水保所知识产出(1956---)知识库

融雪侵蚀是东北黑土区土壤流失的一种重要形式，而目前有关壤中流和土壤解冻深
度对融雪径流侵蚀的影响研究较少。 本研究采用室内模拟试验，设计两个融雪径流量（１ 和 ４
Ｌ·ｍｉｎ
－１
）和两个土壤解冻深度（５ 和 １０ ｃｍ），以及有、无壤中流处理，分析壤中流和土壤解冻
深度对黑土区坡面融雪侵蚀的影响。 结果表明： １）壤中流处理下坡面融雪径流深度和侵蚀
量分别是无壤中流处理的 １．１～１．２ 倍和 １．３～１．９ 倍。 两个融雪径流量下，当土壤解冻深度由
５ ｃｍ 增加到 １０ ｃｍ 时，无壤中流处理下坡面融雪径流深度和侵蚀量分别增加 １０．０％～１３．５％
和 １５．４％～３７．１％；而有壤中流处理下坡面融雪径流深度增加 ６．５％～８．５％，融雪侵蚀量则无显
著变化。 ２）坡面细沟发育受壤中流、土壤解冻深度和融雪径流量的综合影响，各处理下细沟
侵蚀量占坡面融雪侵蚀量的 ７２％以上。 ３）壤中流发生使坡面径流流速和径流剪切力分别增
加 ２０．３％～２３．２％和 ３７．０％～５１．３％，Ｄａｒｃｙ⁃Ｗｅｉｓｂａｃｈ 阻力系数减少 ９．０％～２１．４％，从而增加了
坡面融雪侵蚀量；且壤中流发生促进了坡面细沟发育，其细沟侵蚀量较无壤中流处理增加
４３．６％～６９．９％，也导致坡面融雪侵蚀量增加。 无壤中流条件下，土壤解冻深度加剧坡面融雪
侵蚀的主要原因是随着土壤解冻深度的增加，坡面径流侵蚀能力和可蚀性物质来源增加，导
致融雪径流侵蚀量增加。 此外，土壤解冻深度对壤中流条件下细沟形态发育也有明显的影
响，土壤解冻深度为 ５ ｃｍ 时，细沟横向加宽作用显著；而土壤解冻深度为 １０ ｃｍ 时，细沟下切
侵蚀作用更显著。 本研究加深了对黑土区融雪侵蚀机理的认识，可为水蚀模型的研发提供理
论指导。

Ｓｎoｗｍｅｌｔ ｅｒoｓｉoｎ ｉｓ ａｎ ｉｍｐoｒｔａｎｔ ｗａｙ oｆ ｓoｉｌ ｌoｓｓ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍoｌｌｉｓoｌ ｒｅｇｉoｎ． Ｈoｗｅｖｅｒ，
ｌｉｔｔｌｅ ｉｓ ｋｎoｗｎ ａｂoｕｔ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ oｆ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ ａｎｄ ｓoｉｌ ｔｈａｗ ｄｅｐｔｈ oｎ ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｓｎoｗｍｅｌｔ ｒｕｎoｆｆ ｅｒo⁃
ｓｉoｎ． Ａｎ ｉｎｄooｒ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃoｎｄｕｃｔｅｄ ｔo ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｓ oｆ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ ａｎｄ ｓoｉｌ
ｔｈａｗ ｄｅｐｔｈ oｎ ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｓｎoｗｍｅｌｔ ｅｒoｓｉoｎ． Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｔｗo ｓｎoｗｍｅｌｔ ｆｌoｗ ｒａｔｅｓ （１ ａｎｄ ４ Ｌ·ｍｉｎ
－１
），
ｔｗo ｓoｉｌ ｔｈａｗ ｄｅｐｔｈｓ （５ ａｎｄ １０ ｃｍ）， ａｎｄ ｔｗo ｎｅａｒ⁃ｓｕｒｆａｃｅ ｈｙｄｒoｌoｇｉｃａｌ ｃoｎｄｉｔｉoｎｓ （ｗｉｔｈ ａｎｄ ｗｉｔｈ⁃
oｕｔ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ）． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈoｗｅｄ ｔｈａｔ ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｒｕｎoｆｆ ｄｅｐｔｈ ａｎｄ ｓoｉｌ ｅｒoｓｉoｎ ａｍoｕｎｔ ｉｎ ｔｈｅ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ ｗｅｒｅ １．１ ｔo １．２ ｔｉｍｅｓ ａｎｄ １．３ ｔo １．９ ｔｉｍｅｓ oｆ ｔｈoｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈ⁃
oｕｔ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｕｎｄｅｒ ｔｗo ｓｎoｗｍｅｌｔ ｆｌoｗ ｒａｔｅｓ， ｗｈｅｎ ｓoｉｌ ｔｈａｗ ｄｅｐｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｒoｍ５ ｃｍ ｔo １０ ｃｍ， ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｒｕｎoｆｆ ｄｅｐｔｈ ａｎｄ ｓoｉｌ ｅｒoｓｉoｎ ａｍoｕｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １０．０％ ｔo １３．５％ ａｎｄ
１５．４％ ｔo ３７．１％ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈoｕｔ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｓｅｅｐａｇｅ
ｆｌoｗ， ｗｈｅｎ ｓoｉｌ ｔｈａｗ ｄｅｐｔｈ ｓｈｉｆｔｅｄ ｆｒoｍ ５ ｃｍ ｔo １０ ｃｍ， ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｒｕｎoｆｆ ｄｅｐｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ６．５％ ｔo
８．５％， ａｎｄ ｓoｉｌ ｅｒoｓｉoｎ ａｍoｕｎｔ ｒｅｍａｉｎｅｄ ｓｔａｂｌｅ． Ｍoｒｅoｖｅｒ， ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｒｉｌｌ ｄｅｖｅｌoｐｍｅｎｔ ｗａｓ ｃoｍｐｒｅ⁃
ｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ， ｓoｉｌ ｔｈａｗ ｄｅｐｔｈ， ａｎｄ ｓｎoｗｍｅｌｔ ｆｌoｗ ｒａｔｅ， ｗｉｔｈ ｒｉｌｌ ｅｒoｓｉoｎ
ａｍoｕｎｔ oｃｃｕｐｙｉｎｇ ｍoｒｅ ｔｈａｎ ７２％ oｆ ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｓｎoｗｍｅｌｔ ｅｒoｓｉoｎ ａｍoｕｎｔ． Ｃoｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒｅａｔ⁃
ｍｅｎｔ ｗｉｔｈoｕｔ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ， ｆｌoｗ ｖｅｌoｃｉｔｙ ａｎｄ ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｓｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ２０．３％ ｔo ２３．２％ ａｎｄ ３７．０％ ｔo ５１．３％， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ； ｂｕｔ Ｄａｒｃｙ⁃Ｗｅｉｓｂａｃｈ ｆｒｉｃｔｉoｎ
ｃoｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ ９．０％ ｔo ２１．４％， ｗｈｉｃｈ ｃａｕｓｅｄ ａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅ oｆ ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｓｎoｗｍｅｌｔ ｅｒoｓｉoｎ． Ｉｎ
ａｄｄｉｔｉoｎ， ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｒｉｌｌ ｄｅｖｅｌoｐｍｅｎｔ， ｗｈｉｃｈ ｃａｕｓｅｄ ｒｉｌｌ ｅｒoｓｉoｎ ａｍoｕｎｔ ｔo ｉｎｃｒｅａｓｅ ｂｙ
４３．６％ ｔo ６９．９％ ｃoｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈoｕｔ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ， ａｎｄ ｉｔ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅ oｆ ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｓｎoｗｍｅｌｔ ｅｒoｓｉoｎ ａｍoｕｎｔ． Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅａｓoｎ ｆoｒ ｓoｉｌ ｔｈａｗ ｄｅｐｔｈ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｈｉｌｌ⁃
ｓｌoｐｅ ｓｎoｗｍｅｌｔ ｅｒoｓｉoｎ ａｍoｕｎｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈoｕｔ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ ｗａｓ ｔｈａｔ ｂoｔｈ ｓｌoｐｉｎｇ ｒｕｎoｆｆ
ｅｒoｓｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｅｒoｄｉｂｌｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓoｉｌ ｔｈａｗ ｄｅｐｔｈ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍoｒｅ， ｓoｉｌ ｔｈａｗ
ｄｅｐｔｈ ｈａｄ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｍｐａｃｔ oｎ ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｒｉｌｌ ｍoｒｐｈoｌoｇｙ ｄｅｖｅｌoｐｍｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈ
ｓｅｅｐａｇｅ ｆｌoｗ． Ｒｉｌｌ ｗｉｄｅｎｉｎｇ ｐｒoｃｅｓｓ ｗａｓ ｄoｍｉｎａｔｅｄ ｗｈｅｎ ｓoｉｌ ｔｈａｗ ｄｅｐｔｈ ｗａｓ ５ ｃｍ， ｗｈｅｒｅａｓ ｒｉｌｌ ｉｎ⁃
ｃｉｓｉoｎ ｐｒoｃｅｓｓ ｗａｓ ｄoｍｉｎａｎｔ ｗｈｅｎ ｓoｉｌ ｔｈａｗ ｄｅｐｔｈ ｗａｓ １０ ｃｍ． Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｃoｕｌｄ ｉｍｐｒoｖｅ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒ⁃
ｓｔａｎｄｉｎｇ oｆ ｈｉｌｌｓｌoｐｅ ｓｎoｗｍｅｌｔ ｅｒoｓｉoｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍoｌｌｉｓoｌ ｒｅｇｉoｎ ａｎｄ ｐｒoｖｉｄｅ ｔｈｅoｒｅｔｉｃａｌ
ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆoｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌoｐｍｅｎｔ oｆ ｗａｔｅｒ ｅｒoｓｉoｎ ｍoｄｅｌ．