中国亚热带土壤不同前期含水量对可蚀性k 值的影响[j]

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1、刘立等：中国亚热带土壤不同前期含水量对可蚀性K值的影响69中国亚热带土壤不同前期含水量对可蚀性K值的影响刘立1，邢廷炎2（1：中国地质大学研究生院，湖北武汉430074；2：武汉大学环境科学系，湖北武汉430072）摘要：采用人工模拟降雨试验的方法，研究我国亚热带7种有代表性土壤在干、湿两种状态下的土壤可蚀性K值。结果表明，相同类型土壤在干、湿两种状态下的可蚀性K值存在着明显的差异,耕作土壤的可蚀性K值高于非耕作土壤。关键词：土壤可蚀性；K值；人工模拟降雨仪；前期土壤含水量中图分类号：S157文献标识码：A文章编号：1008-181X（2002）01-0066-04刘

2、立等：中国亚热带土壤不同前期含水量对可蚀性K值的影响69土壤可蚀性是指土壤对侵蚀介质剥蚀和搬运的敏感性，它是评价土壤遭受降雨侵蚀难易程度的重要指标。人工模拟降雨法是测定土壤可蚀性K值的重要方法之一，这一方法的可靠性已得到大多数国内外学者的肯定，并得到了广泛的应用。1989年Liebenou在野外用人工模拟降雨仪研究耕地的沟间土壤可蚀性（K值），1991年Laflen用人工模拟降雨仪测定了WEPP方程中耕地和牧草地的土壤可蚀性(K值)，并主张K值按耕地、牧草地和林地三种类型分别建立“标准”系列。土壤的前期含水量是影响土壤侵蚀过程的一个重要因素，Kemper（1987）和

3、Rosenau（1984）认为前期含水量的增加会增强土壤粘性。Cernuda（1954）和Truman（1990）研究了前期含水量对土壤团聚体分散性的影响，认为湿态土壤能增加其团聚程度。Moore（1990）和Bissonnais（1992）认为湿态土壤可减少结壳的形成与侵蚀，前期含水量常常与土壤流失量密切相关，却很少被考进土壤侵蚀模型中，虽然Wischmeier和Mannering（1969）发现在复合退化模型中，前期含水量是一个重要因素，但USLE中并没有包括土壤水分的内容。尽管研究表明，前期含水量与土壤侵蚀之间存在着正相关关系，但WEPP也没有将前期含水量考虑进

4、去。Barnett和Roger（1966）认为在预测土壤侵蚀时，前期含水量是一个有用的因子，但前期含水量单纯对流失量的影响还未能确定，并且会因高的前期含水量导致径流的明显增加而更趋复杂化。1试验设计、材料与方法我们在江西鹰潭中国科学院红壤生态试验站建立了7种典型土壤可蚀性研究的小区(1~7号)试验地原是一块坡度为3~4°的稀疏马尾松荒地。其土壤为第四纪红色粘土发育的红壤，表层已被剥蚀。每个试验区水平投影长8m，宽1.5m，面积12m2，分别填装7种南方有代表性的土壤，其基本情况见表1，其中1－3号小区的土壤发育于第四纪红色粘土，4号和5号小区的土壤发育于红砂岩。试验采

5、用德国生产的人工模拟降雨仪，其模拟降雨面积宽5.5m，长20m，合110m2。本次试验采用10个喷头，喷头离地面2m，在人工模拟降雨之前，对小区土壤进行翻耕，并耙平。每个小区降雨3次，每次持续降雨1h，两次降雨间隔1h。在第一次人工模拟降雨前，采集7种土壤样品，分别测定其含水量，即得到干态时的前期土壤含水量；分别在第二、第三次人工模拟降雨前1min，采集土壤样品，并分别测定其含水量，取其平均值作为湿态时的前期土壤含水量。同样，湿态时的产流时间、断流时间、产沙量和径流量，也是第二、第三次人工模拟降雨测定值的平均值。2试验结果2.1人工模拟降雨试验的前期土壤含水量由表2可

6、知：（1）湿态条件下的土壤含水量比相同类型土壤干态条件下的土壤含水量要高4.1%~12.0%。（2）不同土壤类型的干态土壤含水量和湿态土壤含水量都存在着较大的差异，紫色土(6号)和耕作普通红壤（5号）最低，分别为10.5%（干态），14.6%（湿态），和10.1%刘立等：中国亚热带土壤不同前期含水量对可蚀性K值的影响69（干态），16.0%（湿态），非耕作粘淀红壤（3号）最高,达到21.2%（干态）和30.3%（湿态）。干、湿态土壤含水量差异最大的是粘淀红壤（2号），差值达12.0%，相差最小的是非耕作普通红壤（4号），差值只有3.9%。（3）耕作土壤的含水量比相同土

7、壤类型非耕作土壤的含水量低。表17种不同土壤类型的基本情况小区号成土母质土纲名称土壤名称基本情况1第四纪红色粘土初育土红色土土壤原来的A、B层已全部被侵蚀，仅存红、黄相间的网纹层，地貌上形成状如沙丘的“红色沙漠”，已全为裸露地，无植被覆盖2第四纪红色粘土铁铝土粘淀红壤约40多年前曾是原始林地，后开垦为农地，土层深厚，种植油菜和花生，是当地第四纪红色粘土区分布很广的旱耕地土壤类型3第四纪红色粘土铁铝土粘淀红壤约40多年前曾是原始林地，林木砍伐后成为稀疏马尾松草本植物混杂的荒地，土层深厚，土壤原来的A层已被侵蚀，是第四纪红色粘土区最典型的荒地土壤类型4红