种植大豆地表土壤溅蚀效应及其空间分布特征-论文.pdf

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1、第50卷第1期土壤学报Vo1．50．NO．12013年1月ACTAPEDOLOGICASINICAJan．．2O13种植大豆地表土壤溅蚀效应及其空间分布特征马波吴发启”马(1西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌(2宁夏农林科学院荒漠化治理研究所，银川摘要为系统研究种植大豆条件下农地溅蚀速率变化特征并建立简单易用的模型，评价大豆种植对土壤溅蚀的影响，采用室内模拟降雨的方法，测定了不同降雨强度(40lrlmh和80mmh)、不同大豆生长阶段(始花期、盛花期、结荚期和始粒期)下的穿透雨强度和溅蚀速率，分析了大

2、豆冠下溅蚀速率与叶面积指数和穿透雨强度的关系，探讨了冠下溅蚀速率的窄间分布特征。结果表明：与裸地相比，在大豆全生育期，大豆冠下平均溅蚀速率在设计雨强40mmh和80mmh下，分别减少了62．85％和60．74％。冠下平均溅蚀速率随叶面积指数增加呈显著的增加趋势，且随降雨强度的增大而显著增加。冠下各点溅蚀速率受相应各点的穿透雨强度影响在80ramh设计雨强下较为显著，随穿透雨强度的增加而增加。大豆冠下溅蚀速率的空间分布与穿透雨的分布具有一定的对应性，即冠下穿透雨较为集中的区域会存一定程度上增加溅蚀的发生，并

3、导致冠下溅蚀速率分布不均，大豆冠下穿透雨是冠下溅蚀产生和分布的主要能量来源。该研究提出的大豆冠下溅蚀速率模型可为坡耕地土壤侵蚀防治和农田灌溉有效利用提供理论支持。关键词大豆；溅蚀速率；模拟降雨；穿透雨；降雨强度中图分类号s157，1文献标识码A雨滴击溅侵蚀是水力侵蚀发生的最初阶段，它究后，也得Ⅲ了相似的结论，但综合比较后发现由既可以使溅散2瑶后的m土全壤：颗粒成为独立体而易被径于作物的种类和生物学特性的差异，导致了其影响流搬运，又可击实土壤，产生结皮，减缓降雨人渗，作用更为复杂。提高径流流量而增强了其分离

4、和搬运泥沙的能力，大豆是黄土高原的主要作物之一，其生长期大有助于溶蚀和面蚀的发生与发展。。20世纪40致与黄土高原的暴雨侵蚀期相重。本研究的目的年代Law和Sreenivas首先开展了降雨溅蚀的探是系统研究大豆在全生育期冠下溅蚀速率随叶面讨。。随后，国内外许多学者也开展了相似的研积指数、穿透雨强度和降雨强度的变化规律，探讨究，基本上得出了溅蚀量的大小与降雨的物理参种植大豆地表溅蚀速率空间分布特征及其与穿透数、土壤可蚀性、覆盖和地面坡度等因素有关的结雨空间分布的关系，以期为农田水肥管理和土壤侵论。通常情况下

5、，雨滴撞击土壤的速度越高，土蚀研究提供现实依据，有助于对该坡耕土壤侵蚀粒被溅起的越多；雨滴直径越大，打击的面积也越机理的深入认识。大；雨强愈大，溅蚀量也愈大’”。。降雨物理参数与溅蚀的关系可用降雨动能或动量来描述’。1材料与方法作物对降水具有再分配的能力，既消弱了降雨能量，又改变了降雨的分布。因而，对击溅侵蚀1．1供试材料具有直接的影响。Sreenivas等研究发现作物冠供试大豆品种为中黄13，于2007年6月上旬按下侵蚀随作物冠层距地面高度的增加而增加，并随20cmX40cm的株行距种植在西北农林科技大

6、学资覆盖度的增加而减少。Morgan、Nobel和Morgan、源环境科研教学实验基地的试验田中，试验地土壤为Finney、Armstrong和Mitchell等通过对大豆、填土，播种前一次性施入有机肥25000kghm～，磷酸小麦、甘蓝、甜菜和马铃薯等作物对溅蚀的影响研钙1000kghm，其他管理按当地农作习惯进行。国家基础研究发展规划“973”项目(2007CB407201—5)资助十通信作者：吴发启，教授，博士生导师，主要从事土壤侵蚀与水土保持研究。E．mail：wufaqi@263．1lt~[作者

7、简介：马波(1982一)，男，回族，陕西汉中人，博士研究生，主要从事黄土高原土壤侵蚀试验研究。E-mail：mabo_916@126．(~onfl收稿日期：2012—02—18；收到修改稿日期：2012—08～061期马波等：种植大豆地表土壤溅蚀效应及其空间分布特征511．2研究方法放两行，每行8个溅蚀杯，在设计雨强下分别观测溅试验在西北农林科技大学水土保持工程实验蚀量，并测定各观测点各场降雨的降雨量。溅蚀杯室人工降雨大厅进行。在大豆始花期、盛花期、结土壤处理和溅蚀观测方法均与前文所述相同。荚期和始粒期，

8、采用人工模拟降雨的方法，根据当大豆叶面积测量采用比叶重法进行观测。地夏秋两季多大到暴雨的特点，设计降雨强度为比叶重法是在大豆各个生长阶段建立大豆单位叶40mmh和80mmh～，每次降雨历时为30min。面积与相应面积的叶片干物质重之间的定量关系本试验所用人工模拟降雨机为中国科学院水利部LSI；后将大豆所有叶片烘干称取干重，根据上述定水土保持研究所研制的下喷式降雨机，安装高度为量关系利用以下公式计算叶面积A。4m，通过不同的喷头