分析研究不同降水强度对树台地区土壤流失的影响

摘 要：

本文主要对不同降水强度对树台地区土壤流失的影响进行简要的分析与总结，基于对海原县树台水土保持试验站的坡面径流观测场以及树台区域自动站、树台水土保持试验站气象观测员，展开在不同降水强度对同一下垫面径流观测小区造成土壤流失量的对比分析，并对同一降雨强度的条件下，不同下垫面径流观测小区造成土壤流失量的对比分析。

关键词：

不同降水强度;土壤流失;影响

中图分类号：S16

文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191130060

引言

我国黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀严重，相关的研究者对该类土壤侵蚀机理与相关影响因素展开很多研究工作，但关于不同降水强度导致的土壤流失方面的研究比较缺失。在宁夏黄土丘陵地区经常会出现暴雨，关于不同降水强度造成的侵蚀机理以及侵蚀量的研究，有助于保证气象灾害防御措施的有效性，对于该地区的水土流失治理有着关键价值。

1 研究区域概况

宁夏海原县树台水土保持试验站是宁夏水利厅水土保持局研究黄土丘陵沟壑区水土流失规律的试验站，地处于黄土丘陵沟壑区第V副区、清水河一级支流西河干流的上游，具体的地理坐标为N 36°29′30″， E105°25′25″，其海拔为1865m，实际年均降水量为380mm，而每年6—9月份该地降水量为整年的64%[1]。

2 研究方法

2.1 径流小区观测

本试验站径流场于1981年建成完工并投入使用，坡度5°、10°、15°、20°、25°径流小区20个，均是直线型丘陵坡，为阳坡，裸地小区有2个，坡度为10°，实际投影尺寸为20m×5m[2]。非标准措施小区有18个，具体涵盖农地、天然牧草、灌木林等径流试验小区，具体如表1所示。

2.2 数据处理

实际的观测项目主要包括降水量、径流泥沙量以及植被覆盖度与土壤含水率等。对于降雨量的观测是通过树台区域站自动雨量进行记录的。径流采样过程是在降雨之后，对集流池水深进行有效测定，并通过搅拌工具使集流池之内径流与泥沙实现混合，使用专用的勺子取一些浑水样，并取1000mL水样装至取样瓶之内，通过烘干法对径流含沙量进行测定。径流泥沙取3个重复，对含沙量进行分别测定，最后对含沙量取平均值，将含沙量换算为单位面积土壤流失量（t/km2）。平均降雨强度（mm/h）、30min最大雨强（mm/h）、降雨侵蚀力[MJ·mm/（hm2·h）]，是通过rainrecorder进行实际的数据处理与计算的。实际上是在2019年观测年中每次降水的降水量以及产流产沙量。主要展开关于树台坡面径流场20个径流小区和海原县3个水蚀监测点12个径流小区的降雨量、径流量、含沙量、土壤流失量、土壤水分、植被高度及覆盖度数据的分析[3]。

3 结果与分析

若要保证不同降雨强度对水土流失影响研究顺利，在实际的观测数据之内选取4组降雨强度不同的降雨信息数据，并对不同类型土地实际径流量以及土壤流失量进行分析。

不同降雨强度情况下不同类型土地土壤流失量如表2所示。能够发现，不同类型土地的土壤流失情况在降雨强度变大的同时而增加，其中裸土类型土壤流失量增加最快。在测定的4次降雨中，能够发现在降雨强度变大的同时，裸土的土壤流失规模呈现不断的增加;能够发现农地、天然牧草地、灌木林地、耕地不同降雨强度下土壤流失情况[4]。

通过表2能够发现，不同类型的土地径流量在降雨强度变大的同时变大，而增加幅度与不同类型的土地情况有关。在4次降雨之中，在降雨强度变大的过程中，裸地径流量变化更大，也可以发现农地、天然牧草地、灌木林地、耕地不同降雨强度下土壤流失变化情况。在降雨强度变大的同时，农地、天然牧草地、灌木林地、耕地的土壤流失量的增加速度小于裸地[5]。

4 降雨侵蚀力与土壤流失量关系分析

关于土壤流失，降雨侵蚀力可以体现土壤流失潜在性，时空分布规律定量研究为土壤流失预报的基准条件。现阶段，关于土壤流失模型比较多，而通用土壤侵蚀方程运用最为普遍，其属于在土壤侵蚀理论以及非常多的观测数据分析的条件下的经验模型，针对实际的降雨而言，降雨侵蚀力的经验公式是。

R=∑2.2+1.15gEixi×I30

在该公式中，R为暴雨对土壤的侵蚀力，i为降雨历时，I-30是该次降水过程中在30min降雨强度。Xi是历时i降水量，E是i时段降雨强度。降水强度属于水土流失的关键因素。通过该公式能够发现，降雨对土壤侵蚀力能够体现不同降水强度对土壤的侵蚀作用[6]。

5 结论

综上所述，关于宁夏海原县树台试验站径流场2019年不同强度降水导致的土壤流失展开研究。

2019年树台试验站不同强度的降水导致的土壤流失量也是不同的，通过数据研究能够发现，土壤流失量受土地类型的影响比较明显，其中裸地水土流失量最大，天然牧草地、耕地土地类型的水土流失量次之，而农地、灌木林地类型土地的水土流失量最小。

不同降雨强度对宁夏海原县不同类型土地的土壤流失量的影响比较明显，但是径流量影响相对小，相近降雨量情况下的不同类型土地的土壤流失量均在降雨强度变大的同时变大，速率最大的为裸地。

降水导致的土壤流失关键是发生于裸地以及耕地小区，可以发现存在水土保持措施的小区土壤流失情况小，这意味着水土保持措施对降水侵蚀有着比较好的防护功能。

在今后的水土流失防治工作开展的过程中，需要结合相关的观测数据，对实际出现的土壤流失影响因素进行分析，形成针对性的防治方法，这样能够使宁夏海原县对于类似天气有更多的预防措施，对于整个地区的水土流失防治有着重要价值，对于该地区的生态建设有着重要意义，有助于海原县“生态立县”战略的落实。

参考文献

[1]孙丽丽，査轩，黄少燕，李守中，陈世发，白永会，张婧，翟少华，常松涛.不同降雨强度对紫色土坡面侵蚀过程的影响[J].水土保持学报，2018，32（05）：18-23.

[2]曾江波，付智勇，肖林超，吴飞飞，姚文敏.基于降雨作用下滑面抗剪强度动态变化的层状边坡稳定性评价[J].地质科技情报，2018，37（04）：225-231.

[3]陈瑞东，温永福，高鹏，穆兴民，赵广举，孙文义.极端降水条件下延河水沙特征对比分析及其影响因素[J].生态学报，2018，38（06）：1920-1929.

[4]李馨欣，王小燕，蔡崇法，李鸿.紫色土水分和壤中流对降雨强度的响应[J].水土保持学报，2017，31（05）：25-31.

[5]張录，张芳，胡实，张楠，段鹏程.强碱土土壤呼吸对不同降水强度的响应[J].北方园艺，2016（24）：170-174.

[6]苏芳莉，林佳旭，乔琳，蒋晓娇，谢艾楠，胡绍刚.模拟降雨条件下自然堆土流失特征研究[J].沈阳农业大学学报，2015，46（02）：198-203.

作者简介：

李世红（1973-），女，本科，工程师。研究方向：综合监测服务。