成都山地所溝頭下遊植被帶對股流水動顯著聚散

文章来源:文迪 时间:2018-12-26

  成都山地所溝頭下遊植被帶對股流水動顯著聚散力及溝床侵蝕過程研究取得進展

  溝蝕是一種劇烈的土壤侵蝕方式,而植被對溝蝕的操纵效益存在“降低侵蝕為主”和“添加沉積為主”的分歧。沖溝溝頭是溝蝕發育最活躍的區域,在這一區域溝床植被對股流的水動力特性、溝床的侵蝕及徑流-侵蝕耦合關系的影響鮮有研讨報道。成都山地災害與環境研讨所研讨員熊東紅團隊在“973”計劃項目、國傢自然科學基金等的資助下,基於成都山地所元謀站的原位溝頭小區開展瞭相關的放水沖刷模擬實驗,基於實驗模擬瞭溝頭下遊差别植被帶長度對溝頭小區徑流及侵蝕過程的影響。該研讨推進瞭溝頭區域植被對徑流及侵蝕過程影響機制的認識,為後續沖溝的植被恢復與管理技術提供瞭理論基礎。

  研讨結果标明,溝床植被(扭黃茅)覆蓋區域的水動力參數隻有裸地區域(無植被)的56%-70%,而徑流阻力特性卻是裸地區域的1.2-1.5倍;沖刷的侵蝕總量(NEV)及均匀徑流泥沙含量(Average sediment concentration)均隨著溝床長度的添加呈指數遞減;裸地區域的水力學參數與侵蝕總量均有較好的相關性(0.43<R2<0.61,P<0.01),但在植被區域徑流-侵蝕的耦合關系不顯著。植被區域的均匀凈沉積量是裸地區域的1.75倍,且上遊凈產沙量(NEVu)及流速(v)呈線性相關(R2=0.91,P<0.01),但植被區域和裸地區域的凈侵蝕量均遠遠高於凈沉積量 。植被的分流效應能够用徑流曲率指數(Braid Index)進行表征,其數據隨著沖刷次數的添加及植被帶長度的添加呈顯著的增長關系 。綜合來看,溝頭下遊溝床的植被帶的次要作用是无效降低溝床的侵蝕產沙,其作用機制是通過植被對徑流的分流效應結合根系固土效應相同作用的結果。

  研讨结果發表在國際學術期刊Land degradation & development上。

  論文鏈接

  

  

植被對溝床股流動、阻力特性的影響

  

  

植被帶長度對溝床侵蝕及徑流泥沙含量的影響

  

  

植被對溝床徑流-侵蝕耦合關系的影響