石漠化区露石岩-土界面流形成过程模拟试验

摘要：

岩-土界面是石漠化区露石岩面流和地表径流下渗转化为地下裂隙流的主要路径.作为地下裂隙流的重要组成部分,岩-土界面流对坡面降雨径流转化、水分地下快速渗漏以及土壤侵蚀/漏失具有重要影响.为探究喀斯特石漠化区露石岩-土界面流形成过程与转化机制,通过模拟典型露石岩-土界面,采用人工模拟降雨试验研究露石面-土壤组成的岩-土结构单元下地表径流及地表下壤中流、岩-土界面流及非岩-土界面流的形成过程及输出特征,探究其对岩周径流形成转化的影响.结果表明:岩-土界面流产流量在降雨过程中呈先增加后稳定的变化趋势;相同条件下,有出露岩面流形成的岩-土界面流(岩面倾角45°、60°、75°)产流量远大于仅有土壤水分下渗形成的岩-土界面流(岩面倾角90°),前者是后者的4.78～16.58倍.岩面倾角是影响岩周径流形成、转化的主要因素,岩面倾角越大则岩-土界面流对水分漏失总量贡献越小,而非岩-土界面流则相反;雨强次之.然而,雨强是影响初始产流时间、稳定产流时间的主要因素,二者均随雨强增大显著减小(P<0.01);岩面倾角次之.岩-土界面的存在不仅直接形成岩-土界面流,同时对非岩-土界面流表现出较强的补给效应,约有一半的岩-土界面流最终以非岩-土界面流的形式流失.研究结果可为石漠化区产流过程及机制的深度揭示提供理论依据.

关键词：岩-土界面流、地下裂隙流、产流过程、径流损耗、出露岩石、石漠化区

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分类号：S157.1(土壤学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;贵州省科技计划项目;贵州省普通高等学校青年科技人才成长项目;贵州省高层次创新型千层次人才项目;贵州省一流学科建设项目

在线出版日期：2023-01-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：110-117