【摘要】：紫色土區(qū)坡耕地水土流失嚴(yán)重,不僅使土層變薄,同時(shí)也造成潛在的養(yǎng)分流失,嚴(yán)重影響了土壤可持續(xù)利用和區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,本文以川中丘陵區(qū)紫色土坡耕地為研究對(duì)象,采用野外人工模擬降雨與微小區(qū)試驗(yàn)相結(jié)合的方法,系統(tǒng)探討不同降雨強(qiáng)度、坡度、侵蝕階段下玉米季坡耕地徑流及徑流DOC質(zhì)量濃度動(dòng)態(tài)變化特征、侵蝕產(chǎn)沙及泥沙中總有機(jī)碳、可溶性有機(jī)碳、顆粒有機(jī)碳含量變化特征,弄清徑流方式對(duì)DOC遷移通量的影響,闡明DOC遷移的主要方式,以期為坡耕地水土資源及有機(jī)碳流失預(yù)測(cè)和有效防控提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)玉米生育期不同降雨強(qiáng)度、坡度、侵蝕階段地表徑流量及產(chǎn)沙量受降雨歷時(shí)的影響明顯,隨降雨歷時(shí)延長(zhǎng)均呈增大的趨勢(shì);其大小受降雨再分配作用明顯,表現(xiàn)為抽雄期最小,苗期最大;玉米不同生育期壤中流產(chǎn)流時(shí)間各不相同,不同程度的滯后于地表徑流的產(chǎn)生,壤中流量與降雨強(qiáng)度、坡度不呈正相關(guān)關(guān)系,但隨著侵蝕程度的增加,壤中流量也隨著增大。(2)玉米生育期不同降雨強(qiáng)度、坡度、侵蝕階段表層土壤可溶性有機(jī)碳隨著降雨歷時(shí)的延長(zhǎng),隨著土壤入滲,不斷向深層遷移,導(dǎo)致地表徑流DOC質(zhì)量濃度隨著降雨歷時(shí)的延長(zhǎng)均呈逐漸降低的趨勢(shì),且降雨強(qiáng)度、坡度越大時(shí),DOC質(zhì)量濃度的初值越高;由于表層土壤DOC深層遷移,使得壤中流DOC質(zhì)量濃度先呈增大的趨勢(shì),隨著入滲水分的增加,對(duì)其稀釋作用增強(qiáng),其質(zhì)量濃度又呈降低的趨勢(shì);玉米生育期地表徑流、壤中流DOC質(zhì)量濃度均表現(xiàn)為苗期最大,抽雄期最小。不同降雨強(qiáng)度、坡度、侵蝕階段,壤中流DOC遷移通量均高于地表徑流DOC遷移通量,且最小值為地表徑流遷移通量的1.18倍,最大為2.04倍,壤中流為徑流DOC遷移的主要方式,不容忽視;地表徑流DOC遷移通量隨著降雨強(qiáng)度、坡度、侵蝕程度的增大而增大,而降雨強(qiáng)度對(duì)壤中流DOC遷移通量的影響,則表現(xiàn)為1.5 mm2min~(-1)降雨強(qiáng)度下最大,隨坡度的增大遷移通量減小,隨侵蝕程度的增大,遷移通量增大。(3)玉米生育期不同降雨強(qiáng)度、坡度、侵蝕階段泥沙有機(jī)碳含量均隨著降雨歷時(shí)的延長(zhǎng)呈逐漸降低的趨勢(shì),且泥沙中有機(jī)碳富集明顯,且富集比在1.01-3.05;隨著坡度、降雨強(qiáng)度、侵蝕程度的增大,有機(jī)碳含量逐漸降低,富集比減小;玉米生育期對(duì)泥沙有機(jī)碳含量的影響也不盡一致。(4)玉米生育期泥沙顆粒態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均隨著降雨強(qiáng)度、坡度、侵蝕程度的增大而增大,而泥沙顆粒有機(jī)碳含量由泥沙顆粒態(tài)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和泥沙顆粒態(tài)物質(zhì)中有機(jī)碳含量的高低共同決定,故降雨強(qiáng)度、坡度侵蝕階段其泥沙顆粒有機(jī)碳含量大小變化規(guī)律略有不同,顆粒有機(jī)碳含量表現(xiàn)為降雨強(qiáng)度越大其含量越高,坡度對(duì)其影響較為復(fù)雜,不同侵蝕階段表現(xiàn)為片蝕階段最大,細(xì)溝侵蝕階段最小;泥沙顆粒有機(jī)碳含量相對(duì)較低,最小值為0.27g2kg~(-1),最大值也僅為2.82 g2kg~(-1)。(5)玉米生育期不同降雨強(qiáng)度、坡度、侵蝕階段由于自然降雨相對(duì)集中,且時(shí)間尺度較長(zhǎng),泥沙可溶性有機(jī)碳含量均表現(xiàn)為隨著玉米生育期的推進(jìn)呈逐漸降低的趨勢(shì),泥沙可溶性有機(jī)碳含量變化范圍為0.51-4.38 g2kg~(-1),占土壤有機(jī)碳庫(kù)的比重較小,但土壤礦物質(zhì)對(duì)于DOC的吸附卻是深層土壤固定有機(jī)碳的主要過(guò)程。泥沙可溶性有機(jī)碳含量隨坡度、侵蝕程度的增大呈降低的趨勢(shì),而降雨強(qiáng)度對(duì)其影響,則表現(xiàn)為1.5 mm2min~(-1)降雨強(qiáng)度下最大�？偠灾�,徑流及侵蝕泥沙中有機(jī)碳流失受降雨強(qiáng)度、坡度及侵蝕階段的影響較大,有機(jī)碳流失程度隨著降雨強(qiáng)度、坡度、侵蝕程度的增大而增大,同時(shí)玉米不同生育期對(duì)其影響也差異明顯,表現(xiàn)為植株冠幅越小,有機(jī)碳流失程度越大;因此,可以通過(guò)減小降雨強(qiáng)度、減緩坡度、控制侵蝕程度,增加植被覆蓋度來(lái)減少土壤有機(jī)碳流失。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S157.1

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本文編號(hào)：2714354