任柯蒙,卫 伟,赵西宁,冯天骄,陈 蝶

1 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌 712100 2 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京 100085 3 西北农林科技大学水土保持研究所,杨凌 712100 4 中国科学院水利部水土保持研究所,杨凌 712100 5 中国科学院大学资源与环境学院,北京 100049

黄土高原是我国土壤侵蚀最为严重的地区,水蚀面积占整个区域的45%,其中,剧烈侵蚀(土壤侵蚀模数≥15000 t km-2a-1)占总面积的5.7%[1-2]。造成土壤侵蚀的主要原因包括自然因素(气象、水文、生物、地形地貌、土壤等)和人为因素(耕作、工程措施等)两个方面[3]。其中,影响土壤侵蚀的人为因素占主导地位,人类对自然地貌不合理开采加剧了土壤侵蚀[4]。坡度作为主要地貌形态特征,对坡面流速、土壤入渗和稳定性有重要作用,随着坡度的增加,入渗量减小,径流量增加,径流流速提高,土壤稳定性降低[5-6]。大量研究表明,在一定条件和范围内,存在临界坡度使得土壤侵蚀随坡度先增加后减小,但因试验条件、推导理论和考虑因素等不同,使得不同研究中得到的临界坡度相差较大,通过理论推导得出的临界坡度普遍大于40°,而通过径流小区试验和模拟降雨实验的临界坡度小于30°[7]。

坡面尺度微地形改造是减少土壤侵蚀的有效措施之一,它是指人类根据科学研究或改造自然的实际需求,有目的地对下垫面原有形态结构进行二次改造和整理,通过增加地表起伏度、降低地面漫流的连通性,起到涵蓄水源的作用[8]。……