喀斯特槽谷区不仅具有地上/地下二元空间结构,还具有顺/逆层坡典型地质构造,在降雨过程中极易发生水土流失。由于对喀斯特槽谷区水土流/漏失的监测难度较大,对喀斯特槽谷区水土流/漏失过程及其机理认识尚不明确,以此在防治水土流失方面无法做出更为合理高效的措施。本实验在经过对龙潭槽谷实地调查的条件下,采用人工模拟降雨过程的方法,设计降雨强度为30 mm/h,60mm/h,90 mm/h,通过调节变坡钢槽底部上下两个底板间孔洞的重合面积进行模拟地下孔裂隙度(1%,2%,3%,4%,5%),进而研究喀斯特槽谷区顺/逆层坡产流产沙特征以及氮磷流失特征,以期为喀斯特槽谷区产流产啥以及氮磷流失的机理揭示提供科学依据。结果表明:(1)雨强对径流中全氮、铵态氮、硝态氮浓度无明显影响,但对全磷、水溶性全磷浓度有影响,其随雨强增大而减小。地表径流中全氮浓度在地表及地下径流中均为90 mm/h雨强条件下最高,铵态氮浓度和硝态氮浓度在地表及地下径流中均为60 mm/h雨强条件下最高,全磷、水溶性全磷浓度在地表及地下径流中均为30 mm/h雨强套件下最高。同等雨强条件下氮浓度为地下径流高于地表径流,磷浓度则是地表径流高于地下径流。岩层倾向主要影响氮磷在地表及地下浓度分配,即在不同岩层倾向条件下氮浓度为地下径流中高于地表径流,磷浓度为地表径流中高于地下径流中。不同岩层倾向条件下,全磷、铵态氮、硝态氮、全磷、水溶性全磷浓度在逆层坡均高于顺层坡。(2)降雨强度越大,喀斯特槽谷区地表地下地上地下产流量越大。小雨强(30 mm/h)条件下地下产流量大于地表产流量;中雨强(60 mm/h)和大雨强(90 mm/h)条件下顺层坡和逆层坡则表现为地表产流量小于地下产流量。地下孔裂隙度越大,则地下产流量的分配比例也增大,其中3%地下孔裂隙度是顺层坡地下产流大于地表产流的临界值,2%地下孔裂隙度是顺层坡地下产流大于地表产流的临界值。(3)地下孔裂隙度对径流中氮磷浓度变化无明显影响,地表氮浓度在孔裂隙为4%条件下最高,在3%孔裂隙条件下最低,地下氮浓度在在孔裂隙为4%条件下流失浓度最高,最低在1%孔裂隙条件下,且随着孔裂隙度增大而浓度升高。地表磷浓度在孔裂隙为2%条件下最高,浓度最低为3%条件下,地下径流磷浓度在孔裂隙度为1%条件下最高,浓度最低为4%条件下,磷浓度表现为地下浓度高于地上浓度。(4)顺层坡条件下,雨强越大,则地表地下产流量越大,雨强对径流中地表全氮,铵态氮,硝态氮流失量产生显著影响,磷的流失主要受大雨强(90 mm/h)的影响。雨强主要影响地表产沙量,中小雨强(30 mm/h~60 mm/h)条件下,对硝态氮产生较大影响。逆层坡条件下,雨强越大,地表地下产流量越大,雨强对地表及地下径流的全氮、铵态氮、硝态氮流失量均显著增大。雨强主要影响地表产沙量,大雨强(90 mm/h)条件下对地下产沙量产生较大影响。随着雨强增大,泥沙中硝态氮的流失量也随之增大。(5)顺层坡条件下,随着岩石孔裂隙度的增大,地表产流量随之减少,在3%孔隙度条件下,径流中氮磷流失量最大,顺层坡条件下径流中磷主要通过1%孔隙度条件下发生流失,而氮主要通过3%孔隙度发生流失,地表泥沙主要通过1%,3%孔裂隙度发生流失。逆层坡条件下,地表产流量随着孔裂隙度的增大而减小,地下产流量则随着孔裂隙度的增大而增大。全氮、硝态氮、全磷以及水溶性全磷主要通过1%~2%孔裂隙度条件下流失。随着孔裂隙度的增大,地表产沙量呈减小的趋势,而地下产沙量则呈增加的趋势。随着孔裂隙度的增大,泥沙中氮磷流失量变化关系并不明显,说明地下裂隙度对径流中泥沙氮磷流失量影响不大。