黃土高原地區(qū)水上流失問題嚴重,在該區(qū)域開展水土養(yǎng)分隨地表徑流遷移模擬研究對指導和改善當地生態(tài)環(huán)境具有重要的現實意義。本文基于野外人工模擬降雨試驗,研究了降雨條件下黃土坡面坡長、植被類型和植被生長階段對水土養(yǎng)分流失特征及坡面水流動力學特征的影響,同時建立混合層深度與坡長和植被因子之間的關系,揭示坡地不同控制措施對坡面水土養(yǎng)分流失過程的影響機制,為黃土高原水土保持研究提供依據。主要得到以下結論:(1)降雨條件下,坡面產流時間隨坡長的增加呈冪函數減少趨勢;坡面徑流量隨坡長增大而增大,但單位面積徑流率則逐漸減小;當坡長由5m增加到10m、15m、20m時,坡面產沙總量分別是5m的2.06倍、3.53倍、4.61倍。相同坡長條件下徑流養(yǎng)分流失量表現為:銨態(tài)氮硝態(tài)氮水溶性磷;隨著坡長增加,坡地單位面積徑流銨態(tài)氮和水溶性磷流失量增加;當坡長由5m增加到20m時,泥沙中銨態(tài)氮流失量增加了 2.9～4.7倍,硝態(tài)氮增加了 3.6～8倍,磷流失量增加1.47～3.35倍。坡面平均流速隨坡長增加呈線性增長趨勢;徑流深隨坡長增加呈冪函數增加趨勢;坡長越長,坡面水流剪切力越大,坡面侵蝕越嚴重;水流阻力系數隨坡長增加呈冪函數降低趨勢;當坡長由10m增加到15m時,坡面流態(tài)逐漸由緩流變?yōu)榧绷鳌?2)植被不同生育期的地表徑流量、徑流養(yǎng)分濃度、養(yǎng)分流失量都隨著植被生育期的延續(xù)而降低,其中成熟期累積徑流量較幼苗期降低13.7%～86.3%,銨態(tài)氮流失總量降低62.5%～94%,水溶性磷流失總量降低69.5%～94.1%。植被類型不同,坡面徑流過程差異明顯,7月份毛苕子和小冠花的徑流率和坡面產沙量最小,豆子、紅三葉最大,其中累積徑流量約為毛苕子的2.89倍;小冠花對坡面養(yǎng)分的保持效果最佳,其他植被的銨態(tài)氮流失量約為小冠花的1.39～5.94倍,磷流失量為小冠花的2.21～7.58倍。成熟期豆子處理的累積徑流量、銨態(tài)氮流失量和水溶性磷流失量均最大,其中累積徑流量約為小冠花的6.79倍。隨著各類植被地上、地下生物量的增加,坡地單位面積產流量、養(yǎng)分流失量均逐漸降低,指數函數能夠較好地反映地上、地下生物量與徑流銨態(tài)氮、水溶性磷養(yǎng)分流失總量之間的關系(R20.7)。(3)有效混合深度和等效混合深度均隨坡長的增加呈冪函數增加趨勢,但隨著植被地下生物量的增加呈指數函數減小趨勢;有效混合深度模型在模擬吸附性較強的水溶性磷土壤初始含水量、植被地下生物量之間函數關系;有效混合深度模型在模擬吸附性較強的水溶性磷隨徑流流失過程時擬合效果較好(R20.95),而對銨態(tài)氮擬合效果還有待提高;等效混合深度模型能夠很好的擬合銨態(tài)氮和磷的變化過程(R20.94)。
【學位單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S157
【部分圖文】：

西安理工大學碩士學位論文14圖1-1 技術路線圖Figure1-1. Instructions of technology route of the experiment

圖 2-1 側噴式模擬降雨示意圖Figure 2-1 Sketch map of side jet type simulated rainfall.2. 植被生長特征試驗植被生長特征試驗于 2017 年 4 月至 10 月在長武生態(tài)農業(yè)試驗站進行。根據、植物生長類型及面積，并結合植物性狀和長勢等特點，供試植被選擇 3 種綠肥作物，農作物包括小麥、大豆、谷子，綠肥作物包括小冠花、毛苕子、 6 個處理。試驗小區(qū)尺寸設置為長 5m×寬 2m，坡度 10.3°。種植前底肥均

【參考文獻】

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本文編號：2818644