生物结皮坡面不同降雨历时的产流特征

来源：农业工程学报杂志2019年第23期北京时间：

作者：杨凯,赵军,赵允格,张子辉,孙会,谷康民,郭雅丽,王闪闪,

摘要：黄土高原退耕还林（草）工程实施后，生物结皮广泛发育，显著影响坡面产流。已有大量研究探索了生物结皮对径流的影响，但相关结论存在较大分歧。该研究以黄土高原典型生物结皮坡面为研究对象，通过人工模拟降雨试验，研究了生物结皮坡面产流过程。结果表明：生物结皮坡面较裸土坡面显著降低了初始产流时间，裸土初始产流时间是生物结皮坡面的1.59～3.04倍。生物结皮盖度与初始产流时间之间呈显著的负相关关系；降雨15 min时与60 min时生物结皮对坡面径流的影响发生逆转，90 mm/h的雨强下，当降雨历时为15 min时，生物结皮坡面较裸土增加75.42%的径流；当降雨历时为60 min时，生物结皮坡面径流量较裸土降低52.42%；生物结皮影响了土壤水分入渗速率，导致生物结皮坡面与裸土坡面随降雨历时变化的产流特征出现差异，裸土坡面降雨60 min时的入渗率较15 min时降低了34.30%，高盖度生物结皮坡面降低了6.38%；生物结皮对坡面入渗产流的影响与降雨历时有极大的关系，降雨历时不同，很可能得到截然相反的结论，考虑生物结皮因素的野外降雨试验，降雨历时应不少于45 min。研究结果为解释生物结皮影响坡面入渗产流方面存在的分歧提供了科学依据，进一步明确了干旱半干旱地区生物结皮的水文效应。

关键词：径流, 水动力学, 生物土壤结皮, 初始产流时间, 径流系数