南方红壤区典型降雨驱动下坡耕地壤中流发育及侵蚀响应
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时间：2021-07-21
本项目以南方红壤区第四纪沉积物发育的黏性红壤为研究对象，选择不同耕作层深度、坡度8°和15°，采用30 mm/h、60 mm/h、90 mm/h三个梯度，基于室内模拟降雨试验，分别收集地表径流、耕作层壤中流、犁底层壤中流及深层渗透都径流组分，收集泥沙过程样并测定侵蚀泥沙颗粒随降雨过程的粒径变化及地表径流的水动力学参数等指标，主要研究结论如下：
（1）所有降雨条件下均出现壤中流，壤中流比例为16.5%，地表径流比例为45.5%，其它为38.0%。
（2）坡度、雨强和耕作层深度耦合作用下，坡面侵蚀形态发生显著变化。耕作层越浅，细沟发育越多，侵蚀强度增大。
（3）土壤结皮的形成发育及破坏过程主导了坡面降雨产汇流过程及壤中流发育。随着坡度变大和雨强增大，坡面集中股流形成，土壤结皮破碎加快，坡面侵蚀往斑块状面蚀和细沟侵蚀发育，结皮的破碎加速了土壤入渗，促进了壤中流的发育。
（4）侵蚀泥沙分散前颗粒含量和分散后颗粒含量的比值（E/U）均不等于1，土壤颗粒均以团粒形式输出，尤其是砂粒的比值最高。
（5）粉粒和砂粒的富集率（ER）均小于1，而黏粒的富集率大于1。随着耕作层深度的增加，砂粒越来越发生沉积。
研究成果对于更好的理解南方红壤区黏性红壤土壤侵蚀过程与侵蚀机理，解析水力特性在侵蚀过程的变化特性及驱动作用，同时，基于侵蚀机理研究结果，可更好的研发黏性红壤侵蚀防控策略，进一步优化耕地耕作方式和水资源调控模式。
