华北土石山区不同粒径土壤团聚体特征及其与坡面侵蚀定量关系

[目的]为明确华北土石山区不同粒径(1 ～2 mm、2～3 mm、3～5 mm、5～7 mm、7～10 mm)团聚体结构特征对沟间及沟道侵蚀过程的影响.[方法]选取2种典型褐土为研究对象,通过Le Bissonnais(LB)法对团聚体稳定性进行分析,并初步研究了不同粒径团聚体稳定性特征与人工降雨条件下坡面沟间、沟道侵蚀量之间的定量关系.[结果]石灰性褐土团聚体稳定性大于黄土性褐土;不同粒径团聚体稳定性差异较为显著,较小粒径的团聚体稳定性大于较大粒径的团聚体,其中l～2 mm粒径的团聚体稳定性最好;不同雨强下土壤侵蚀现象差异明显,坡面径流强度和产沙强度均随产流历时的增加而增大,且降雨强度大小对坡面入渗率变化幅度和达到稳渗状态的时间有很大影响.将可蚀性因子(Ki)替换为经修正后的团聚体稳定性参数(Ka),然后将其代入到WEPP侵蚀模型,通过回归分析,建立了不同粒径团聚体的侵蚀预测方程,显示了较好的预测性能,其决定系数均在0.81以上;尤其是2～3 mm粒径对应的预测方程,其沟间及沟道相对误差均小于20％.[结论]该研究验证了土壤可蚀性参数可以由不同粒径团聚体稳定性表示,并建立了不同粒径团聚体的沟间及沟道侵蚀预测方程,为华北土石山区褐土的侵蚀机理研究提供了新思路.