植被作用下土壤抗剪强度和径流侵蚀力的耦合效应

作者：肖培青; 姚文艺; 王国庆; 杨春霞; 申震洲

来源：水科学进展, 2016, 27(02): 224-230.

DOI：10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.007

• 土壤侵蚀
• 抗剪强度
• 黏聚力
• 径流切应力
• 草被
• 灌木

利用野外径流小区动态监测和人工模拟降雨试验,阐明了草被和灌木的减流减沙效应,从力学层面揭示了坡面侵蚀产沙的过程机理。结果表明,与裸地相比,野外坡面草地和灌木地径流量分别减少28.1%56.5%和85.7%100%、产沙量分别减少84.9%90.7%和98.5%100%;在人工模拟降雨强度下,草地和灌木地径流量分别减少51.9%90.9%和61.7%80.6%、产沙量分别减少93.6%99.2%和95.5%99.2%;植被具有明显的增强土壤抗剪强度的作用,不同植被坡面抗剪强度与剪切面上的法向压力成正比,且符合库仑定律;不同下垫面条件下土壤黏聚力与坡面径流量和侵蚀产沙量呈显著的负相关关系,随着黏聚力的增大,径流量和侵蚀产沙量呈下降趋势;草地和灌木地坡面侵蚀临界径流切应力分别为裸地的2.643.16倍和2.443.18倍,建立了不同被覆坡面临界径流切应力与土壤抗剪强度和黏聚力的关系。研究结果对定量评价植被减蚀作用和深化土壤侵蚀力学过程有一定的参考意义。

• 单位
  南京水利科学研究院; 黄河水利科学研究院; 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室