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我国山区面积占陆地总面积的69%,而在山区双坡度坡面占主要部分。这些坡面在连续供水条件下,易发生壤中流,对坡面完整性和坡体稳定性造成破坏,还有在发生壤中流的同时会伴随养分流失。因此,进行山区双坡度坡面壤中流的产流特征及养分淋失特征试验研究,以期为山区双坡度坡面壤中流的定量计算提供理论依据。本课题利用三维变坡土壤槽,结合无积水均匀入渗,研究不同坡度组合对第四纪粘土发育的红壤和砂页岩发育的黄棕壤壤中流产流特征的影响。并通过入渗试验,研究两种土壤在连续淋溶的情况下土壤氮素的流失特征。采用统计学等方法得出以下结论:(1)对于红壤,在供水量恒定,α(横向坡度)不变p(纵向坡度)渐变大的情况下,达到稳流时SA(横向坡度20cm层)、SB(横向坡度40cm层)处壤中流产流率随β的增大而增大,LA(纵向坡度20cm层)、LB(纵向坡度40cm层)、C(45cm底层)处壤中流产流率随p的增大而减小。从入渗开始到结束不同坡度组合各个产流面壤中流所占比例是不同的,SA、SB处壤中流所占比例随p的增大而逐渐增大,LA、LB、C处壤中流所占比例是逐渐减小的。(2)双坡度对红壤壤中流SA、SB、LB处产流率的影响显著,对其进行了方程的拟合。由方程可知,SA处产流率与β呈正相关关系,与a呈负相关关系,并且坡度β对其产流率影响大;SB处产流率与坡度β呈正相关关系,与坡度α呈负相关关系,并且坡度β对其产流率影响大;LB处产流率与坡度β呈负相关关系,与坡度α呈正相关关系,且坡度β对其产流率影响大。拟合的方程为以后定量计算双坡度壤中流产流量随坡度的变化提供了理论依据。(3)对于黄棕壤,在供水量恒定,α不变β渐变大的情况下,达到稳流时SA、LA处壤中流产流率随β增大变化不明显,其值很低甚至没有,SB处壤中流产流率随β的增大而增大,LB、C处壤中流产流率随p的增大而减小。从入渗开始到结束不同坡度组合各个产流面壤中流所占比例是不同的,SA、SB处壤中流所占比例随β的增大而增大,LA、C处壤中流所占比例是减小的,LB处壤中流所占比例变化不明显。(4)双坡度对黄棕壤壤中流SB、LB、C处产流率的影响显著,对其进行了方程的拟合。由方程可知,SB处产流率与两个方向坡度均呈正相关关系,并且坡度β对其产流率影响大;LB处产流率与坡度β呈负相关关系,与坡度α呈正相关关系,并且坡度α对其产流率影响大;C处产流率与两个方向坡度均呈负相关关系,且坡度α对其产流率影响大。(5)不同坡度组合下,红壤和黄棕壤壤中流产流有显著差异。红壤粘粒含量较高,质地黏重,土壤水分流动相比黄棕壤缓慢,容易受侧向坡度影响,0-20cm层,红壤稳定产流率和总产流量均高于黄棕壤,20~40cm层和底层渗透,黄棕壤壤中流产流速率和产流量均高于红壤。黄棕壤壤中流产流响应和恒定速率均高于红壤,并且以向下迁移为主,底层渗透量占总壤中流产流量的60%以上,对与坡度较缓的情况,甚至能超过80%。(6)双坡度条件下土壤不同形态氮素流失规律不同。红壤速效氮肥中主要以硝态氮的淋失为主,占总淋失量的75%~86%。黄棕壤速效氮肥形态差异较小,铵态氮占37%~42%,硝态氮占58%~67%。