雨滴击溅对耕作层土壤团聚体粒径分布的影响.pdf

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1、第33卷第3期2017年2月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringV-o】．33NO．3Feb．2017155雨滴击溅对耕作层土壤团聚体粒径分布的影响付玉1，李光录1，蜮，郑腾辉1，李柏桥3，张腾4(1．西北农林科技大学水土保持研究所，杨凌712100；2．西北农林科技大学资源环境学院，杨凌712100；3．绵阳市农业科学研究院，绵阳621023；4．中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，杭州311122)摘要：为研究不同雨滴直径的降雨对耕作层团聚体的破碎及其粒径分布特征的影响，该

2、文选取4个雨滴直径(2．67～3．79mm)对耕层土壤(O～20cm)团聚体进行雨滴击溅试验，每次试验各滴5000滴，每1000滴收集1次溅蚀团聚体。结果表明：1)所有收集次序中雨滴直径3．79nnn溅蚀量最大，累积雨滴数为2000、3000和4000时，溅蚀量与雨滴直径均呈显著的指数函数关系。2)各雨滴直径的溅蚀量随粒径减小呈增大．减小一增大趋势，>2mm粒径的溅蚀量几乎为0，<0．053nlln粒径的溅蚀量随雨滴直径增大而增大。3)相同雨滴直径不同累积雨滴数之间平均重量直径值差异不显著，相同累积雨滴数不同雨滴直径之间平均重量直径值差异不显著(P<0．05)。4)不

3、同雨滴直径溅蚀团聚体富集率随粒径变化一致，>1n'lnl粒径溅蚀量团聚体富集率值接近0，0．0531nnTl粒径团聚体富集，>1mln粒径团聚体主要破碎成0．0531mnl粒径团聚体，且粒级越小，富集率越高。研究可为黄土高原地区水土保持提供理论依据。关键词：侵蚀；团聚体；粒径；雨滴击溅；富集率；黄土高原doi：10．11975／j．issn．1002-6819．2017．03．021中图分类号：S157．1文献标志码：A文章编号：1002—6819(2017)一03—0155～06付玉，李光录，郑腾辉，李柏桥，张腾．雨滴击溅对耕作层土壤团聚体粒径分布的影响[J]．农业

4、工程学报，2017，33(3)：155—160．doi：10．11975巧．issn．1002—6819．2017．03．021http：／／www．tcsae．orgFuYu，LiGuanglu，ZhengTenghui，LiBaiqiao，ZhangTeng．Effectsofraindropsplashonaggregateparticlesizedistributionofsoilploughlayer[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCS

5、AE)，2017，33(3)：155—160．rinChinesewithEnglishabstrac0doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2017．03．021http：／／www．tcsae．org0引言土壤团聚体是矿物颗粒和有机物通过胶体的凝聚、粘结和胶结作用及有机．矿质胶体的复合作用，并在生物参与下形成的不同粒径大小的多孔结构，也是土壤结构的基本单元，被认为是调节土壤生物、物理和化学特性的重要因素[1’3]。雨滴击溅导致土壤表层团聚体分散破碎，是土壤侵蚀发生的初级阶段[4巧】，雨滴打击使团聚体崩解、分散，为后续径流搬运提供了丰富的松散颗

6、粒【6母J。同时，土粒迁移造成土壤表层孔隙减少或堵塞，形成“板结”使土壤渗透性下降。击溅侵蚀是降雨特性和土壤特性相互作用的结果，任何降雨所引发的溅蚀都受这两方面的制约。降雨特性包括降雨强度、雨滴动能及降雨历时等【l⋯。降雨动能是决定土壤颗粒分散和搬运的重要因素【l¨。Rose[12】和Parsons等[13】研究表明溅蚀量与降雨动能呈正相关关系。Salles等[14】指出雨滴直径控制着雨滴能量，是土壤击溅侵蚀的重要参数，降雨历时不同，团聚体破坏程度也不同。Woodbarn[15】发现单位时间溅蚀率随降雨历时的增加呈指收稿日期：2016-03—26修订日期：2016—1

7、0—10基金项目：国家自然科学基金(41571262)作者简介：付玉，女，主要从事土壤侵蚀研究。杨凌西北农林科技大学水土保持研究所，712100。Email：aily_fy@163．corn※通信作者：李光录，男，博士生导师，副教授，主要从事土壤侵蚀与土地利用研究。杨凌西北农林科技大学资源环境学院，712100。Email：guangluli@nwsuaf．edu．ca。数递减，这主要是由于粗颗粒增加了地表粗糙度从而增加了雨滴在土壤颗粒上的能量消耗。Yang等[16]研究表明60mm／h雨强条件下，1．5mn'l降雨量是团聚体破碎的主要阶段。土壤种类