基于植被覆盖度的不同时间尺度下纯草径流试验小区水土保持效应研究.doc

摘要:草本覆盖能够防止雨滴直接击溅地表，并拦蓄径流，草地对地表径流量与泥沙侵蚀量的研究具有重要意义。本文基于福建省长汀县河田镇土壤侵蚀试验纯草小区自然降雨条件下小区植被、产流和产沙连续四年的观测数据，在次降雨、月、季和全年时间尺度下，计算降雨总动能E、降雨侵蚀力R、降雨的最大30分钟雨强I30、P*I30、降雨历时T、降雨量P、前十一天降雨量AP11数据的均值求得降雨特征参数并进行归一化，纯草的覆盖度（VFC草）、枯草的覆盖度（VFC草枯）的均值与标准差求得植被变化参数，同时将各时间尺度下纯草小区径流深度（RD）和土壤侵蚀量（SL）与对照小区101的比值分别作为保水效应RE和保土效应SE，进而建立不同时间尺度下RE、SE与各类型植被覆盖度、归一化降雨特征的单变量线性模型与多变量线性模型，并比较了不同关系类型的R2，以探讨植被水土保持效应在不同时间尺度下的特征。结果表明，随着时间尺度的变大，P、I30、R、P*I30基本呈直线上升；AP11呈“U”字型上升；E呈“Z”字型上升；T呈波动变化；VFC草（0.7±0.2）、VFC草枯（0.3±0.3）均值与标准差随着时间尺度的增大并无明显变化；4种水土保持效应指标的离散系数表明，随着时间尺度的变大，RD（0.46~0.99之间）与RE（0.4~0.49之间）数据的变化幅度小，SL（0.38~2.1之间）与SE（0.37~1.1之间）数据的变化幅度大；随着时间尺度的粗化，SE均值呈递减趋势，说明较大时间尺度下测算的保土效应偏好；除基于RE的单变量模型在年时间尺度最优外，基于RE的多变量模型以及基于SE的单变量和多变量线性模型均在次时间尺度下达到最优，R2均在0.9以上。由此可知，年时间尺度有利于分析研究区的保水效应；次降雨尺度下，降雨和植被的耦合作用可以较好地说明植被的水土保持效应。

关键词：时间尺度； 纯草； 植被覆盖度； 保水； 保土

目录

摘要

Abstract

1. 引言-1

2．材料和方法-3

2.1 试验小区概况-3

2.2 降雨参数的观测-4

2.3 植被覆盖度的计算-4

2.4 水土流失量的测算-5

2.5 降雨参数的归一化-5

3．结果与讨论-6

3.1 降雨特征-6

3.2 植被变化-6

3.3 保水效应-8

3.3.1 RD与RE统计-8

3.3.2 RE单变量模型统计-9

3.3.3 RE多变量模型统计-10

3.4 保土效应-11

3.4.1 SL与SE统计-11

3.4.2 SE单变量模型统计-11

3.4.3 SE多变量模型统计-12

4. 结论-13

参考文献-13

致 谢-15

附 文献综述-16