不同坡度条件下连续降雨及汇流对黑土坡面侵蚀的影响

摘要

[目的]为探究不同坡度及降雨径流条件下坡面细沟侵蚀特征。[方法]采用连续模拟降雨和上方汇流试验的方法，研究2种坡度（5°、10°）和3种降雨径流阶段（降雨、汇流、降雨+汇流）下坡面侵蚀过程。[结果]坡面径流量和侵蚀量随坡度的增加而增加，在5°坡度下降雨条件的坡面径流量和侵蚀量分别是汇流条件的1.06、2.23倍，而在10°坡度下其坡面径流量和侵蚀量分别是汇流条件的1.26、3.34倍。产流率随时间变化均呈先增加后趋于平稳的变化特征，初始产流时间随降雨次数的递增和坡度的增加不断提前，且稳定产流率和产沙率也呈增大趋势。同一坡度下，连续降雨坡面径流量和坡面侵蚀量的贡献率均随降雨次数的递增不断降低；连续汇流条件下坡面径流量的贡献率第1场次最大，为56.40%，而坡面侵蚀量的贡献率第3场次最大，为87.50%。相关性分析表明，坡面径流量和侵蚀量与降雨汇流处理、坡度-降雨汇流处理的交互作用均呈极显著相关（p<0.001）；方差分析发现，降雨汇流处理对坡面径流量和侵蚀量的影响极显著（p<0.001），坡度对坡面径流量和侵蚀量的影响较显著（p<0.01）。2种坡度下细沟侵蚀量分别占坡面侵蚀量的37.69%～85.45%和53.99%～90.65%，且细沟侵蚀量随坡度的升高而逐渐增加。[结论]研究结果有助于深入理解细沟侵蚀机理，对东北黑土区的水土流失防治具有重要意义。

关键词

细沟侵蚀 / 坡度 / 降雨 / 汇流 / 东北黑土区