降雨特征及不同水土保持措施对坡面产流、产沙和氮磷流失的影响

摘要

降雨易引发水土流失，增加非点源污染风险，水土保持措施是防治水土流失和非点源污染的基本方法。当前多种水土保持措施条件下，产流产沙与氮磷流失协变规律尚不清晰。应用2023年4—9月北京山区30个径流小区坡面的降雨、产流产沙、氮磷流失监测数据，探究降雨特征对不同水土保持措施（水土保持种草、梯田、水保林、水保林+工程措施）坡面产流产沙及氮磷流失影响机理，揭示坡面产流产沙与氮磷流失的协变规律。结果表明：坡面产流量、产沙量，与降水量、降雨历时均呈极显著相关（P<0.01）；氮、磷流失量，与降水量、降雨历时均呈显著相关（P<0.05）；Ⅳ雨型（超长历时、超高雨量、中高雨强）坡面产流量、产沙量、氮磷流失量均为最大。水土保持措施可显著削减坡面产流产沙，对产流量、产沙量削减的相对贡献率分别为50.00%、94.90%；水土保持措施对总氮、总磷削减的贡献率分别为78.10%、66.50%。除水土保持林外，其他水土保持措施可有效降低坡面氮磷流失量；坡面氮磷流失量均与产流产沙量呈幂函数关系，随着产流产沙量增加而增大，但增长速度逐渐降低。

关键词

降雨特征 / 水土保持 / 坡面 / 氮磷流失 / 水污染