冻融作用对坡面侵蚀及泥沙颗粒分选的影响

来源：土壤学报杂志2017年第4期北京时间：

作者：张 辉,李 鹏,鲁克新,任宗萍,王 添,汤珊珊,王飞超

单位：张 辉，西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地；zhanghui1017@yeah.net,李 鹏，西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地；lipeng74@163.com,鲁克新，西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地；,任宗萍，西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地；,王 添，西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地；,汤珊珊，西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地；,王飞超，西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地；,

摘要：为了探究冻土和解冻土对水力侵蚀的影响，利用室内模拟降雨试验对冻土和解冻土两种坡面的坡面侵蚀过程及泥沙颗粒分选特征进行了研究。结果表明：在降雨条件下，相对于解冻坡面(TS)，冻土坡面(FS)的产流时间提前了173s，而产流量、产沙量分别增加了9%和105%；两种坡面侵蚀过程中的土壤颗粒平均重量直径(MWD)大小次序均为溅蚀颗粒＞径流冲刷泥沙颗粒，且冻土坡面溅蚀颗粒及冲刷泥沙颗粒MWD均显著大于解冻土坡面(p＜0.05)；随着降雨进行，解冻土坡面侵蚀泥沙中的黏粒、细粉粒含量呈先迅速增大后减少的趋势；粗粉粒和砂粒含量则呈先减小后增大的趋势，侵蚀泥沙逐渐向粗颗粒发展；而冻土坡面各粒级颗粒随时间变化相对稳定。研究成果可为进一步揭示冻融作用下坡面水力侵蚀机理提供一定的参考依据。

关键词：模拟降雨;冻土/解冻土;溅蚀;径流冲刷;颗粒分选

基金资助：国家自然科学基金项目(41330858，41471226)、陕西省自然科学基础研究计划项目(2016JM4017)共同资助