黄河下游河岸坡面产流产沙特征及其与汇流路径长度关系

来源：土壤学报杂志2018年第6期北京时间：

作者：曹梓豪,赵清贺,左宪禹,丁圣彦,张祎帆,徐珊珊,任嘉衍

单位：曹梓豪，河南大学环境与规划学院；710045807@qq.com,赵清贺，河南大学环境与规划学院；zhaoqinghe@henu.edu.cn,左宪禹，河南大学数据与知识工程研究所；,丁圣彦，河南大学环境与规划学院；,张祎帆，河南大学环境与规划学院；,徐珊珊，河南大学环境与规划学院；,任嘉衍，河南大学环境与规划学院；,

摘要：植被和地形是影响坡面侵蚀过程的重要因子，探讨两者交互作用下坡面产流产沙和汇流特征对深入理解坡面侵蚀过程和水土保持具有重要意义。采用模拟降雨试验，探讨不同降雨强度（54和90 mm h-1）、坡度（5°、10°、15°、20°）和植被盖度（0%、15%、30%）下黄河下游河岸坡面的侵蚀产流、产沙特征，并基于水文连通性模型——汇流路径长度指数（Flowlength）探究植被和地形在土壤侵蚀过程中的作用以及汇流长度与产流产沙特征的关系。结果表明：54和90 mm h-1雨强下，不同植被盖度对径流流速均有减缓作用，而90 mm h-1雨强下30%盖度的减缓作用较为明显；径流总量和径流深随坡度和植被盖度增加而逐渐减少的变化基本一致，随雨强增加，受坡度影响逐渐增大。54 mm h-1雨强下，当坡度＜15°时，侵蚀产沙量随坡度增加增幅较小；当坡度＞15°后，侵蚀产沙量增幅较大。90 mm h-1雨强下，当坡度＜15°时，侵蚀产沙量随坡度增加而增加；当坡度＞15°后，其随坡度增加而减少。相关分析表明，坡度对产沙量、产流量和径流深均具有显著影响，显著水平分别为p <0.001、p <0.01和p <0.05；植被盖度仅对平均流速影响显著（p <0.05）。但植被盖度对汇流路径长度影响极为显著（p <0.001），裸坡的汇流路径长度明显大于植被覆盖坡面；坡面产流产沙量随汇流路径长度的增加基本呈增加趋势。在坡度和植被盖度交互作用下，坡面产流所引发的土壤侵蚀效应受坡度影响较为明显，而在汇流过程所引发的土壤侵蚀效应中，植被的影响明显大于坡度。

关键词：河岸坡面;产流产沙;汇流路径长度;水文连通性;黄河下游

基金资助：?国家自然科学基金项目（41301197）、河南省高等学校重点科研项目（18A170004）和河南省高校科技创新团队支持计划项目（16IRTSTHN012）