模拟条件下不同耕作措施和雨强对地表糙度的影响

摘要：

目的研究不同耕作措施和降雨强度下地表高程和糙度的空间分布特征以及降雨前后二者的变化，以探讨不同耕作措施和降雨强度对坡耕地地表糙度的影响。方法人工降雨条件下，模拟人工锄耕、人工掏挖、等高耕作3种耕作措施和对照组直型坡，测量、计算并分析了各坡面高程信息和地表糙度的空间分布特征以及降雨前后二者的变化。结果降雨前坡面的高程空间分布在不同耕作措施之间具有显著性差异。直型坡高程的统计方差最小，高程分布最集中；与直型坡相比，等高耕作坡面高程的统计方差最大，高程分布最离散；其次是人工掏挖和人工锄耕坡面。雨前地表糙度大小为等高耕作＞人工掏挖＞人工锄耕＞直型坡。降雨能显著改变地表糙度值的大小，并呈现同一耕作措施随雨强增大地表糙度值改变越多的规律。降雨后等高耕作、人工掏挖和人工锄耕这3种措施的地表糙度均呈减小趋势，同一雨强下，等高耕作糙度减小最多，人工掏挖次之，人工锄耕糙度减小最少。直型坡的地表糙度在雨后却有所增加，在60、90和120 mm·h-1雨强下，直型坡雨后糙度分别增加了10.9%、22.5%和36.5%。雨后各措施地表糙度值均改变，但仍为等高耕作＞人工掏挖＞人工锄耕＞直型坡。结论耕作措施是形成坡耕地地表糙度的主要原因，不同的耕作方式造成地表起伏状态的差异，使不同耕作措施下的地表糙度具有空间异质性。降雨作用会减小各耕作坡面的地表糙度，增加对照组的地表糙度，且随降雨强度增大，地表糙度变化越剧烈。耕作措施造成的地表初始糙度越大，降雨对糙度的减小作用越显著。但人工锄耕、人工掏挖和等高耕作3种耕作措施对地表糙度的影响大于降雨对地表糙度的影响。

关键词：坡面高程、地表糙度、耕作措施、降雨强度

分类号：S157.1;TV11;S816

资助基金：国家自然科学基金41271288

在线出版日期：2015-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4840-4849