1、放水冲刷对红壤坡面侵蚀过程及溶质迁移特征的影响研究 马美景 王军光 郭忠录 蔡崇法（华中农业大学水土保持研究中心， 武汉 430070）摘 要 坡面薄层水流侵蚀不仅造成土壤养分流失，土壤质量恶化，同时对水体污染等环境问题造成一定影响。为了分析上方来水流量对红壤坡面径流侵蚀过程中泥沙的迁移规律及土壤溶质运移特征的影响，本试验利用室内放水冲刷试验，采用 3 个不同上方来水流量（10 L min-1，15 L min-1，20 L min-1）对第四纪黏土发育红壤坡面径流侵蚀过程中地面径流泥沙和径流中非吸附性离子（Br -）迁移过程进行了研究。结果表明：不同上方来水条件下，放水初期产流量迅速增大，后
2、期趋于稳定，累计径流量与产流时间成显著的线性关系，10 L min-1，15 L min-1，20 L min-1 三种上方来水流量下累计径流量分别为 263.2 L、295.1 L、291.04 L；上方来水流量越大，薄层径流冲刷作用越强烈，径流含沙量随时间变化波动越剧烈，累计泥沙量随产流时间呈幂函数变化，15 L min-1，20 L min-1 流量下累计泥沙量分别是 10 Lmin-1 流量下累计泥沙量的 1.42 倍、4.25 倍；径流 Br-浓度随产流时间呈幂函数衰减，反映了土壤溶质随径流迁移量主要受水流与土壤接触时间和作用程度的影响。研究表明放水冲刷对土壤侵蚀及溶质运移有重要作用
3、，试验结果对有效预测与控制红壤坡面侵蚀及养分流失具有重要实际意义。关键词 红壤；放水冲刷；坡面侵蚀；泥沙；溶质迁移中图分类号 S157.1 文献标志码 A我国红壤丘陵区地处热带、亚热带，包括长江流域的大部分及其南部，该地区水热资源丰富，是我国重要的农业生产区域。随着人们对土地资源长期的不合理开发与利用，该地区土壤遭到严重破坏，土壤侵蚀造成土壤肥力急剧下降，阻碍本区农业生产发展 1-2。坡面是土壤侵蚀发生的基本单元，因此国内外学者都选用坡面作为研究对象。坡面侵蚀过程包括雨滴击溅和径流冲刷引起的土壤颗粒分离、泥沙输移和沉积三大过程 3-4。以往研究表明，降雨及其形成的坡面径流是侵蚀发生、发展的主要
4、动力。土壤侵蚀主要是由于径流冲刷所产生的, 降雨溅蚀也必须通过径流进行运输 5。细沟侵蚀是水土流失的主要产沙源泉, 细沟流的形成过程就是一个产沙过程 6。水土流失导致土壤中大量的化学物质随地表径流迁移，造成土地质量下降，同时引起江河湖泊的面源污染，因此，研究土壤溶质随地表径流迁移特征及控制方法是提高土地生产力和控制面源污染的一个重要方面 7。目前，国内外对坡面土壤侵蚀及养分流失研究已做了大量工作，并取得一定效果，主要集中在降雨、坡度、植被覆盖度等因素对坡面侵蚀及养分流失的影响 8-12，也有一部分学者通过上方来水试验研究水力学参数对土壤侵蚀的影响 13-16，而薄层径流驱动下红壤坡面侵蚀过程及
5、土壤溶质随地表径流迁移特征研究仍处于初级阶段，有待进一步深入研究。本文从分析不同上方来水流量下红壤坡面侵蚀过程及溶质迁移特征入手，初步探讨红壤坡面产流产沙特征及溶质迁移规律，为进一步研究该坡面侵蚀的动力学机制和土壤迁移机制奠定一定的基础，对南方红壤丘陵区的农业生产有实际参考价值。国家自然科学基金项目（41401303）资助 Funding of the National Science foundation(41401303)通讯作者 Corresponding author，E-mail ：作者简介：马美景（1989-），男，山西晋城人，硕士，主要从事土壤侵蚀机理方面研究。E-mail： 收
6、稿日期：2015-03-23；收到修改稿日期：1 材料与方法1.1 试验装置模拟试验装置由以下 3 大部分组成：供水装置，主要由蓄水池、水泵、阀门和水管组成，水泵可以通过阀门控制流量；放水冲刷装置，主要由稳流箱和阀门组成，稳流箱由两块不锈钢板分成三级消能稳流槽，使水流均匀平稳流入试验土槽；模拟试验土槽和塑料容器，土槽采用厚度为 8 mm 的钢板制造而成，土槽的坡度在 030内可以灵活调节。图 1 显示了试验模拟系统。图 1 试验装置Fig. 1 Experimental set本试验在湖北省华中农业大学人工模拟降雨大厅进行。冲刷流量参考前人研究的红壤坡面侵蚀性降雨强度的范围及情况，结合本试验冲
7、刷槽尺寸，设计 10 L min-1,15 L min-1,20 L min-1 3 个流量水平，总供水量 300 L。试验土槽有效面积为 1.5 m2，其长宽=3 m0.5 m，土槽深度为 0.35 m。1.2 供试土壤本试验供试土壤来源于湖北省咸宁市贺胜桥镇，该区是红壤的北缘，东南高，西北低。该区属于亚热带季风湿润气候，年均温度 1517，年均降雨量 1 300 mm 左右。该区成土母质以第四纪黏土和泥质类页岩为主，土地利用类型以林地为主，耕地次之。本试验选取第四纪红黏土发育林地红壤，采取 020 cm 的表层土，去除石块、根系等杂质后风干，过5 mm 和 2 mm 孔筛网备用。土壤性质测
8、定采用土壤分析的常规方法 17，pH 采用 1:2.5 土水比电位法，有机质采用重铬酸钾外加热法，机械组成采用吸管法，容重采用环刀法，土壤性质见表 1。表1 土壤基本性质Table 1 Basic properties of experiment soil机械组成 Particle composition(%)土壤类型Soil types容重Bulk density(g cm-3)有机质Organic matter(g kg-1)pH砂粒Sand粉粒Silt黏粒Clay红壤 Red soil 1.37 13.91 5.47 12 45 431.3 土壤制备与装填 土槽底部铺设一层 20 cm
9、厚的细沙，沙层上部铺一层透水粗棉纱布，以确保下垫面土壤性质的变异性达到最小。为了控制填土过程土壤密度保持一致，采取分 3 层填土，边填边压实，每层 5 cm，下两层是过 5 mm 筛的土样，表层是过 2 mm 筛的土样，填装上层土壤前，抓毛下层土壤表层，防止出现分层现象 18-19，每种放水流量冲刷试验结束后更换最上层 5 cm 土壤进行下一次试验。填装土壤容重控制在 1.35 g cm-3，接近田间自然状况。土壤初始容积含水量为 30%，坡度控制为 10。1.4 示踪溶质 Br-的表施方法试验前要在试验土槽上表施溶质 KBr 溶液，表施 Br-的含量水平为 80 g m-2。具体的喷施操作为
10、:用定量的去离子水先将 KBr 配成溶液, 然后用准备好的喷雾器将之均匀地喷施在供试土槽土壤坡面上, 喷洒程度以雾状为宜, 同时应尽量防止或避免喷射到试验区域以外或离土壤表面太近而造成扰动。表施结束后放置 12 h 后开始放水试验。1.5 模拟试验过程打开供水设备，调节控制上方来水流量至试验设定水平进行试验。自坡面产流开始，30 s 收集径流样，前 10 min 每隔 1 min 收集 1 个径流样，其后每隔 2 min 收集 1 个径流样，烘干法测定泥沙量（精度 0.01 g），同时量筒量取径流体积（精度 0.01 L）。量尺法测定坡面细沟变化过程，颜色示踪法（KMnO 4 溶液）测定坡面表
11、层流速（精度 0.01 m s-1），测量时从坡面底端的坡段开始，依次往上坡进行，这样可避免上坡 KMnO4 残留溶液对下坡观察造成干扰，依次连续循环测量土槽坡面距坡顶 3、2 和 1 m 处 3 个位置的断面水流流速，本试验坡面平均流速为表层流速乘以相应的折减系数得到（层流取 0.67，紊流取 0.8）。酚红分光光度法测定径流溶质 Br-的浓度（0.01 mg L-1）。2 结果与讨论2.1 上方来水流量对径流流速的影响表 2 不同上方来水量条件下坡位平均流速Table 2 Mean surface runoff velocity at the down slope as affected
12、by volume of the flow coming from the upperstream坡面流速 Flow velocity（m s -1）_径流流量 Inflow rate（L min -1）坡上 Upper slopes 坡中 Middle slopes 坡下 Lower slopes 平均值 Average10 0.18 0.22 0.24 0.2115 0.28 0.29 0.36 0.3120 0.32 0.34 0.38 0.35表 2 显示不同上方来水流量下坡面水流速的空间分布特征。由表 2 可以看出，不同上方来水流量条件下的坡面流速均呈现坡上、坡中、坡下流速递增趋势，
13、这与Govers，Nearing ，刘和平等的研究结果一致。Govers 20和 Nearing21的研究发现，在侵蚀细沟内，水流流速与坡度无关，仅是流量的简单函数。刘和平等 22的研究表明，流量和流速关系十分密切，多呈幂函数增长。随着流量的增大，水流流速增大，径流具有更大的能量，侵蚀随之加剧。究其原因，首先重力沿坡面向下的分力作用使径流流速存在一个加速度，距离坡顶距离越大，水流流速增加越大 23；其次随着坡位下移，细沟内汇集的径流量增大，水流厚度相应增大，降低了下垫面对径流的阻碍作用；最后侵蚀沟的形态也会影响流速的变化。2.2 上方来水流量对产流速率、产沙速率的影响图 2 坡面产流产沙特征F
14、ig. 2 Runoff and sediment yielding along the slope不同上方来水流量作用下坡面产流产沙规律如图 2 所示。从图 2a 可以看出，三种上方来水流量下径流量的变化规律相似，即放水初期径流量迅速增长，随着放水时间的持续，径流量增长速度缓慢，之后趋于稳定，但具有一定的波动性，15 L min-1、20 L min-1 的波动更为显著。这与模拟降雨条件下坡面产流过程变化特征相似。径流量和入渗量有密切关系，在总径流量一定的情况下径流量与入渗量之间呈负相关，土壤的入渗能力随着入渗的持续逐渐降低，入渗速率逐渐减小，所以产流速率随时间呈增加趋势 24。上方来水流量
15、对产流速率影响显著，上方来水流量越大，产流速率越快。当上方来水流量为 10 L min-1、15 L min-1、20 L min-1 时，对应的产流速率变化范围分别为：2.879.36 L min-1、12.8915.82 L min-1、17.2821.26 L min -1，说明当径流量达到稳定时上方来水流量主要表现为产流。从图 2b 可以看出，径流过程中产沙量呈波动性变化，上方来水流量为 10 L min-1 时，产沙量变化趋势表现为先增大后减小，最后基本保持稳定状态；上方来水流量为 15 L min-1和 20 L min-1 时，产沙量的峰值出现在试验开始阶段，随后表现为逐渐波动减
16、小趋势，最后达到稳定状态。原因是当上方来水流量较大时，径流冲刷作用强烈，坡面侵蚀发育迅速，随着细沟的发育和松散物质被剥蚀，地面物质对泥沙的补给能力下降，产沙量下降，细沟发育成熟时，径流侵蚀能力达到稳定，坡面输沙达到稳定。本试验研究结论与王全九 25研究结果并不一致，王全九在对黄土坡面侵蚀过程研究中指出，当上方来水流量为 10 L min-1、20 L min-1 时侵蚀产沙量随放水时间变化平缓，当上方来水流量为 30 L min-1、40 L min -1时侵蚀产沙量随放水时间变化强烈，且整体呈现减小趋势。经分析，造成这一差异的主要原因是红壤结果与黄土结果差异较大，在相同外界条件下，呈现出不同
17、的抗蚀效果。王辉等 26研究结果表明，流量介于 0.73.3 L min-1 之间时，产沙量随时间呈现先增大后减小的趋势。通过对比发现，在 10 L min-1 和 15 L min-1 之间存在一个临界流量值，当上方来水流量小于临界流量时，产沙量随时间呈先增大后减小的趋势，当上方来水流量大于临界流量时，产沙量随时间呈逐渐减小的趋势。主要原因为当上方来水流量较小时，冲蚀能力较弱，径流挟沙能力较小，产流初期产流量较低；随着上方来水流量的增大，冲蚀能力增强，导致坡面极易形成侵蚀沟，此外，上方来水流量的增大使径流挟沙能力增强，相应的挟沙量也增大，因此产流初期产沙量较大。2.3 上方来水流量对累计产流
18、量、累计产沙量的影响为进一步分析上方来水流量对坡面产流产沙的影响，研究了不同上方来水流量下，累计产流量和累计产沙量随时间的变化特征(见图 3)。图 3 累计径流量和累计泥沙量变化特征Fig. 3 Change in cumulative runoff and sediment mass由图 3a 可知，不同上方来水流量条件下，累计径流量随放水时间呈显著的线性变化（R 20.99），累计径流量曲线的斜率随放水流量的增大而增大。当上方来水流量为 10 L min-1、15 L min-1、20 L min-1 时，对应的累计径流量分别为 263.2 L、295.1 L、291.0 L。上方来水流量
19、不仅影响坡面的入渗和产流能力，还影响坡面的侵蚀产沙量。从图 3b 可以看出，累计泥沙量与产流时间呈幂函数增加（R 20.96），上方来水流量越大，增加的幅度越大，主要是因为侵蚀沟形成过程中泥沙含量较高，随着侵蚀沟发育成熟，侵蚀泥沙逐渐减少。相同的放水历时，上方来水流量越大相应的累计泥沙量也就越大；放水总量相同时，当上方来水流量为 10 L min-1、15 L min-1、20 L min-1 时，对应的累计泥沙量分别为16.70 kg、23.73 kg、70.96 kg。将不同上方来水条件下累计泥沙量和累计径流量的相互关系进行函数拟合和对比，发现累计泥沙量和累计径流量的函数关系均满足幂函数
20、y=AxB（式中：y 为累计泥沙量，x 为累计径流量），所有方程相关系数均在 0.97 以上，这与于国强等 27的研究结果一致，累计泥沙量和累计径流量之间的关系方程列于表 3 中。表 3 累计泥沙量和累计径流量拟合关系Table 3 Fitting relationship between cumulative sediment volume and cumulative runoff volume幂函数拟合 Power function fitting上方来水流量Inflow rate（ L min-1） 拟合方程 Fitting equation R210 y=0.0382x1.1429
21、0.986*15 y=1.7682x0.4721 0.981*20 y=0.7346x0.9738 0.974*注：*表示在 0.01 水平上达到极显著差异Note: *indicates significant difference at p 0.01 level.2.4 上方来水流量对径流含沙量的影响土壤侵蚀中的径流含沙量是土壤侵蚀研究的基本参数，对水土流失治理和耕地质量评价具有重要意义。径流的含沙量会受到泥沙侵蚀-搬运- 沉积这一物理作用变化过程的影响，还会受到径流本身多少的影响。图 4 径流含沙量变化特征Fig. 4 Change in silt content of runoff w
22、ith time图 4 反映了不同上方来水流量条件下径流含沙量变化特征。不同上方来水流量条件下径流含沙量的变化趋势不同。小流量时（10 L min -1），径流含沙量历经前 6 min 的增加后，出现逐渐减小的特点，变化范围为 0.020.11 kg L-1；较大流量时（15 L min -1、20 L min -1），径流含沙量持续较小。产流初期径流含沙量随流量的增大而增大，接近输沙稳定时较大流量（15 L min-1、20 L min-1）的径流含沙量均小于小流量（10 L min-1）的径流含沙量，对应的径流含沙量分别为 0.020.41 kg L-1、0.060.51 kg L-1。产
23、流初期，流量越大，径流含沙量越大，但是当径流输沙率达到稳定时，15 L min-1、20 L min-1 的径流含沙量均小于流量为 10 L min-1 的径流含沙量。分析主要原因为地面物质补给是径流含沙量变化的重要原因，径流过程初期主要以搬运表层松散物质为主，细沟发育成熟时，泥沙主要来源于水流对土壤颗粒的机械破坏。这与王文龙 28研究结果一致，说明上方来水对土壤侵蚀具有较大的冲刷作用，造成严重的土壤侵蚀。2.5 上方来水流量对坡面径流溶质浓度的影响上方来水流量反映了坡面土壤的供水强度,在没有降雨影响的放水试验条件下, 改变上方来水流量就相当于改变了坡面土壤的供水强度, 这样就会使输入整个土水
24、系统的水量和能量发生改变, 从而影响到坡面土壤溶质迁移的整个过程。为了便于分析, 本文着重研究在其他因素相同的条件下, 改变上方来水流量对坡面溶质迁移特征的影响。图 5 径流溶质 Br-浓度变化特征Fig. 5 Change in bromide concentration with time图 5 显示了不同上方来水流量下径流 Br-浓度变化特征，总体表现为：放水初期径流溶质 Br-浓度较高，随着放水时间的持续，径流溶质 Br-浓度迅速衰减，之后逐步衰减至一个较小的浓度值，造成这一现象的主要原因是细沟产生后，薄层径流主要汇集在细沟内，与表层土壤 Br-相互作用减弱。放水冲刷初期，当流量为 1
25、5 L min-1 时，径流 Br-浓度高于其他处理，主要原因是径流溶质浓度受土壤溶质本底值和径流量的双重影响。本试验中，流量对径流溶质 Br-浓度随产流时间的动态变化过程与王辉等 26研究结果不一致，王辉试验结果表明，在坡度为 8，上方来水流量介于 0.73.3 L min-1 时，径流溶质 Br-浓度随产流时间呈先升高后降低趋势。试验结果差异性可能是由于试验条件（坡度、流量）不同造成，可见，坡面溶质迁移是一个复杂的过程，需要进一步开展研究。表 4 上方来水流量下径流溶质 Br-浓度变化曲线的拟合关系Table 4 Fitting relationship between Bromide c
26、oncentration in runoff at downslope and incoming flow from upperslope幂函数拟合 Power function fitting指数函数拟合 Index function fitting上方来水流量Inflow rate（L min -1） 拟合方程 Fitting equation R2 拟合方程 Fitting equation R210 y=1251.6x-1.14 0.920* y=459.3e-0.118x 0.954*15 y=1503.8x-2.021 0.959* y=297.9e-0.252x 0.721*20
27、 y=1620.8x-2.136 0.938* y=559.98e-0.366x 0.869*注：*表示在 0.01 水平上达到极显著差异。Note: *indicates significant difference at p 0.01 level.对不同上方来水流量下径流溶质 Br-的浓度变化曲线进行拟合分析，发现径流溶质 Br-的浓度与冲刷作用时间的函数关系均满足幂函数 y=AxB,指数函数 y=AeBx（式中：y 为径流溶质 Br-的浓度，x 为冲刷作用时间），拟合结果如表 4 所示。径流溶质 Br-浓度的衰减曲线利用幂函数拟合结果较好，决定系数均达到 0.90 以上，而相同条件下利用
28、指数函数拟合效果较差。这说明对于不同上方来水流量下径流溶质 Br-的浓度随时间的变化过程，利用幂函数可以更好的反映其衰减过程。Guo 等 29的研究结果表明上方来水流量（10 L min-1、20 L min-1、30 L min-1、40 L min-1）条件下，径流溶质 Br-的浓度随时间变化主要分为两个阶段：一是产流初期（ 010 min）Br -的浓度迅速衰减；二是 10 min 后 Br-的浓度逐渐稳定。指数函数和幂函数均可拟合 Br-浓度与时间的关系，但幂函数拟合效果更好。通过与 Guo 等试验结果对比分析得出，上方来水流量条件下，红壤坡面溶质迁移特征与黄土坡面相似，但坡面红壤流失
29、率更快。建立幂函数模型可以更好地描述非饱和土壤溶质流失特征。3 结 论通过室内上方来水模拟薄层径流冲刷试验，对比分析了不同上方来水流量条件下，径流流量、径流含沙量以及径流溶质随时间变化动态过程，反映了上方来水流量对坡面侵蚀产流产沙以及溶质随径流迁移的影响。得出以下主要结论：（1）不同上方来水流量条件下，产流产沙均呈现为波动性变化过程，上方来水流量越大坡面产流量越大。泥沙量表现为：小流量下波动比较平缓，流量较大时，产流初期波动剧烈，随着侵蚀过程的稳定，泥沙量趋于一个稳定值。累计产沙量与累计径流量呈较好的幂函数关系。（2）放水冲刷作用下，不同上方来水流量下径流溶质浓度随产流时间有相似的变化规律，主
30、要分为两个阶段：产流初期 05 min 迅速衰减，5 min 后径流溶质浓度变化缓慢，趋于一个较低的浓度值。通过拟合方程可以看出上方来水流量作用下，幂函数可以描述溶质衰减特征。 参考文献1 赵其国, 徐梦洁, 吴志东. 东南红壤丘陵地区农业可持续发展研究 . 土壤学报, 2000, 37(4): 433-442. Zhao Q G, Xu M J, Wu Z D. Agricultural sustainability of the red soil upland region in southeast China (In Chinese). Acta Pedologica Sinica, 2
31、000, 37(4): 433-4422 闫峰陵, 史志华, 蔡崇法, 等 . 红壤表土团聚体稳定性对坡面侵蚀的影响. 土壤学报, 2007, 44(4): 577-583.Yan F L, Shi Z H, Cai C F, et al. Effects of topsoil aggregate stability on soil erosion at hill slope on UL Tisoils (In Chinese). Acta Pedologica Sinica,2007, 44(4): 577-5833 张科利, 唐克丽. 黄土坡面细沟侵蚀能力的水动力学试验研究. 土壤学报,
32、2000, 37(1): 9-15.Zhang K L, Tang K L. A study on hydraulic characteristics of flow for prediction of rill detachment capacity on loess slope (In Chinese). Acta Pedologica Sinica, 2000, 37(1): 9-154 吴凤至, 史志华 , 岳本江, 等. 坡面侵蚀过程中泥沙颗粒特性研究 . 土壤学报, 2012, 49(006): 1235-1240.Wu F Z, Shi Z H, Yue B J, et al.
33、Particle characteristics of sediment in erosion on hillslope (In Chinese). Acta Pedologica Sinica, 2012, 49(6): 1235-12405 李鹏, 李占斌 , 郑良勇.黄土坡面径流侵蚀产沙动力过程模拟与研究. 水科学进展, 2006, 17(4): 444-449.Li P, Li Z B, Zhen L Y.Hydrodynamics process of soil erosion and sediment yield by runoff on Loess Slope (In Chine
34、se).Advances in Water Science,2006, 17(4): 444-4496 夏卫生, 雷廷武, 张晴雯, 等 . 冲刷条件下坡面水流速度与产沙关系研究. 土壤学报, 2004, 41(6): 876-880.Xia W S, Lei T W, Zhang Q W, et al. Relationship between velocity of slope flow and sediment generation during erosion (In Chinese). Acta Pedologica Sinica, 2004, 41(6): 876-8807 郭太龙
35、, 王全九. 黄土坡面土壤侵蚀中溶质随地表径流迁移的水动力特征研究.水土保持学报,2008,22(5):18-25. Guo T L, Wang Q J. Study on hydro-dynamic properties of soil solute in runoff on different loess slope (In Chinese). Journal of Soil and Water Conservation, 2008,22(5):18-258 Ahuja L R, Sharpley A N, Lehman O R. Effect of soil slope and rain
36、fall characteristics on phosphorus in runoff. Journal of Environmental Quality, 1982, 11(1): 9-139 Arnaez J, Lasanta T, Ruiz-flao P, et al. Factors affecting runoff and erosion under simulated rainfall in Mediterranean vineyards. Soil and Tillage Research, 2007, 93(2): 324-33410 鲁克新, 李占斌, 张霞, 等. 室内模
37、拟降雨条件下径流侵蚀产沙试验研究. 水土保持学报, 2011, 25(2): 6-9. Lu K X, Li Z B, Zhang X, et al. Experimental study on law of runoff-erosion-sediment Yield under indoor simulated rainfall condition (In Chinese). Journal of Soil and Water Conservation, 2011, 25(2): 6-911 胡建, 郭太龙, 卓慕宁, 等. 华南红壤坡面产流产沙过程模拟降雨试验研究. 生态环境学报, 201
38、3, 22(5):787-791.Hu J, Guo T L, Zhuo M N, et al. Erosion processes on red soil slope in south China under simulated rainfall system (In Chinese). Ecology and Environment Science, 2013, 22(5): 787-79112 和继军, 龚辉力, 李小娟, 等. 细沟形成对坡面产流产沙过程的影响. 水科学进展, 2014, 25(1): 90-97. He J J, Gong H L, Li X J, et al. Ef
39、fects of rill development on runoff and sediment yielding processes (In Chinese). Advances in Water Science, 2014, 25(1): 90-9713 Nearing M A, Bradford J M, Parker S C. Soil detachment by shallow flow at low slopes. Soil Science Society of America Journal, 1991, 55(2): 339-34414 雷俊山, 杨勤科 . 坡面薄层水流侵蚀试
40、验研究及土壤抗冲性评价. 泥沙研究, 2004, 6(12): 22-26.Lei J S, Yang Q K. Experimental research on sheet flow erosion of loessial slope and evaluation on soil anti-scourability (In Chinese). Journal of Sediment Research, 2004, 6(12): 22-2615 王军光, 李朝霞, 蔡崇法, 等. 坡面流水力学参数对团聚体剥蚀程度的定量影响. 水科学进展, 2012, 23(4): 502-508.Wang J
41、 G, Li Z X, Cai C F, et al. Quantitative effects of hydro-dynamic parameters on abrasion extent aggregates by overland flow (In Chinese). Advances in Water Science, 2012, 23(4): 502-50816 张光辉.坡面薄层流水动力学特性的实验研究. 水科学进展, 2002, 13(2): 159-166.Zhang G H. Study on hydraulic properties of shallow flow (In C
42、hinese). Advances in Water Science, 2002, 13(2): 159-16617 张甘霖, 龚子同. 土壤调查实验室分析方法.北京:科学出版社,2012:1-54. Zhang G L, Gong Z T. Soil survey laboratory methods (In Chinese). Beijing: Science Press, 2012:1-5418 胡建, 郭太龙, 卓慕宁, 等. 华南红壤坡面产流产沙过程模拟降雨试验研究. 生态环境学报, 2013, 22(5):787-791. Hu J, Guo T L, Zhuo M N, et a
43、l. Erosion processes on red soil slope in South China under simulated rainfall system (In Chinese). Ecology and Environmental Science, 2013, 22(5):787-79119 王辉, 郭文康, 宁清钱, 等. 地表坡度对坡面溶质随薄层水流迁移特征的影响. 农业现代化研究, 2010, 31(3):360-364. Wang H, Guo W K, Ning Q Q, et al. Effect of slope gradient on properties
44、of solute transport process with shallow flow (In Chinese). Research of Agricultural Modernization,2010, 31(3):360-364 20 Govers G. Relationship between discharge, velocity and flow area for rills eroding loose, nonlayered materials. Earth Surface Processes and Landforms, 1992, 17(5): 515-52821 Near
45、ing M A, Simanton J R, Norton L D, et al. Soil erosion by surface water flow on a stony, semiarid hillslope. Earth Surface Processes and Landforms, 1999, 24(8): 677-68622 刘和平, 王秀颖, 刘宝元. 人工模拟降雨下细沟与细沟间流速的沿程分布. 地理研究, 2011, 30(9): 1660-1668. Liu H P, Wang X Y, Liu B Y. Study on rill and interrill flow v
46、elocity along hillslopes with simulated rainfall (In Chinese). Geographical Research, 2011, 30(9): 1660-166823 李君兰, 蔡强国, 孙莉英, 等. 坡面水流速度与坡面含沙量的关系. 农业工程学报, 2011, 27(3): 73-78. Li J L, Cai Q G, Sun L Y, et al. Relationship between the spatial distribution of flow velocity and sediment concentration (In
47、 Chinese).Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2011, 27(3): 73-7824 吴冰, 朱元骏, 邵明安. 含砾石土壤坡面流速及产流产沙过程研究.中国水土保持科学,2011,9(1):99-103. Wu B, Zhu Y J, Shao M A. Flow velocity and processes of runoff and sediment generation on soils containing gravels (In Chinese). Science of Soil
48、 and Water Conservation, 2011, 9(1):99-10325 王全九, 王辉, 郭太龙. 黄土坡面土壤溶质随地表径流迁移特征与数学模型.北京:科学出版社,2010:66-75.Wang Q J, Wang H, Guo T L. Feature and mathematical model of the soil solute transport with runoff on loess slope (In Chinese). Beijing: Science Press, 2010: 66-7526 王辉, 汤佳浩, 李志明,等. 上方来水流量对坡面土壤溶质迁移特征的影响. 灌溉排水学报, 2011(4):57-60. Wang H, Tang J H, Li Z M, et al. Effect of flow rates on properties of solute transport process of slope red soil with shallow flow (In Chinese). Journal of Irrigation and Drainage, 2011(4):57-60 27 于国强, 李占斌, 李鹏, 等.
