降雨类型对褐土横垄坡面土壤侵蚀过程的影响

2018-01-09 01:09吴元芝
农业工程学报 2017年24期
关键词:雨强径流量时序

安 娟,于 妍,吴元芝



降雨类型对褐土横垄坡面土壤侵蚀过程的影响

安 娟,于 妍,吴元芝

(山东省水土保持与环境保育重点实验室,临沂大学资源环境学院,临沂 276005)

雨型是影响土壤侵蚀过程的重要因子之一,而影响效应与耕作措施密切相关。目前,雨型对横垄坡面土壤侵蚀过程的影响机制尚不清楚。该文以褐土横垄坡面为研究对象,设计了平均雨强和降雨量相同的4种雨型(增加、减弱、增加-减弱和减弱-增加型),采用可同时调节垄向和坡面坡度的土槽进行模拟降雨,研究各个雨型下不同侵蚀阶段的产流产沙特征。结果表明:雨型间的径流量和侵蚀量在细沟间和细沟侵蚀阶段均差异显著,且差异在细沟阶段体现的更为明显。雨型间径流量的大小顺序为增加-减弱型>减弱型>减弱-增加型>增加型,侵蚀量则为增加-减弱型>减弱-增加型>减弱型>增加型。给定雨强下(30、60或90 mm/h),径流量、径流贡献率和侵蚀量贡献率均随降雨过程中雨强发生时序的延迟而增加,而单位径流侵蚀量呈相反趋势;雨型间给定雨强同一发生时序下的径流量和侵蚀量及其它们对总径流量和总侵蚀量的贡献率均差异显著。4种雨型下,幂函数均能很好的描述细沟间和细沟侵蚀阶段内产沙率与径流率间的关系,且方程中的指数均低于2,但雨型间幂函数方程中的指数存在明显差异。以上研究结果有助于深入理解褐土垄作系统下的土壤侵蚀机理,并为横坡垄作的合理利用提供科学指导。

土壤;侵蚀;径流;横坡垄作;褐土;模拟降雨;雨型

0 引 言

雨强是影响土壤侵蚀过程最为重要的因子之一。自然降雨中,雨强存在时空变异性[1-2],且随降雨历时变化不同雨强的组合被定义为雨型。然而,以往的研究对天然降雨过程中雨强的不均一性及其组合变化考虑不足[3-4],且已有的土壤侵蚀估算模型也是建立在均匀雨强的基础上[5-7],这将导致研究结果与实际情况存在较大出入。

目前,国内外的学者针对雨型对土壤侵蚀过程的影响进行了初步研究。Dunkerley[8]设计了平均和峰值雨强相同但分布不同的雨型,研究了雨型对径流特征的影响,发现变雨强雨型下的径流率和峰值径流量是均匀雨型下的85%~570%。基于人工模拟降雨试验,研究了总降雨量和雨强分布均相同雨型下的侵蚀过程,郑粉莉等[9]发现峰值型雨型引起的坡面侵蚀量最大,分别是谷值型、减弱型、均匀型和增强型雨型下的1.20、1.63、1.78和1.80倍。An等[10]研究了降雨量和平均雨强相同的5种雨型下侵蚀过程,发现雨型间的径流量无显著差异,而侵蚀量的大小顺序为:增加型>增加-减弱型=减弱型>减弱-增加型>均匀型。设计了4种总降雨动能相同而雨强变化不同的次降雨雨型,Wang等[11]发现延迟型的侵蚀量明显高于增加型、中间型和均匀型。Mohamadi和Kavian[12]利用野外观测资料把天然降雨按照雨强和降雨历时划分成不同的降雨机制,结果表明雨型间的侵蚀量和含沙量表现为增加型>增加-减弱型>减弱-增加型>减弱型。秦伟等[13]基于野外常年降雨观测资料,选取雨量、历时和雨强为雨型划分指标,分析不同雨型下的侵蚀能力,发现不同雨型下的单位雨量侵蚀能力大小顺序为A雨型(高频次、短历时、小雨量、大雨强)>B雨型(中频次、中历时、中雨量、中雨强)>C雨型(低频次、长历时、大雨量、小雨强)。综上发现,1)以往的研究对雨型的划分标准不统一;2)国外的研究大多侧重于雨型整体对土壤侵蚀过程的影响,且忽视了雨型中雨强发生时序对坡面侵蚀的影响;3)国内的研究主要集中于对野外常年降雨观测资料的描述,对次降雨过程中的侵蚀动态变化考虑不足。值得一提的是,雨型对坡面侵蚀过程的影响与耕作措施紧密相关,而以往开展的相关研究几乎均是在平坡上开展。

横垄因能汇集雨水、增加雨水就地入渗,减少水土流失,从而成为被广泛采用的保护性耕作措施之一[14]。然而,横垄在阻止径流向坡下流动的同时,垄向微坡度的存在会导致雨水在位置较低处的垄沟内积聚,进而发生漫流。当漫流的侵蚀力超过土壤的临界剪切力时,水流就会剥蚀垄面的土体颗粒,进而诱发细沟的生成。细沟贯穿垄面后,垄沟内蓄积的雨水会以较高的流速泻出,致使横垄发生垮塌,最终导致横垄失去水土保持作用[15]。可见,横坡垄作系统具有独特的土壤侵蚀特点。然而,目前针对横垄坡面的侵蚀过程主要集中于2个方面:1)不同降雨参数(雨强、历时和雨量等)和垄作结构因子(垄宽、垄向坡度和垄高等)下的侵蚀特征[14,16-18];2)与其他耕作措施对比下,横坡垄作措施的水土保持效益[19-20]。因此,深入探讨横垄措施下雨型对坡面土壤侵蚀过程的影响意义重大。鉴于此,本研究拟以褐土横垄为研究对象,基于人工模拟降雨试验,分析4个雨型(增加、减弱型、增加-减弱和减弱-增加型)下的产沙产流特征,以期深入理解褐土坡面土壤侵蚀机理,并为横坡垄作的合理运用提供科学依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

降雨试验在山东省水土保持和环境保育重点实验室降雨大厅内进行。降雨试验装置为安装Veejet 80100喷头的槽式模拟降雨系统,有效降雨面积为2.2 m×12 m。该系统通过调节喷头经过喷水窗口的频率控制雨强[21],降雨均匀度89%以上。试验所用土为可同时调节垄向与坡面坡度的钢槽(图1)。该土槽主体由通过铰链连接的2个分体土槽构成,每个分体土槽长×宽=160 cm×80 cm。垄向坡度的调节通过上下移动螺旋(a)来实现,调节范围为0~15°。通过安装在支撑腿上的螺旋(b)进行坡向坡度的调节,范围为0~25°。出口处(g)用于收集径流泥沙样。

a.垄向坡度调节螺旋b.坡面坡度调节螺旋f.上坡位置产流产沙收集口 g.垄面下坡位置产流产沙收集口

试验采用的土壤为鲁中南山地丘陵区腹地沂蒙山区丘陵地带广泛分布的褐土,取自玉米地表层20 cm的耕层土。所用土的基本理化性质见表1。

表1 试验用土的基本理化性质

1.2 试验设计

参考当地气候数据和侵蚀性降雨标准[22],并结合试验实际情况,设计4个雨型。各个雨型包括30、60和90 mm/h三个雨强,每个雨强在降雨过程中持续20 min。其中,雨型包括增加型(雨强逐渐增大,30-60-90 mm/h)、减弱型(雨强逐渐减小,90-60-30 mm/h)、增加-减弱型(雨强在降雨中期达到峰值,60-90-30 mm/h)和减弱-增加型(雨强在降雨中期达到最小值,60-30-90 mm/h)。野外实际调查数据表明,垄宽多为60~80 cm,垄沟方向上坡长在150 cm左右会出现垄沟低洼积水区域,且横坡系统下沟道的长度一般在0~6 m。为模拟坡面垄沟内积水漫流的情形,基于垄沟内的微观汇水单元,设计了垄宽为80 cm,坡长为160 cm,坡度10°,垄向坡度为6°,垄高为12 cm的横坡垄作系统。针对垄宽,垄上侧在土槽平面上的投影线长度约为下侧的2倍:即80 cm的垄宽,上侧垄面在土槽平面上的投影为53.3 cm,下侧垄面则为26.7 cm。共设计8场降雨试验,即每个雨型下重复2次。

1.3 试验步骤

试验用土风干后未过筛,以保持原有的土壤结构。将土槽调整为设计的垄向坡度后,利用分层法进行土槽填充。土槽底部每5 cm一层填装20 cm厚的褐土,容重控制在1.5 g/cm3,用于模拟犁底层。装上层土之前用1 cm厚的木板抓毛下层土壤表面,以便保持颗粒空间分布的相似性和防止土层之间出现分层。之后按照填土之前在土槽四壁勾画的垄作轮廓线,修建垄高为12 cm,垄宽为80 cm的土垄两根,装土容重为1.15 g/cm3。

填装土槽完毕后,进行雨强为10 mm/h的前期预降雨。此过程中,将1 mm×1 mm尼龙纱网覆盖在土槽之上以减弱雨滴打击对土壤表层的影响。最后,将填装土槽的坡面坡度调整为10°,并按照设计的雨型进行人工模拟降雨。待出口出现持续水流后,每隔2 min收集一次径流样。降雨过程中时刻观察坡面的变化,待细沟发生后,收集样品的间隔为30 s。降雨结束后,将收集的样品立即称质量。

1.4 数据分析

利用SPSS 16软件下的方差分析(ANOVA)对雨型间的径流量和侵蚀量进行显著性检验,基于最小显著差法(LSD)开展不同雨型下径流、泥沙的多重比较,并在0.05水平上达到显著。另,在SPSS软件下构建回归模型,并检验回归系数的显著性。

2 试验结果与分析

2.1 雨型对坡面径流和侵蚀量的影响

侵蚀阶段内,雨型对径流量和侵蚀量的影响明显不同。雨型间的总径流量差异显著,表现为增加-减弱型>减弱型>减弱-增加型>增加型(表2)。增加-减弱型、减弱型和减弱-增加型的总径流量比增加型分别增加49.41%、40.91%和25.22%。然而,以往在平坡开展的相关研究认为雨型对径流的产生无显著影响[10,23]。这可能是因为横坡垄作系统下的耕作方向改变了径流的汇水路径和汇水区面积[24],进而导致产流机制发生了改变。

表2 细沟间和细沟侵蚀阶段的径流量和侵蚀量

注:同列不同字母表示处理间差异显著(<0.05)。下同。

Note: Different letters in same column indicate significant difference (<0.05). The same as below.

不同雨型下总侵蚀量大小顺序为增加-减弱型>减弱-增加型>减弱型>增加型(表2),降雨前、后坡面侵蚀状态进一步佐证了不同雨型下侵蚀程度的大小(图2a-2e)。与增加型相比,增加-减弱型、减弱-增加型和减弱型的总侵蚀量分别增加43.03%、10.30%和3.03%。这与以往在平坡上开展的研究结果不一致[10-11]。这可能一方面是因为横坡垄作下来自上坡的泥沙不断沉积在下坡垄沟内;另一方面是当细沟发生后,垄沟内的大量物质倾泻而出,且积聚的雨水不断流出,从而导致雨型对产沙的影响机制较平坡下发生了巨大改变。

图2 不同雨型下降雨前、后坡面侵蚀状态

进一步分析发现,细沟间和细沟侵蚀阶段雨型间的径流量和侵蚀量均存在显著差异,但径流量和侵蚀量的差异在细沟阶段体现的更为明显。且雨型对侵蚀量的影响较径流量更为明显。细沟间阶段,与增加型相比,减弱型、增加-减弱型和减弱-增加型的径流量分别减少−65.04%、14.24%和59.18%,相应的侵蚀量分别减少−19.06%、29.19%和50.91%;细沟阶段,减弱型、减弱-增加型和增加-减弱型的径流量较增加型分别增加8.89%、77.60%和193.62%,相应的侵蚀量分别增加−27.05%、92.59%和238.89%。

2.2 雨强发生时序对径流和侵蚀量的影响

为进一步探讨雨型间径流和侵蚀量的差异,对比分析了雨型中给定雨强不同发生时序下的径流量、侵蚀量及其对总侵蚀量的贡献率。由表3可知,径流量和其对径流总量的贡献率(径流贡献率)随雨型中给定雨强发生时序的延迟而不断增加。30 mm/h雨强下,中间和结束阶段(增加-减弱型)的径流量较起始阶段分别显著增加78.33和113.78倍,相应的贡献率分别增加64.21和78.11倍;60 mm/h雨强下,中间阶段(减弱型)的径流量和贡献率分别比起始阶段(减弱-增加型)显著增加4.41和3.80倍;90 mm/h雨强下,与起始阶段相比,中间和结束阶段(增加型)的径流量分别显著增加1.34和1.19倍,相应的贡献率分别增加1.21和2.08倍。表明,雨强越小,发生时序对产流的影响越大,即时序效应越明显。这主要与结皮的形成和土壤入渗能力有关。进一步发现,给定雨强同一发生时序下,不同雨型该雨强发生时序下的径流量和贡献率仍均存在明显差异。30 mm/h雨强结束阶段下,增加-减弱型的径流量和贡献率分别是减弱型的1.51和1.43倍;60 mm/h雨强中间阶段下,减弱型的径流量和贡献率较增加型分别增加2.81和2.00倍;90 mm/h雨强结束阶段下,与减弱-增加型相比,增加型的径流量和贡献率分别增加1.01和1.26倍。然而,以往在平坡开展的研究认为雨强发生时序对径流量和径流贡献率的影响不显著[9,25]。

表3 雨强不同发生时序下的径流量、侵蚀量和贡献率

雨强发生时序对产沙的影响效应明显不同于对径流的影响。单位径流侵蚀量随雨型中给定雨强发生时序的推迟而减小,而其贡献率呈相反趋势。30 mm/h雨强下,起始和中间阶段的单位径流侵蚀量较结束阶段(减弱型)分别增加3.71倍和93.87%,相应的贡献率分别减小93.81%和−89.32%;60 mm/h雨强下,起始阶段(减弱-增加型)的单位径流侵蚀量较中间阶段(减弱型)增加50.74%,贡献率减少73.93%;90 mm/h雨强下,与结束阶段(增加型)相比,起始和中间阶段的单位径流侵蚀量分别增加9.13%和22.62%,相应的贡献率分别减少51.78%和8.43%。进一步分析发现,雨型间给定雨强同一发生时序下的单位径流侵蚀量和侵蚀贡献率均差异显著。30 mm/h雨强结束阶段下,增加-减弱型的单位径流侵蚀量和侵蚀贡献率比减弱型增加29.90%和41.81%;60 mm/h雨强中间阶段下,减弱型的单位径流侵蚀量和侵蚀贡献率较增加型分别增加-32.25%和84.14%;90 mm/h雨强结束阶段下,与减弱-增加型相比,增加型的单位径流侵蚀量和侵蚀贡献率分别增加15.76%和29.35%。

2.3 不同雨型下径流与侵蚀量之间的关系

4个雨型下,细沟间和细沟侵蚀阶段的产沙率均随径流率的增加大体上呈现逐渐增大的趋势(图3a-d),但增大的动态变化幅度不同。利用线性、指数和幂函数对不同雨型下细沟间和细沟阶段产沙率和径流率之间的关系进行模拟。发现,对于给定的雨型,幂函数方程的决定系数都在0.67以上,表明模拟方程达到了适用性的要求[26]。说明,侵蚀阶段内产沙率与径流率之间符合幂函数关系,这与以往在平坡开展的研究结果一致[27-29]。然而,雨型间幂函数方程中的指数存在明显差异。细沟间阶段,增加型、增加-减弱和减弱-增加型雨型下的指数较减弱型分别增加20.73%、58.54%和71.95%。细沟阶段,与增加型相比,减弱型、增加-减弱和减弱-增加型下的指数分别增加2.46、2.52和1.46倍。可见,细沟阶段雨型间的产沙动力机制差异更明显。

图3 产沙率与径流率之间的关系

进一步分析发现,给定雨型下,幂函数方程中的指数变化与侵蚀阶段密切相关。减弱型和增加-减弱雨型下,细沟阶段幂函数方程中的指数均高于细沟间阶段。与细沟间阶段相比,减弱型和增加-减弱雨型细沟阶段的方程指数分别增加128.05%和46.15%。说明,细沟发生后径流的搬运能力急剧增加。然而,增加和减弱-增加型下细沟阶段的指数较细沟间阶段分别减小了45.45%和5.67%,这可能是该雨型下细沟发生后垄作坡面的汇水路径与汇水区的动态变化导致被分离的土壤部分被阻挡携带输出,也许是细沟发生后沉积在垄沟内物质的倾泻阻碍了径流和分离物质的前行。

3 讨 论

自然降雨中,变雨强是一种常见现象。然而,针对变雨强组合(雨型)对坡面侵蚀过程影响的研究严重不足,尤其是横坡垄作系统下。本文的研究发现横坡垄作系统下,4种雨型(增加、减弱型、增加-减弱和减弱-增加型)间的径流量和侵蚀量存在显著差异,且雨型中给定雨强不同发生时序下的侵蚀特征明显不同。这可能与土壤可蚀性和产沙过程有关。

随降雨进行,土壤表面结皮程度和土壤结构的剧烈变化将导致土壤可蚀性发生明显改变[30-31]。前期研究表明,土壤可蚀性值随降雨进行逐渐增加,达到最大值后逐渐趋向平稳[3]。而雨强在一定程度上决定了土壤结皮和土壤结构的变化幅度[32]。说明降雨过程中雨型中给定雨强不同发生时序下的土壤可蚀性可能存在较大差异。即土壤可蚀性会随雨型的改变而发生明显变化[33]。而径流的搬运能力和土壤的分离能力与土壤可蚀性紧密相关[34]。因此,土壤可蚀性的不同可能是雨型间和给定雨强不同发生时序下径流和侵蚀量差异的主要原因。

为进一步探讨雨型间侵蚀过程的差异,分析了侵蚀阶段内含沙量的动态变化,以便明确雨型间的产沙过程是否发生了改变。增加型下,细沟间阶段含沙量随降雨进行呈现逐渐降低的趋势,而细沟阶段其表现为急剧增加后降低并最终趋于平稳(图4a)。且降雨后垄沟内仍存在较多汇集的雨水(图2b)。说明该雨型下降雨过程中土壤颗粒的分离量在很大程度上决定了产沙的多少。减弱型和增加-减弱雨型下,细沟间阶段含沙量随降雨进行呈急剧增加达到极值后迅速下降,而细沟阶段表现为逐渐下降的趋势(图4b、图4c)。说明这2种雨型下降雨前期产沙主要取决于径流的特性,而后期主要受制于搬运物质量的多少。降雨后,减弱型下垄沟内存在的大量雨水(图2c);增加-减弱型下出现很窄、较深的沟道(图2d)。这进一步说明,2种雨型下侵蚀阶段内土壤颗粒分离量在很大程度上决定了产沙强度。减弱-增加雨型下,细沟间和细沟阶段,随降雨时间的延长含沙量均呈逐渐增加到极值后急剧降低并最终趋于平稳的趋势(图4d)。而雨后该雨型下垄沟内存在大量汇集的雨水且坡面存在两条汇水路径(图2e)。说明减弱-增加雨型下侵蚀阶段内土壤颗粒分离量和径流特性对产沙强度的影响呈动态变化。进一步分析发现,不同雨型下细沟出现的时间存在较大差异(图4)。增加型下细沟在50.45 s时发生,减弱型、增加-减弱型和减弱-增加型下细沟产生的时间较增加型分别缩短了13.37、27.01和12.28 s。可见,降雨过程中不同雨型下的产沙过程存在较大差异。

图4 不同雨型下含沙量随降雨历时的变化

雨型间土壤可蚀性的差异和产沙过程的改变,将导致径流与侵蚀量之间关系的变化。虽然不同雨型下细沟间和细沟阶段径流率与侵蚀速率间均符合幂函数关系,但是雨型间幂函数方程的指数存在明显差异。这主要是由于雨型间细沟发生的时间(图4)和细沟特征不同(图2),因为细沟发生时大量泥沙物质的输出与沟道的形态密切相关[30]。另外,土壤的入渗与坡面侵蚀状态紧密相关,这将影响径流的搬运能力。以往在平坡开展的研究认为侵蚀量与径流量符合的幂函数关系方程中的指数确定为2[35]。然而,本研究中幂函数方程中的指数均低于2。导致这种现象的原因:1)垄向坡度的存在导致雨水和来自上坡的泥沙在位置较低的垄沟内汇集;2)垄沟削弱了径流的流速;3)细沟发生后沉积在垄沟内的物质会阻碍分离颗粒的输出或填充沟道。

4 结 论

基于横坡垄作系统,利用同时可调节垄向和坡面坡度的土槽进行模拟降雨,定量研究了4种雨型(增加、减弱型、增加-减弱和减弱-增加型)下的产流和产沙特征,结论如下:

1)细沟间和细沟侵蚀阶段,雨型间的径流量和侵蚀量均存在显著差异,而差异在细沟阶段体现的更为明显。增加-减弱型、减弱型和减弱-增加型的总径流量比增加型分别增加49.41%、40.91%和25.22%。与增加型相比,增加-减弱型、减弱-增加型和减弱型的总侵蚀量分别增加43.03%、10.30%和3.03%。

2)雨型中的给定雨强下的径流量、径流贡献率和侵蚀量贡献率均随该雨强发生时序的延迟而增加,但单位径流侵蚀量呈相反趋势,且这种效应在小雨强(30mm/h)下体现的更为明显;雨型间给定雨强同一发生时序下的径流量和侵蚀量及其它们的贡献率均存在显著差异。

3)细沟间和细沟侵蚀阶段内,产沙率与径流率之间均符合幂函数关系,但雨型间幂函数方程中的指数差异明显。

4)侵蚀阶段内,土壤可蚀性和产沙过程的变化是导致雨型间侵蚀特征改变的主要原因。

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Effects of rainfall patterns on hillslope soil erosion process of cinnamon soil in contour ridge system

An Juan, Yu Yan, Wu Yuanzhi

(276005,)

Varying of rainfall intensity during rainfall events is a common phenomenon, and soil erosion processes are strongly affected by intra-storm variations in rainfall characteristics. In general, the combination of rainfall intensities in the rainfall process can be regarded as the storm pattern. In agricultural fields, the influence of storm patterns on erosion processes is largely related to tillage treatments. Contour ridging is an effective soil conservation practice and is used throughout the world. However, less information is available regarding the effect of storm pattern on soil erosion processes in a contour ridge system. In this study, the rainfall simulation experiment was conducted to determine the characteristics of runoff and sediment yielding during inter-rill and rill erosion stages under 4 storm patterns (the rising, falling, rising-falling, and falling-rising patterns) for cinnamon soil in a contour ridge system. And the ridge direction and field slope could be simultaneously changed in the experimental plot. Each storm pattern included 3 rainfall intensities, i.e. 30, 60 and 90 mm/h, which respectively lasted for 20 min during rainfall and comprised the same total rainfall amount and kinetic energy. Results showed that not only the total runoff but also sediment yield exhibited significant differences among storm patterns during both inter-rill erosion and rill erosion stages. Runoff for varied storm patterns was ranked in the following order: falling-rising > falling > rising-falling > rising pattern, but the difference in sediment yield showed a sequence of falling-rising > rising-falling > falling > rising pattern. Runoff from the falling-rising, falling, and rising-falling patterns increased by 1.49, 1.41, and 1.25 times, respectively, compared to that from the rising pattern, while the corresponding increase ratio of sediment yield was 43.03%, 3.30%, and 10.03%, respectively. However, the differences were more pronounced during the rill erosion stage. Compared with the rising pattern, runoff and sediment yield from the falling, falling-rising patterns and rising-falling during this stage increased by 8.89% and -27.05%, 77.60% and 92.59%, 193.62% and 238.89%, respectively. For a given rainfall intensity, runoff, runoff contribution rate, and sediment yield contribution rate gradually increased with the delay of rainfall intensity occurring sequence during the rainfall, while sediment yield by unit runoff presented the opposite tendency. Even at the same occurring stage of a given rainfall intensity, runoff, sediment yield, and their contribution rates were significantly different among different storm patterns, while the influence of occurring sequence for a given rainfall intensity on soil erosion process was the most obvious under 30 mm/h rainfall intensity. Power function fitted the relationship between runoff rate and sediment yield rate for both inter-rill erosion and rill erosion stages, but the exponent was lower than 2. However, there was obvious difference in the exponent of power function among storm patterns, especially in the rill erosion stage. The exponent of power function from the falling, rising-falling, and falling-rising patterns during the rill erosion stage increased by 2.46, 2.52 and 1.46 times, respectively, compared to that from the rising pattern. This indicated that storm pattern greatly affected runoff and sediment yield, especially during the rill erosion stage. This is mainly because soil erodibility and sediment production process varied with the change of storm pattern. So, the effect of storm pattern should be considered when developing soil erosion models. These findings are helpful to deeply understand erosion mechanism in a contour ridge system and supply guidance for implementing contour ridge systems.

soils; erosion; runoff; contour ridge system; cinnamon soil; simulated rainfall; rainfall pattern

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.24.020

S157

A

1002-6819(2017)-24-0150-07

2017-06-27

2017-11-03

国家自然科学基金青年项目(41301292);国家级大学生创新创业训练计划项目(201610452018)。

安 娟,博士,讲师,主要从事土壤侵蚀过程与机理研究。Email:anjuan0715@126.com

安 娟,于 妍,吴元芝. 降雨类型对褐土横垄坡面土壤侵蚀过程的影响[J]. 农业工程学报,2017,33(24):150-156. doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.24.020 http://www.tcsae.org

An Juan, Yu Yan, Wu Yuanzhi. Effects of rainfall patterns on hillslope soil erosion process of cinnamon soil in contour ridge system[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(24): 150-156. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.24.020 http://www.tcsae.org

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