沙层厚度和粒径组成对覆沙黄土坡面产流产沙的影响

来源：土壤学报杂志2017年第1期北京时间：

作者：谢林妤,白玉洁,张风宝,杨明义,李占斌

单位：谢林妤，西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室；xly1660014798@163.com,白玉洁，西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室；woshibyj999@163.com,张风宝，西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室；fbzhang@nwsuaf.edu.cn,杨明义，西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室；ymyzly@163.com,李占斌，西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室；zhanbinli@126.com,

摘要：片沙覆盖黄土区是水蚀风蚀交错带内土壤侵蚀最为强烈的区域，研究该区内土壤侵蚀特征可对水蚀风蚀交错带水土流失的预报及防治提供理论依据。采用室内模拟降雨，研究黄土坡面不同覆沙厚度（2 cm、5 cm和10 cm）和沙层粒径组成（100%0.25 mm）对坡面产流产沙的影响。结果表明，覆沙黄土坡面较黄土坡面的初始产流时间明显延长，产流速率和产流量减小，产沙速率和产沙量增大，降雨过程中产流产沙波动性增大，且这些变化随覆沙厚度增加而明显加强；沙层粒径组成在不同覆沙厚度下对坡面产流产沙的影响不同，2 cm覆沙厚度坡面在降雨前期随粒径变粗产流产沙呈增大趋势，降雨后期无明显变化；5 cm覆沙厚度坡面随沙层粒径变粗产流速率呈增加趋势，降雨前期上覆粗粒径沙层坡面的侵蚀速率高于细粒径沙层坡面，降雨后期恰好相反；10 cm覆沙厚度的坡面产流产沙随沙层粒径组成变化不明显。典型覆沙黄土坡面的产流过程为雨水垂直入渗―沙土界面潜流―沙层边缘渗流―地表径流，产沙过程为沙层边缘渗流侵蚀―沙层坍塌重力侵蚀―地表径流输移，明显不同于无覆沙黄土坡面的超渗产流方式及溅蚀―片蚀―细沟侵蚀的侵蚀发展过程。

关键词：覆沙黄土坡面;覆沙厚度;粒径组成;产流产沙

基金资助：国家自然科学基金项目（41371283, 41571130082, 41330858）资助