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为了阐明黄土丘陵区坡面土壤侵蚀和养分流失的特点及内在机制,探究雨强、坡度、坡形对土壤侵蚀和养分流失的影响,本文通过在野外进行模拟人工降雨试验,对黄土丘陵区坡面土壤侵蚀和总氮、总磷流失过程进行了研究,为评价不同地区的养分流失特征了提供理论基础。本次试验处理包括3种雨强(25、50和75mm·h-1)和4个坡度(5°、10°、15°、20°),其中15°包括凹形坡、凸形坡、平形坡。结果表明: (1)坡面开始产流时间随着坡度和降雨强度的增大趋于提前,其中雨强对开始产流时间的影响比坡度大。径流量随着雨强的增大明显增长,而当坡度增加时无明显变化。降雨强度从25mm·h-1增加到50mm·h-1,开始产流的时间提前了5.1~12.5min,坡面的产流量增加了7.04~9.32mm·m2,增加幅度为1.32~5.06倍。降雨强度从50mm·h-1增加到75mm·h-1,开始产流时间提前了2.39~5.64min,产流量增大了12.53~15.80mm·m-2,增加幅度为0.55~0.57倍。相同的坡度条件下,随着雨强增加,产生径流所用的时间减少了74.2%~85.1%。 (2)各坡面产沙量均随着雨强的增大显著增大。降雨强度从25mm·h-1增大到50mm·h-1,同一坡度的坡面产沙量增大了0.855~1.72kg·m2,增加幅度为0.77~0.99倍。降雨强度从50mm·h-1增大到75mm·h-1,同一坡度的坡面产沙量增大了0.89~2.48kg·m-2,增加幅度为0.82~4.66倍。坡面侵蚀过程中,存在临界坡度。在本次试验中,坡面侵蚀的临界坡度在15°左右。 (3)坡形不同的坡面,凹形坡径流量增长幅度最大,凸形坡次之,平形坡的增长幅度最小。3种坡形的坡面产沙量由大到小排列为:平形坡>凹形坡>凸形坡。 (4)土壤中总氮流失以径流流失为主,坡面泥沙总氮流失量明显比径流总氮流失量低,仅占径流总氮流失量的1.4%~9.7%。坡度较小时,磷素流失途径以径流流失为主,随着坡度的增长,磷素的流失途径以泥沙流失为主。径流总氮流失率与产流率呈线性正相关关系,泥沙总氮和总磷流失率与产沙率也分别呈显著的线性正相关关系。