黄土高原典型群落近地表特征对坡面流水动力学特征的影响OACSTPCD

[目的]阐明植被群落近地表特征对坡面流水动力参数的影响,揭示植被群落近地表特征影响土壤侵蚀过程的作用机制,以期为评估黄土高原草地植被恢复的生态水文效应提供理论指导.[方法]选取黄土高原典型白羊草群落[Bothrioch-loa ischcemum(Linn.)Keng])和铁杆蒿群落(Artemisia vestita Wall.ex Bess),通过设置不同近地表要素,进行了人工模拟降雨试验(雨强:60 mm/h;降雨历时:60 min).[结果](1)随植物群落各要素依次减少,流型从缓流变为急流.植被群落覆盖径流流速降低了8.66％～76.79％,径流量减少了-12.45％～49.30％,Darcy-weisbach阻力系数和曼宁糙率系数分别增加了62.55％～4346.92％和33.16％～717.25％.(2)生物土壤结皮对流速降低作用最大,分别较地上部分和根系增加了54.44％～199.32％和225.31％～425.95％;地上部分对Darcy-weisbach阻力系数和曼宁糙率系数增加作用最强,分别较生物土壤结皮和根系增加了175.76％～4676.57％和29.68％～1114.74％.近地表各要素对径流量的影响不一致,白羊草群落地上部分和铁杆蒿群落生物土壤结皮可减少径流量,而其余各要素均可增加径流量.(3)白羊草群落地上部分和根系分别减小流速和增加Darcy-weisbach阻力系数的作用大于铁杆蒿,而生物土壤结皮的作用小于铁杆蒿.白羊草群落地上部分和生物土壤结皮对曼宁糙率系数的增加效应低于铁杆蒿,根系则高于铁杆蒿.白羊草群落地上部分减少径流量作用较铁杆蒿增加了4367.80％;白羊草生物土壤结皮增加产流量的作用较铁杆蒿增加了183.52％.白羊草和铁杆蒿群落的根系均可增加产流量,且白羊草群落增加的作用较铁杆蒿减少了49.77％.[结论]植被地上部分、生物土壤结皮和根系可减小流速、流量;增加Darcy-weisbach阻力系数、曼宁糙率系数,但因植物种类的差异可导致植被群落近地表特征对水动力特征的减少或增加量不同.