根系密度对黄土塬沟头溯源侵蚀产沙和形态演化过程的影响

摘要：

为明确根系密度对黄土塬沟壑区沟头溯源侵蚀产沙和形态演化过程的影响,采用野外"人工模拟降雨+放水冲刷"试验方法,以裸地试验小区(CK)为对照,研究冰草根系密度试验小区(株行距:20 cm×20 cm,C1;15 cm×15 cm,C2;10 cm×10 cm,C3)的沟头溯源侵蚀产沙过程、沟头溯源距离、沟道下切深度及发育面积等特征.结果表明:1)与对照小区相比,草被小区(C1～C3)产沙量分别降低64.32％、70.31％、69.92％;冰草株行距为15 cm×15 cm时,减沙效益最大.2)对照小区沟头溯源侵蚀过程主要包括沟口形成、贴壁流侵蚀、跌水侵蚀和沟岸崩塌等;而草被小区沟头溯源侵蚀则由贴壁流侵蚀、跌水侵蚀和根土复合体崩塌导致,崩塌是草地沟头溯源的主要原因;各根系密度下沟头溯源距离与时间均呈极显著幂函数关系;与对照相比,草被小区沟头溯源距离缩短75.61％～78.87％.3)对照小区侵蚀沟纵断面呈阶梯形,存在缓冲平台,沟头近似矩形;草被小区则呈梯形和圆弧状.与对照相比,草被小区沟道平均下切深度加深1.64～1.92倍;沟道面积随根系密度增加而缩小,草被小区沟道面积较裸地缩小68.0％～74.0％.结果可为该区"固沟保塬"工作的实施提供科学参考.

关键词：根系、侵蚀、产沙、沟头溯源侵蚀、形态演化、黄土塬沟壑区

所属期刊栏目：36

分类号：TV121+.2(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金面上项目"黄土高塬沟头溯源侵蚀动力过程及形态演化试验研究;国家自然科学基金重大基金项目

在线出版日期：2020-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：88-96