不同土壤类型坡面的产流产沙特征及其主要影响因素

Runoff and sediment yield characteristics on hillslopes with different soil types and their main influencing factors

摘要

目的 探究不同类型土壤坡面的产流产沙特征差异及主要影响因素，为深入揭示不同类型土壤的坡面侵蚀机理提供支撑。 方法 采用模拟降雨试验，在不同雨强（60，120 mm/h）和坡度（10°，15°和20°）下分析了红壤、黑土、紫色土和砂黄土坡面的产流产沙特征，辨析其主要影响因素。 结果 （1） 细颗粒土壤（红壤、黑土、紫色土）的径流速率较粗颗粒土壤（砂黄土）高4.3%~37.2%，而粗颗粒土壤产沙速率是细颗粒土壤的0.3~10.8倍。（2） 细颗粒土壤中，红壤与紫色土产沙稳定增长，黑土初期速增后趋稳，而粗颗粒土壤在大雨强和大坡度下（120 mm/h雨强15°和20°坡面）的产沙呈现“剧增后剧降”的侵蚀特征。（3） 对不同类型的土壤坡面，以K值表征的土壤可蚀性对产沙速率的贡献为34.9%；雨强对细颗粒土壤产沙贡献率为57.6%~85.6%，坡度是除雨强（44.9%）外影响砂黄土产沙的重要因素，其对砂黄土产沙的作用（36.6%）明显高于细颗粒土壤。 结论 雨强是细颗粒土壤产沙的主要驱动力，而坡度和雨强共同决定粗颗粒土壤坡面的产沙特征。

Abstract

Objective The study aims to investigate differences in sediment and runoff yield characteristics on hillslopes with various soil types and their primary influencing factors， providing insights into erosion mechanisms across various soils. Methods Simulated rainfall experiments were conducted on red loam， black soil， purple soil， and sandy loess soil under different rainfall intensities （60 and 120 mm/h） and slope gradients （10°， 15°， and 20°）. Runoff and sediment yield characteristics were analyzed， and their main influencing factors were identified. Results （1） The runoff rates of fine-grained soils （red loam， black soil， purple soil） were 4.3%~37.2% higher than those of coarse-grained soil （sandy loess soil）， whereas sediment yield rates of coarse-texuted soil were 0.3~10.8 times higher than those of fine-texuted soils. （2） Among the fine-texuted soils， the sediment yield of red loam and purple soil increased steadily， while that of black soil increased rapidly at the initial stage before stabilizing. In contrast， sediment yield from the coarse-texuted soil under high rainfall intensity and steep slopes （120 mm/h rainfall intensity on 15°and 20° slopes） exhibited a “sharp increase followed by a sharp decrease” pattern. （3） For hillslopes with different soil types， soil erodibility， represented by the K value， contributed 34.9% to sediment yield rate. Rainfall intensity contributed 57.6%~85.6% to sediment yield in fine-texuted soils. For sandy loess soil， rainfall intensity and slope gradient were important factors influencing sediment yield， contributing 44.9% and 36.6%， respectively， significantly higher than their effect on fine-grained soils. Conclusion Rainfall intensity is the primary driver of sediment yield in fine‑grained soils， whereas both slope gradient and rainfall intensity jointly determine the sediment yield characteristics on coarse‑grained soil slopes.

Graphical abstract

关键词

模拟降雨 / 产沙速率 / 粗颗粒土壤 / 土壤可蚀性 / 坡度

Key words

simulated rainfall / sediment yield rate / coarse-texuted soil / soil erodibility / slope gradient

坡面是土壤侵蚀最基本的单元，明确坡面土壤侵蚀特征对深入开展土壤侵蚀过程机理研究、防控技术研发等具有重要意义。我国水蚀区土壤类型多样，不同类型土壤的质地、容重、团聚体大小与稳定性等性质差异，决定了坡面侵蚀过程与产沙特征的多样性^［1-2］。因此，明确不同类型土壤的坡面侵蚀特征及其主控因素，是揭示坡面侵蚀产沙机理，针对性制定侵蚀防控措施的基础。

目前，我国水蚀区典型土壤坡面侵蚀特征研究结果已较丰富，但多集中于某区域的典型土壤类型（如黄土高原不同质地的黄土，不同类型的红壤等），而对不同区域多种土壤类型侵蚀产沙特征的系统研究仍较薄弱^［3-5］。现有研究认为土壤颗粒较细、有机质含量较高、团聚体稳定较好的土壤可蚀性越低，侵蚀性降雨阈值更高，坡面侵蚀产沙量较低^{［2，5-7］}。例如同一试验条件下，黄土坡面的侵蚀量最小仅为紫色土、红壤、黑土的0.1倍，最高分别达到三者的5.6，13.0，1.4倍^［2，8］。然而，不同研究对相同类型土壤侵蚀量的研究结果存在明显差异，如郝燕芳等^［2］基于径流小区观测发现，黄绵土（采自陕西米脂）的侵蚀模数显著低于紫色土（采自四川南充）（33.5%~93.3%）；而张媛静等^［8］基于模拟降雨试验的结果显示黄绵土（采自陕西安塞）的侵蚀量始终高于紫色土（采自湖北秭归）（高0.2~4.6倍）。这种不一致不仅源于研究方法和试验条件的差异，更反映出当前对不同土壤类型侵蚀特征系统性研究的欠缺，尤其是现有研究多针对细颗粒土壤，而对较粗土壤的侵蚀特征关注不足。粗颗粒土壤是黄土高原多沙粗沙区、西北干旱与半干旱水复合侵蚀区等区域的代表性土壤类型，砂粒含量高、有机质含量较低等导致其侵蚀产沙特征明显不同于细颗粒土壤，对区域泥沙贡献大、河流水沙含量较高均有重要影响^［9-10］。

坡度作为影响土壤坡面侵蚀的关键地形因子之一，其对土壤侵蚀的作用已有较深入研究^［11］。以坡耕地为主的研究显示，在临界坡度以下（22°~30°），坡面侵蚀速率随着坡度增大呈幂、指数、线性、二次多项式等函数增大^［12-14］。然而，现有研究对坡度、雨强等多因子交互作用下各因子贡献的定量区分不足，对粗颗粒土壤坡面的上述相关研究尤为缺乏^［15］，从而限制了对不同类型土壤坡面侵蚀机制的深入理解。据此，本研究以我国水蚀区典型土壤（紫色土、红壤、黑土、砂黄土）为研究对象，采用模拟降雨试验系统分析不同类型土壤坡面的产流产沙特征，定量辨析降雨雨强、坡度、土壤性质等对坡面产流产沙的贡献，揭示不同类型土壤坡面侵蚀产沙差异的主控因素，为深入理解土壤侵蚀产沙机制，针对性制定坡面侵蚀防控措施提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验土壤与模拟降雨

研究选取质地、有机质等性质具有明显差异的4种典型土壤开展模拟降雨试验。试验土壤分别为采自江西省九江市德安县（29°15′56″N，115°43′28″E）的红壤、黑龙江省宾县（45°49′30″N，127°29′21″E）的黑土、重庆市北碚区（29°44′38″N，106°20′44″E）的紫色土和陕西省神木市（38°47′24″N，110°21′40″E）的砂黄土（表1）。按照质地划分，红壤、黑土、紫色土和砂黄土分别为粉砂质黏壤土、粉壤土、壤土和砂壤土。其中，红壤质地最细，其平均粒径为12.5 μm，黏粒（<0.002 mm）含量为35.1%，较黑土、紫色土和砂黄土分别高12.9%，12.7%和27.1%；虽然黑土和紫色土的黏粒含量类似，但黑土的粉粒（0.002~0.05 mm）含量明显高于紫色土；而砂黄土是质地最粗的土壤，其砂粒（0.05~2.0 mm）含量高达56.4%（图1）。

所有试验土壤均采自表层0—20 cm。不同类型土壤样品经风干、过筛（5 mm）去除根系、石块等杂质后，分别分层填装于坡度连续可调（0°~30°）的钢制土槽（1.5 m×1 m×0.25 m）。

首先，在均匀分布透水小孔（直径为5 mm）的土槽底部铺设5 cm的粗沙层，而后在其上20 cm以5 cm的间距分4层分别填装各试验土壤，土壤容重与田间调查的容重一致（表1）。每层土壤填装完成后，打毛其表面后继续填装上层的土壤以保证土体的均匀性与整体性（图2）。

模拟降雨试验在陕西省咸阳市杨陵区水土保持与荒漠化整治全国重点实验室人工模拟降雨大厅侧喷区开展。降雨设备高16 m，降雨强度40~260 mm/h连续可调，降雨均匀度>80%，最大持续降雨时间为12 h。降雨前，率定降雨强度，使其与本研究设定降雨强度60，120 mm/h的偏差≤±3 mm/h。将试验土槽调整到10°，15°和20°并从产流时刻开始持续降雨60 min，并以2 min间隔收取全部径流泥沙。同时，在土槽中段（0.25~1.25 m）使用高锰酸钾染色法测定坡面径流流速。所有试验均设置3个重复。

1.2 产流产沙速率与径流含沙量计算

各类土壤的平均产流速率依据径流通过坡面中段1 m距离所需时间计算。产沙速率通过泥沙称重法计算，产流速率依据径流泥沙观测过程中收集到的径流量计算。降雨过程中第n个2 min的产沙速率〔E_t， g/（min · m²）〕、产流速率〔S_t， L/（min · m²）〕以及每组降雨试验60 min内的平均产沙速率〔E， g/（min · m²）〕和产流速率〔S， L/（min · m²）〕分别使用以下公式计算：

E_t=w_n/At（1）

E={\displaystyle \sum _{n=\mathrm{1}}^{\mathrm{30}}}{w}_n/AT（2）

S_t=vn/At（3）

S={\displaystyle \sum _{n=\mathrm{1}}^{\mathrm{30}}}{v}_n/AT（4）

式中：wn和vn为第n个2 min的泥沙量（g）和径流量（L）（n=1，2，…，30）；t为自产流时刻起的样品收集时长（min），为2 min； A为试验土槽面积，为1.5 m²；T为降雨总时长，为60 min。

径流含沙量采用单位体积浑水中泥沙的数量表示，计算含沙量的公式为^［16］：

C=\frac{M}{V_{\mathrm{w}}-V_{\mathrm{s}}}（5）

式中：C为含沙量（kg/m³）；M为泥沙烘干后的质量（kg）；V_w为水的体积（m³）；V_s为泥沙的体积（m³）。

1.3 不同类型土壤坡面产流产沙变化的主要影响因子

采用方差分析明确土壤可蚀性、雨强、坡度等对不同类型土壤产流产沙速率变化的影响^［17］：

\mathrm{P}\mathrm{C}=\frac{\mathrm{S}{\mathrm{S}}_{\mathrm{F}}-(\mathrm{D}\mathrm{F}-V_{\mathrm{E}\mathrm{r}})}{\mathrm{S}{\mathrm{S}}_{\mathrm{T}}}\times \mathrm{100}\mathrm{\%}（6）

式中：PC为因子贡献率（%）；SS_T为总离差方差平方和；SS_F为各因子的离差平方和；V_Er为误差平方和；DF为因子自由度。SS_T， SS_F， V_Er，DF的值均通过SPSS 25.0分析获得。

同时使用土壤可蚀性因子变化解析不同类型土壤坡面产流产沙的改变，土壤可蚀性因子使用RUSLE2模型K因子算法计算^［18］：

M=(m_{\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{l}\mathrm{t}}+m_{\mathrm{v}\mathrm{f}\mathrm{s}})\times (\mathrm{100}-m_{\mathrm{c}\mathrm{l}\mathrm{a}\mathrm{y}})（7）

（8）

式中：K为土壤可蚀性因子〔（t · hm² · h）/（MJ · mm · hm²）〕；M为质地因子；m_clay为黏粒含量（%）；m_silt为粉粒含量（%）；m_vfs为极细砂含量（%）；OM为土壤有机质含量（%）；s为土壤渗透性等级；p为土壤结构等级。

2 结果与分析

2.1 不同类型土壤坡面的产流产沙特征

自产流时刻开始，4种土壤坡面的产流速率总体呈现降雨初期（降雨前8 min）增大而后迅速趋于稳定的变化特征，且紫色土、红壤和黑土的径流速率波动变化程度较砂黄土小。在雨强或坡度较小时（60 mm/h雨强下10°，15°坡面，120 mm/h雨强下10°坡面），径流速率表现为紫色土>黑土>红壤>砂黄土。砂黄土的径流速率〔0.54~1.36 L/（m² · min）〕比紫色土、黑土和红壤分别低12.3%~37.2%，4.3%~30.6%和12.4%~33.5%。而在雨强或坡度较大时（60 mm/h雨强20°坡面，120 mm/h雨强下15°和20°坡面），径流速率变化表现为紫色土>红壤>黑土>砂黄土。紫色土的平均径流速率〔0.84~1.59 L/（m² · min）〕分别为红壤、黑土和砂黄土的1.1~1.2，1.2~1.3，0.9~1.2倍（图3）。可见，不同试验条件下，最粗的砂黄土产流速率一直较小，较粗的紫色土次之，而较细的红壤和黑土径流速率变化较复杂。

相同试验条件下，总体上砂黄土的平均产沙速率最大〔6.6~695.0 g/（min · m²）〕，分别为黑土、红壤和紫色土的0.5~5.2，0.3~5.1，1.0~10.8倍。依据降雨过程中产沙速率变化趋势和数值差异，可将4种土壤的产沙特征分为两组。

第一组为黏粒和粉粒含量较高、较细的紫色土、红壤和黑土。三者的产沙速率随降雨进行均先增大而后趋于稳定。同一试验条件下，降雨初期（降雨约前8 min）红壤的产沙速率比紫色土和黑土分别低0.7~9.7，2.4~9.4倍。而后随降雨进行，红壤的产沙速率逐渐增大，且随坡度增大其增大幅度越大。在10°，15°和20°坡面，60 mm/h雨强下，红壤的产沙速率分别为紫色土的6.9，3.4，1.1倍，为黑土的0.9，0.8，0.7倍；120 mm/h雨强下分别为紫色土的0.3，1.6，2.5倍，为黑土的0.3，1.0，1.5倍。第二组为黏粒和砂粒含量较低、较粗的砂黄土。除60 mm/h雨强下10°砂黄土坡面的产沙特征与其他3种细颗粒土壤类似外，其余雨强和坡度下，砂黄土坡面均在降雨过程中出现产沙速率剧烈增大拐点。该剧烈增大拐点出现的时间均随坡度和雨强增大而提前，其从60 mm/h雨强15°坡面的第44分钟最大提前到120 mm/h雨强20°坡面的14 min。此外，该拐点之后，产沙速率剧烈增大的程度也随坡度和雨强增大而增大；拐点之后的平均产沙速率较拐点之前增大1.4~11.1倍（图4）。可见，对细颗粒土壤，坡面产沙量主要随降雨过程改变；而坡度对砂黄土的侵蚀特征有重要影响。

2.2 不同类型土壤坡面降雨过程中的水沙关系

总体上，相同雨强和坡度下，径流的平均含沙量为砂黄土>黑土>红壤>紫色土（除60 mm/h雨强20°坡面和120 mm/h雨强10°坡面，红壤的含沙量低于紫色土）。产流初期（8 min内）不同类型土壤径流含沙量变化剧烈，而后随着降雨的进行，在小雨强或小坡度下，紫色土和黑土的径流含沙量逐渐降低，红壤和砂黄土的径流含沙量缓慢增大。在大雨强或大坡度下，紫色土、红壤和黑土的径流含沙量总体较稳定，而砂黄土的径流含沙量剧烈变化，尤其是在120 mm/h雨强下的20°砂黄土坡面，侵蚀剧烈增加后急剧降低（图5）。该雨强下，20°砂黄土坡面径流含沙量剧烈减少阶段的径流含沙量较剧变前降低53.7%。这种较大坡度和雨强下径流含沙量的剧烈减小与其前期剧烈侵蚀导致土槽内可被侵蚀搬运的土壤剧烈减少造成侵蚀强度降低直接相关（图6）。可见，不同类型土壤坡面的侵蚀产沙变化对坡度和雨强的响应存在明显变化。

2.3 影响不同类型土壤坡面产流产沙速率变化的主要因素

多因素方差分析结果显示土壤可蚀性、坡度、雨强及各因素交互作用对不同类型土壤坡面的径流和产沙速率均有显著影响（p<0.05）。总体上，雨强是影响4种土壤径流速率的关键因素（贡献率为83.9%~98.6%），土壤性质是决定坡面侵蚀差异的关键因素。以土壤可蚀性表示的土壤性质对产沙变化的贡献为34.9%，且其与雨强和坡度交互作用的贡献为13.8%和12.1%。此外，雨强、坡度也对各类土壤的产沙速率存在显著影响（p<0.05）（表2）。可见，雨强决定径流速率变化，而不同类型土壤的可蚀性差异是影响产沙速率的关键因素。

为进一步明确坡度和雨强对不同粗细土壤坡面侵蚀的作用，依据平均粒径、K值等的变化，将4种土壤分为细颗粒（红壤、黑土、紫色土）和粗颗粒（砂黄土）两类。雨强是影响细颗粒土壤产沙速率的主要因子，其贡献率为57.6%~85.6%。雨强（44.9%）和坡度（36.6%）共同影响粗颗粒土壤的产沙速率（表3）。可见，雨强对细颗粒土壤产沙速率的影响较大，而坡度对粗颗粒土壤产沙速率影响明显较细颗粒土壤大。

3 讨 论

3.1 坡度和雨强对不同类型土壤坡面侵蚀影响的变化

不同类型土壤坡面的侵蚀产沙变化对坡度和雨强的响应存在明显差异。对比前人采用模拟降雨对不同类型土壤产沙的研究结果（产流以后40 min内的产沙量）发现^［17-19］，60，120 mm/h雨强下，坡度从10°增加到15°和从15°增加到20°，细颗粒土壤（红壤、黑土、紫色土、褐土和黄土）产沙速率增长率比粗颗粒土壤（砂黄土和风沙土）小2.8~4.8倍^［5，20］。60 mm/h雨强下，红壤、褐土和棕壤产沙速率随坡度增大的增长率比紫色土和黑土小-0.3~6.2倍；而在120 mm/h雨强下，细颗粒土壤的产沙速率增长率较60 mm/h雨强下小2.5~134.7倍^［1］。可见，颗粒粒径越细的土壤，小雨强条件下颗粒粒径略粗的土壤对坡度增大的响应越明显（图7）。坡度从15°增加到20°，120 mm/h雨强下砂黄土的产沙速率仅增加51.4%^［5，20］（图7）。结合粗颗粒土壤在降雨中后期表现出的重力侵蚀特征可知，试验土槽内可蚀性物质减少是降雨后期其产沙速率增大趋势减缓的重要原因。需要进一步说明的是，虽然上述研究中的黄土和砂黄土均属于黄土，但黄旭华等的研究^［5］采自陕西安塞的黄土侵蚀速率显著低于本研究中的砂黄土，这是因为二者侵蚀特征的差异源于其内在性质的显著不同。黄旭华等^［5］研究的黄土采自陕西安塞，其黏粒含量（约21%）和有机质含量（5~8 g/kg）均高于本研究中的砂黄土（黏粒8.0%、有机质2.5 g/kg），团聚体稳定性更强，因此以面蚀为主。而砂黄土结构松散、内聚力弱，在陡坡（≥15°）和大雨强（120 mm/h）条件下，径流拖曳力与颗粒重力沿坡面分力形成叠加效应，当叠加后的侵蚀力超过土壤抗剪强度时，即触发细沟沟头的小规模崩塌，表现出产沙速率剧增特征。这种水力与重力叠加作用的产沙方式与黄土以水力驱动为主的面蚀存在本质区别。

3.2 不同粗细颗粒土壤对雨强和坡度响应差异的原因

总体上，以K值表征的土壤可蚀性对产沙变化的贡献为34.9%；但不同类型的土壤，雨强对细颗粒土壤产沙的贡献较大，而坡度对粗颗粒土壤产沙的贡献较大。不同粗细颗粒土壤对雨强和坡度的响应程度不同主要有两方面原因。首先，土壤质地、有机质含量、团聚体大小和稳定性均导致不同粗细土壤可蚀性有明显差异。不同类型细颗粒土壤的有机质含量比本研究中的粗颗粒土壤（砂黄土）高2.7~15.6倍，且团聚体的平均质量直径（0.7~0.8）明显高于砂黄土（0.4）（表4）^［21-23］。依据公式（7—8） 计算的红壤、黑土、紫色土和砂黄土的K值分别为0.036，0.039，0.036，0.067 t·hm²·h/（hm²·MJ·mm）。可见，砂黄土的K值明显大于其他土壤，粗颗粒土壤的可蚀性更高^［24］。其次，不同粗细土壤在坡面的侵蚀搬运机理不同。细颗粒土壤在大雨强下易被雨滴打击分离成细小颗粒或团聚体，进而被薄层水流搬运；而粗颗粒土壤因其自重较大，在缓坡条件下难以被径流搬运，而在较陡坡面，径流拖曳力与颗粒重力沿坡面分力形成叠加效应，形成径流与重力耦合作用的粗颗粒搬运模式^［4，24］。

4 结 论

本研究采用模拟降雨试验，分析不同类型土壤坡面的产流产沙特征及其主要影响因素。结果表明，不同类型土壤坡面侵蚀特征存在明显差异，4种土壤的平均产沙速率和径流含沙量为砂黄土>黑土>红壤>紫色土，细颗粒土壤（红壤、黑土、紫色土）的产流速率均高于粗颗粒土壤（砂黄土）。红壤与紫色土产沙均稳定增长，但紫色土产沙量最低，黑土产沙增长后趋稳，砂黄土在大雨强和大坡度下（120 mm/h雨强15°和20°坡面）具有明显的产沙速率剧增后剧降的重力侵蚀特征。土壤性质差异是决定坡面侵蚀特征及其主要影响因素变化的根本因素。以K值表征的土壤性质对产沙速率的贡献为34.9%，其中细颗粒土壤产沙速率变化主要受雨强作用（贡献率57.6%~85.6%），而砂黄土坡面的产沙速率受雨强（44.9%）和坡度（36.6%）共同影响，体现了重力在粗颗粒土壤搬运过程中的重要作用。不同粗细土壤的产沙变化受土壤可蚀性与坡面侵蚀搬运机理共同影响，结果为揭示不同类型土壤的侵蚀机理，针对性防控不同类型土壤的侵蚀提供了依据。

参考文献

[1] 郝燕芳，刘宝元，杨扬，等.中国5种典型土壤的侵蚀泥沙粒径分布特征［J］.水土保持学报，2018，32（2）：150-159.

[2] Hao Y F， Liu B Y， Yang Y， et al. Size distribution characteristics of sediments eroded from five typical soils in China［J］. Journal of Soil and Water Conservation， 2018，32（2）：150-159.

[3] Guo Q K， Hao Y F， Liu B Y. Rates of soil erosion in China： A study based on runoff plot data［J］. Catena， 2015，124：68-76.

[4] 张龙齐，贾国栋，吕相融，等.控制坡度条件下黄土高原不同质地坡面土壤侵蚀研究［J］.陕西师范大学学报（自然科学版），2023，51（6）：11-24.

[5] Zhang L Q， Jia G D， Lyu X R， et al. Research on slope soil erosion of different textures on the Loess Plateau under slope control［J］. Journal of Shaanxi Normal University （Natural Science Edition）， 2023，51（6）：11-24.

[6] Liu Y， Liu G， Xiao H， et al. Sediment sorting and transport mechanism controlled by both soil properties and hydraulic parameters on hillslopes［J］. Journal of Hydrology， 2024，634：131069.

[7] 黄旭华，孔琼菊，黄丽丽.降雨条件下不同土壤类型的坡面径流侵蚀产沙试验研究［J］.南昌工程学院学报，2017，36（4）：45-47，53.

[8] Huang X H， Kong Q J， Huang L L. Experimental study on runoff erosion sediment from slopes of different types of soils under rainfall condition［J］. Journal of Nanchang Institute of Technology， 2017，36（4）：45-47，53.

[9] 郭新送，宋付朋，高杨，等.模拟降雨下3种类型土壤坡面的泥沙流失特征及其养分富集效应［J］.水土保持学报，2014，28（3）：23-28.

[10] Guo X S， Song F P， Gao Y， et al. Characteristics of lost sediment and its nutrient enriched effect on three types soil slope under simulated rainfall［J］. Journal of Soil and Water Conservation， 2014，28（3）：23-28.

[11] 王瀛，杨扬，刘宝元，等.中国水蚀区5种典型土壤的侵蚀性降雨阈值比较［J］.水土保持通报，2022，42（4）：227-233.

[12] Wang Y， Yang Y， Liu B Y， et al. Erosive rainfall thresholds for five typical soils in water erosion region of China［J］. Bulletin of Soil and Water Conservation， 2022，42（4）：227-233.

[13] 张媛静，张平仓，李亚松，等.人工模拟降雨条件下不同土壤抗侵蚀特征的分析［J］.安徽农业科学，2013，41（13）：5765-5766，5778.

[14] Zhang Y J， Zhang P C， Li Y S， et al. Analysis of soil anti-erosion characteristics under artificial rainfall condition［J］. Journal of Anhui Agricultural Sciences， 2013，41（13）：5765-5766，5778.

[15] Yang H， Shi C X. Sediment grain-size characteristics and its sources of ten wind-water coupled erosion tributaries （the ten kongduis） in the upper Yellow River［J］. Water， 2019，11（1）：115.

[16] Liu C X， Zhang Z Z， Cheng L L， et al. Effects of soil particle size on rainfall-induced erosion of near-horizontal layered slopes［J］. PLoS One， 2025，20（9）：e0331153.

[17] Kholmurodova M， Juliev M， Abdikairov B， et al. A systematic review of soil erosion susceptibility： Trends and insights from 2010 to 2023［J］. Applied Ecology and Environmental Research， 2025，23（5）：9991-10013.

[18] 胡世雄，靳长兴.坡面土壤侵蚀临界坡度问题的理论与实验研究［J］.地理学报，1999，54（4）：347-356.

[19] Hu S X， Jin C X. Theoretical analysis and experimental study on the critical slope of erosion［J］. Acta Geographica Sinica， 1999，54（4）：347-356.

[20] Wang S S， Sun B Y， Li C D， et al. Runoff and soil erosion on slope cropland： A review［J］. Journal of Resources and Ecology， 2018，9（5）：461-470.

[21] USDA-Agricultural Research Service. Science documentation Revised Universal Soil Loss Equation （RUSLE2）［R］. Version 2. Washington D C： USDA-Agricultural Research Service， 2013.

[22] 周春红，张风宝，刘宝元，等.细沟间侵蚀影响因子交互作用定量分析［J］.土壤学报，2022，59（2）：420-429.

[23] Zhou C H， Zhang F B， Liu B Y， et al. Quantitative analysis of interactions between interrill erosion influencing factors［J］. Acta Pedologica Sinica， 2022，59（2）：420-429.

[24] Chen X Y， Huang Y H， Zhao Y， et al. Analytical method for determining rill detachment rate of purple soil as compared with that of loess soil［J］. Journal of Hydrology， 2017，549：236-243.

[25] Aber S， Salari D， Parsa M R. Employing the Taguchi method to obtain the optimum conditions of coagulation-flocculation process in tannery wastewater treatment［J］. Chemical Engineering Journal， 2010，162（1）：127-134.

[26] Wischmeier W H， Smith D D. Revised Universal Soil Loss Equation［M］. Version 2. USA：United States Department of Agriculture（Usda），1996.

[27] 张科利，彭文英，杨红丽.中国土壤可蚀性值及其估算［J］.土壤学报，2007，44（1）：7-13.

[28] Zhang K L， Peng W Y， Yang H L. Soil erodibility and its estimation for agricultural soil in China［J］. Acta Pedologica Sinica， 2007，44（1）：7-13.

[29] 余洁，苗淑杰，乔云发.不同类型土壤团聚体稳定机制的研究［J］.中国农学通报，2022，38（14）：89-95.

[30] Yu J， Miao S J， Qiao Y F. The stabilization mechanism of different types of soil aggregates［J］. Chinese Agricultural Science Bulletin， 2022，38（14）：89-95.

[31] 金鑫，翟婷，汪蓬，等.黄土和红壤坡面侵蚀差异及其与土壤性质的关系［J］.水土保持学报，2023，37（4）：118-123.

[32] Jin X， Zhai T， Wang P， et al. Difference of slope erosion between loess and red soil and its relationship with soil properties［J］. Journal of Soil and Water Conservation， 2023，37（4）：118-123.

[33] 彭珏，陈家赢，王军光，等.中国典型地带性土壤团聚体稳定性与孔隙特征的定量关系［J］.农业工程学报，2022，38（18）：113-121.

[34] Peng J， Chen J Y， Wang J G， et al. Linking aggregate stability to the characteristics of pore structure in different soil types along a climatic gradient in China［J］. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2022，38（18）：113-121.

[35] 吕刚，刘雅卓，陈鸿，等.褐土和棕壤坡耕地细沟侵蚀过程及侵蚀产沙特征［J］.水土保持学报，2019，33（3）：64-69.

[36] Lü G， Liu Y Z， Chen H， et al. Rill erosion process and sediment yield characteristics in cinnamon soil and brown soil slope farmland［J］. Journal of Soil and Water Conservation， 2019，33（3）：64-69.

[37] 张晨阳，杨伟，汪零，等.基于REE示踪对红壤细沟间侵蚀团聚体周转和泥沙迁移特征的研究［J］.土壤学报，2024，61（6）：1492-1505.

[38] Zhang C Y， Yang W， Wang L， et al. Characteristics of aggregate turnover and sediment transport by interrill erosion using rare earth elements in red soil［J］. Acta Pedologica Sinica， 2024，61（6）：1492-1505.

基金资助

国家自然科学基金面上项目“复合指纹识别泥沙来源的精准判别研究”(42077068)