紫色土区地表微地形变化特征及其对土壤侵蚀的影响

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1、万方数据ChangeofSoilSurfaceMicroreliefandTheirEffectsonSoilErosioninPurpleSoilAreaADissertationSubmittedtotheGraduateschoolSichuanAgriculturalUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofagronomy(Soilscience)FengQinDirectedby：Prof．ZiChengZhengProf．TingXuanL

2、iJun．2014万方数据本研究受国家自然科学基金(40901138)；国家自然科学基金(41271307)；四川省学术和技术带头人培养基金(2012)；四川省科技支撑项目(2013NZ0044)。资助TheworkWaSfinanciallysupportedbyNationalNaturalScienceFoundations(40901138，41271307)，AcademicandtechnicalleaderscultivatefundedprojectsinSichuanProvince(2012)，andScienceandtec

3、hnologypillaritemofSichuanProvince(2013NZ0044)．万方数据论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川农业大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名番凤加似年莎月多日关于论文使用授权的声明本人完全了解四川农业大学有关保留、使用学位沦文的规定，即：

4、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。如Ⅳ年f月石日．汐t9年6日6I：t1一吼施衲伽签窿噬签究师万方数据摘要地表微地形是影响坡面侵蚀过程的重要因素之一，其分布的随机性和侵蚀变化过程中的难确定性，影响了人们对水蚀机理的理解和水土保持措施的合理布设。因此，本文以川中丘陵区紫色土为研究对象，采用室内人工模拟降雨试验与G1S相结合的方法，融合土壤侵蚀学、分形、分维理念，开展不同降

5、雨类型、不同坡度和不同侵蚀阶段条件下地表微地形的变化特征，以及其对坡面汇流和侵蚀产沙影响的研宄，其成果有助于系统阐明紫色土地表微地形变化特征，为深刻理解水蚀机理和区域侵蚀预测预报模型构建提供理论依据。主要研究结果如下：(1)递增降雨系列下，地表高程衰退面积由48．56％增大至63．14％；递减降雨系列下，地表高程衰退面积却由38．59％降低到35．12％。前者整个坡面地表糙度变幅分别为一0．25％、1．51％和2．80％，后者变幅分别为一2．30％、1．97％,币II一2．33％。递增降雨系列下，分形维数跨度AD和奇异指数跨度△口呈逐渐增大的变化

6、趋势；递减降雨系列下变化相反：两种雨型条件下厂亿，)，。均为2．1559，Af亿，)均为0。(2)递增降雨系列下，地表汇流密度由19．95降至19．80mm。2，流路△D由1．1551降至0．9662；递减降雨系列下，汇流密度由21．6l增至22．57mm～，△D由1．1799增至1．2554。流路Aa在递增降雨系列下变幅分别为1I．88％、一18．09％和一7．78％，而在递减降雨系列下变幅分别为．10．45％、18．83％$ll0．01％。递增降雨系列下的地表径流总量仅高出递减降雨5．82％，而其侵蚀总量却高出35．83％。采用多重分形特征参

7、数和地表糙度，可较好地实现产流、侵蚀产沙的预测。(3)场降雨条件下，10。和15。坡面地表高程以增大为主，20。坡面地表高程衰退面积占72．11％。随坡度增加，地表糙度变幅分别为一3．71％、一5．29％和一1．72％。100和15。坡面地表微地形AD、Aa和△厂白，)均较雨前有所增大，20。坡面的变化趋势与之相反。坡度增大，径流蜿蜒度降低，汇流网络稳定性逐渐提高。雨后，10。和150坡面汇流密度增大，20。坡面则呈相反的变化趋势。坡度不同时，径流流路与微地形万方数据多重分形特征之间无明显关系。100、150和200坡面产流量分别为34．54、3

8、1．82、38．65Lm～，产沙量分别为0．571、0．696和0．821kgm～。相关分析表明，降雨条件一定时，地表产流量受地表微地形