三峡库区坡面多尺度植被格局对水土流失的影响机制

三峡库区水土流失治理是事关库区生态环境改善成败和三峡工程长久安全运行的大事。但是由于多种自然和不合理的人为因素的长期共同作用，以及三峡工程建设带来的一系列生态环境压力，三峡库区水土流失、生态退化等问题依然十分严重。本研究针对三峡库区生态环境建设和水土资源可持续发展的关键，以三峡库区紫色土坡面不同尺度为研究对象，采用野外人工降雨模拟试验和定位观测相结合的方法，探索植被覆盖对水土流失的影响规律，提炼其临界植被覆盖度，揭示植被格局对水土流失的作用机制，弄清不同坡面尺度下水土流失对植被覆盖及格局的响应关系。这一研究，有助于系统的阐明三峡库区坡面不同尺度下植被覆盖及格局对水土流失的影响特征，为三峡库区水土保持规划布局和治理措施提供依据。

项目选取5个植被覆盖度（80%、60%、40%、20%、0）、3种雨强（0.8mm/min、1.2mm/min、1.6mm/min）、3种植被格局（上部、中部、下部）组合进行通过人工模拟降雨试验，研究了紫色土坡面不同植被覆盖度及植被格局对坡面径流泥沙的影响；通过定位观测实验，探讨了不同尺度的侵蚀产沙特征。通过研究，得出的主要结论如下：.（1）坡面流量随植被覆盖度的增加而减小，特别是当植被覆盖度>60%后，径流量明显低于裸地及20%、40%植被覆盖度。不同植被覆盖度下累积径流与降雨历时呈显著的线性相关，线性回归曲线斜率K随植被覆盖度增加而减小。.（2）不同植被覆盖度下坡面径流含沙量明显低于裸地，植被覆盖度越高，植被降低径流含沙率的作用也就越明显。累积产沙量随时间的变化符合线性函数形式。不同植被覆盖度累积产沙量在小雨强下差异性明显，但在中大雨强时，差异性明显减弱。与草地的减沙功能相比，其削减径流作用明显弱于减沙效应，且盖度对坡面的减水特征值影响不太明显。.（3）利用S-N-K法对覆盖度进行均值多重比较发现，覆盖度对径流量的影响可以分为3组：0%-20%，40%-60%，80%，覆盖度对侵蚀量的影响分为3组：0%，20%-40%，60%-80%。组内差异不显著，组间差异显著。植被覆盖度达到60%以上时，减沙作用趋于稳定。因此，确定临界植被盖度为60%。.（4）不同雨强不同植被覆盖度下的流量顺序依次是坡顶格局>坡中格局>坡底格局。随着雨强的增大，植被格局对流量的影响趋向弱化。不同格局间的累积径流量随雨强的增大差距有所减小。.（5）不同雨强不同植被覆盖度下植被格局对含沙量的影响变化趋势一致，即坡顶格局>坡中格局>坡底格局。植被格局对含沙量的影响随雨强的增大而增强。随着雨强的增大各种植被格局之间累积产沙量的差异逐渐变大。