黃丘區野外坡面土壤水分變化對次降雨過程的響應
摘要:土壤水分的垂直變化與空間變異特征對坡面降雨入滲和產流過程有重要影響。為了研究黃丘區降雨-土壤水分響應關系,在天水羅玉溝流域建立野外坡面小區,利用野外水分動態觀測和人工模擬降雨試驗,研究天然狀態和90 mm/h降雨強度下的土壤水分變化規律。結果表明:天然狀態下,土壤剖面土壤水分的垂直變化可以劃分為速變層(0-20 cm)、活躍層(20-30 cm)、次活躍層(30-40 cm)和相對穩定層(40-100 cm),土壤水分的垂向分布存在分層現象,坡向分布存在顯著的坡位差異(P〈0.05)。降雨過程中,降雨能明顯增強土壤水分的活躍性,主要表現在0-30 cm土層范圍內,隨土層深度的增加,降雨對土壤水分活躍程度的影響逐漸減弱。0-30 cm土層土壤水分隨降雨時間變化表現為3段式,即快速上升期、穩定期、略微下降期,深層次土壤水分在垂向的變化中表現為不均勻性,存在梯度性差異;除0-30 cm土層外,降雨僅增加各土層中的土壤水分,對各層間土壤水分在整體土層范圍中土壤水分的占比影響較小,雨中坡位間土壤水分的分布差異更為顯著(P〈0.01)。隨著0-30 cm土層的土壤水分含水率的增加,產流速率呈增加并趨于穩定的趨勢,產沙速率的變化趨勢為產沙量達到高峰后逐漸減小并趨于穩定。
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