黄棕壤耕作坡面的侵蚀能量分配与耗散机理

Abstract

目的为定量解析黄棕壤坡面耕作措施对侵蚀能量的分配与耗散机理，并阐明其抑制土壤剥离的物理阈值。方法本研究选取典型黄棕壤，设置8°、15°、25° 3个坡度，通过室内模拟降雨试验，对比研究顺垄+横垄（LR&CR）、垄台（FR）、垄向区田（SR）及平坡对照（CK）4种措施的产流产沙及能量动态特征，构建基于能量指标的侵蚀量化模型。结果保护性耕作（LR&CR、SR）通过延长径流路径和促进入渗，构建“源头减能-过程耗散”双路径系统，其减能效果显著优于FR，LR&CR在各坡度下减沙率最高（8°时达74.9%）。侵蚀速率与径流能量呈幂函数关系（R²≥0.80），其中LR&CR的指数b值最大（2.123），显示强烈的非线性能量累积效应。侵蚀能耗与土壤流失量呈极显著线性相关（R²>0.98），揭示保护性耕作主要通过大幅提高侵蚀发生的启动能量阈值来实现减沙。结论径流能量较传统水沙指标具有更强的侵蚀表征能力，能更准确地捕捉非稳态流在复杂微地形下的动力特征。研究结果从能量动力学视角量化耕作措施的控蚀机理，揭示黄棕壤坡面侵蚀对能量响应的非线性特征，为黄棕壤区坡耕地水土保持模型的物理参数优化及措施精准配置提供科学依据。

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TY  - JOUR
TI  - 黄棕壤耕作坡面的侵蚀能量分配与耗散机理
AU  - 刘洋
AU  - 王文渝
AU  - 侯平川
AU  - 王杰
AU  - 郑子成
AU  - 梁心蓝
PY  - 2026
DA  - 2026/10/24
JO  - Shuitu Baochi Xuebao
UR  - http://www.stbcxb.com.cn/zh/article/doi/10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.05.004/
AB  - 目的为定量解析黄棕壤坡面耕作措施对侵蚀能量的分配与耗散机理，并阐明其抑制土壤剥离的物理阈值。方法本研究选取典型黄棕壤，设置8°、15°、25° 3个坡度，通过室内模拟降雨试验，对比研究顺垄+横垄（LR&CR）、垄台（FR）、垄向区田（SR）及平坡对照（CK）4种措施的产流产沙及能量动态特征，构建基于能量指标的侵蚀量化模型。结果保护性耕作（LR&CR、SR）通过延长径流路径和促进入渗，构建“源头减能-过程耗散”双路径系统，其减能效果显著优于FR，LR&CR在各坡度下减沙率最高（8°时达74.9%）。侵蚀速率与径流能量呈幂函数关系（R²≥0.80），其中LR&CR的指数b值最大（2.123），显示强烈的非线性能量累积效应。侵蚀能耗与土壤流失量呈极显著线性相关（R²>0.98），揭示保护性耕作主要通过大幅提高侵蚀发生的启动能量阈值来实现减沙。结论径流能量较传统水沙指标具有更强的侵蚀表征能力，能更准确地捕捉非稳态流在复杂微地形下的动力特征。研究结果从能量动力学视角量化耕作措施的控蚀机理，揭示黄棕壤坡面侵蚀对能量响应的非线性特征，为黄棕壤区坡耕地水土保持模型的物理参数优化及措施精准配置提供科学依据。
SN  - 1009-2242
ER  -