片麻岩坡地不同下垫面水土和养分流失规律研究

片麻岩坡地不同下垫面水土和养分流失规律研究坡耕地水土流失造成了严重的生态问题。河北省山区面积占全省总面积的67%,太行山属于北方土石山区，是我国水土流失较为严重的区域之一，其土壤质地、地形地貌、土地利用情况和种植制度等与其他水土流失严重的区域存在较大差别。本试验利用室内人工模拟降雨装置，研究了暴雨条件下片麻岩坡地不同下垫面（坡面扰动方式、不同土地利用方式和及作物不同生长时期）水土和养分流失的情况，为片麻岩山区坡耕地水土流失治理、小流域面源污染的控制和山区生态环境保护提供理论依据。主要结论如下：L不同扰动方式下的片麻岩坡面，产流产沙情况存在较大差异。不同坡面处理方式下，坡面土壤侵蚀模数和土壤流失率均表现为仿自然坡面<翻耕坡面<翻耕+施肥坡面。径流系数、产流量表现为翻耕+施肥坡面<：仿白然坡面<翻耕坡面。不同下垫面处理的坡面产流强度和产沙强度变化规律相似，径流强度随降雨历时增加呈上升趋势，到达最大值后趋于稳定;产沙率随时间变化呈递减的趋势,降低到一定程度产沙率不再降低；不同坡面产流稳定的时间相同。不同下垫面处理方式下，坡面上钾的流失总量最大，磷流失总量最小；磷钾的流失以颗粒态为主，流失的氮元素中颗粒态氮和溶解态氮含量大致相同，溶解态氮中硝态氮损失量占55乐钱态氮占15%17%。泥沙中颗粒态磷损失量最少，其中有效磷占颗粒态磷的洪9机坡面产流量越大，氮磷钾流失总量越大，二者存在极显著的正相关性。2.不同土地利用方式下，草地产沙产流量、流失养分浓度和总流失量最小。草地和谷子地坡面稳定产流的时间明显滞后于裸地，三种不同土地利用方式中裸地的产流量，径流系数和产沙模数均最大，草地最小。坡面产沙量与产流量存在极显著正相关性。裸地和谷子地径流系数均超过0.5,裸地径流系数达0.98,三种利用方式下土壤流失率为0.22L草地流失率最小0.22。不同土地利用方式养分流失量表现为裸地>谷子地>草地。各时段泥沙中养分浓度差异并不大，养分总流失量差别很大，钾损失量最大,其次是氮，磷损失量最小。养分浓度与养分流失量没有明显的正相关性，总氮磷钾的流失量与产沙量呈显著的正相关性：磷钾的流失都以泥沙结合态为主，氮流失以颗粒态和溶解态共同存在。3.不同生长天数，坡地土壤侵蚀和养分流失情况存在差异。随着生长天数增加,植被覆盖度增加，产流时间表现为:60d>40d>20d>0do随着谷子生长天数的增加，20、40、60d的谷子地达到稳流的时间滞后于0d的谷子地。谷子不同生长时期，片麻岩坡地产沙产流动态变化过程相似，产流率呈现出先升高达到峰值后径流强度趋于稳定，产沙率表现为先升高然后降低，达到一定程度产沙率不再减少。谷子60d时坡面的产流量、产沙模数和径流系数最大。谷子不同生长时期坡面侵蚀产沙量与径流量间存在着极显著的正相关性，坡面产沙模数随着坡面总径流量的减小而减少。坡面产沙量产流量越大，养分流失总量越大，二者存在显著正相关性。径流水样和泥沙中总氮总磷总钾含量均随降雨时间的持续而逐渐降低，降雨结束时基本保持稳定；随着谷子的生长，谷子覆盖度增加，产流量产沙量呈现递减的趋势,养分流失总量呈现出下降的趋势。草地生长不同天数时，草地的产流产沙量差异不显著，当杂草生长到20d时，植被覆盖度达到70%,草地产流量产沙量急剧减少，40d时草地产流量产沙量降低速率减慢,60d时草地产流产沙量与40d对比,产流量产沙量差异不显著。整个生长时期内，草地的产流量为0.096m3,产沙模数为723.96g/m2。草地整个生长时期总产流量为0.071m3,产沙模数为404.82g/m2。裸地总产流量为0.118m3,产沙模数为950.28g/m2o裸地产流量产沙量最大，草地土壤侵蚀最弱。