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以泥沙为主要载体随径流流失,径流中的氮磷输出随着降雨量、雨强的增大而增大。李太魁等 [2] 指出
随着降雨强度的增加,氮磷流失浓度也增加,但是氮磷流失量与降雨强度的关系不明确,需要进一步
研究验证;蒲玉琳等 [3] 的研究表明地表径流中氮磷养分浓度与各降雨参数均没有显著相关关系。事实
上,降雨条件直接影响着产流产沙特征 [4] ,进而显著影响到氮磷的迁移 [5] 。降雨量、降雨强度及历
时是表征降雨特征 的主要 因素,不同 的降 雨持 续时 间 和雨 强 能 够 产 生 具 有 相 似 降 雨 侵 蚀 力 值 的 事
件 [6] 。因此,降雨作 为产流 产沙 和氮 磷 流 失 的 触 发 因 素,其 产 生 的 直 接 或 间 接 的 影 响 有 待 进 一 步
研究。
大量研究表明,水土保持措施能显著减少径流、土壤流失以及氮磷流失,主要通过改变地表地形
和增加地表覆盖 [7 - 8] 两种方法实现,而不同水土保持措施对径流起始时间、入渗性能、土壤抗冲性能
的影响有所不同,且在不同雨量、雨强条件下,措施的影响也存在差异 [9] 。当前,国内外学者针对不
同水土保持措施对坡地水土流失、养分流失、土壤结构等方面进行了大量的研究,在土壤侵蚀规律、
养分流失及其防治技术研究方面取得了丰富的研究成果。例如,李飞等 [10] 针对不同秸秆覆盖模式对坡
耕地产流产沙及氮磷流失的阻控效果进行分析,结果表明,常规模式下,地表径流量与降雨量呈正相
关,土壤流失量与降雨量不相关,土壤中氮素流失以溶解态氮为主,溶解态氮占总氮的 60%以上,磷
素流失以颗粒态磷为主,颗粒态磷占总磷的 80%以上;黄薇等 [11] 对比了高寒区 5种典型植被覆盖下的
地表产流及氮磷流失特征,结果表明华北落叶松林的截流、控制养分效果最佳,青杨林的最差,主要
源于地表枯落物和林下植被的差异。王荣嘉等 [12] 从地表径流和壤中流的角度对比了麻栎林与荒草地的
产流及氮素流失特征,结果表明,麻栎林和荒草地的地表径流总氮流失量分别占总氮总流失量的 70.4%
和 87.0%,径流、氮素的流失都以地表径流为主。
由此可见,降雨条件和水土保持措施均对产流产沙和氮磷流失特征产生重要影响,不同水土保持
措施在不同降雨条件下的减流减沙和氮磷削减效果存在差异。强降雨条件下,部分措施的防治效果可
能远远达不到预期,因此,有必要明确不同水土保持措施布设下降雨特征、产流产沙特征与氮磷流失
间的定量关系。为此,本研究通过设置典型坡面径流小区,监测不同水土保持措施布设后的产流产沙
及氮磷流失特征,探讨降雨特征对产流产沙的影响,厘清产流产沙与氮磷流失的定量关系,为红壤坡
地果园水土流失与面源污染防治措施的合理布设提供参考依据。
2 研究区域与研究方法
2.1 研究区域 研究区位于江西省德安县水土保持生态科
技园内( 115°42′38″—115°43′06″E,29°16′37″—29°17′40″N)
的现代坡地生态果园研究示范区,该区包含 16个坡度为
12°的 5m × 20m标准径流小区,各径流小区于 2000年由自
然植被恢复的荒地改造而成,设有不同的水土保持措施,
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并种植柑橘树种,密度为 12株?100m ,平均树高 2.5m,
树龄 20a,平均冠幅 2m,如图 1所示。研究区属于亚热
带季风气候区,多年平均降雨量为 1469mm,多年平均气
温为 16.7℃,多年平均无霜期为 249d,土壤为第四纪红
图 1 研究区柑橘坡面不同措施径流小区
黏土,土层厚度为 60~100mm。
2.2 研究方法
2.2.1 试验设计 选择现代坡地生态果园研究示范区内同一坡面的 5个典型标准径流小区作为试验观
测小区,水土保持措施分别为带状植草( S1)、全园植草(S2)、水平梯田(S3)、水平梯田 + 梯壁植草
( S4)、清耕对照(CK)(表 1),各小区施肥量相同,与当地果园施肥习惯相一致,一次性施肥。径流
小区的产流产沙通过矩形集水槽承接,并引入径流池。
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