模拟氮沉降对白羊草地群落特征及其坡面流水动力特性的影响

• Published in: 农业工程学报 Vol. 36; no. 16; pp. 52 - 61
• Main Authors: 李盼盼, 李彬彬, 王兵, 刘国彬
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西北农林科技大学水土保持研究所,黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌 712100%中国科学院水利部水土保持研究所,杨凌 712100%西北农林科技大学水土保持研究所,黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,杨凌 712100 15.08.2020; 中国科学院水利部水土保持研究所,杨凌 712100
• Subjects: 氮沉降; 坡面流; 植被; 阻力系数; 水动力学
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.16.007

S157; 大气氮沉降的增加可能会通过草地群落进而影响坡面流水动力特性.选取黄土高原典型地带性草本白羊草为研究对象,通过设置不同施氮处理(0,2.5,5,10 g/(m2·a),以N计,下同)模拟氮沉降,采用人工模拟降雨,探究土壤有效氮升高对白羊草群落季节变化及坡面流水动力特征的影响.结果 表明,一定程度的施氮可有效增加白羊草盖度,促进藻结皮的生长,但会抑制苔藓结皮的发育.施氮使Darcy-Weisbach阻力系数和曼宁糙率系数分别降低了68.6％～71.5％和44.7％～47.4％;平均流速加快了32.0％～44.0％,径流深减小了25.1％～28.7％,同时,使径流剪切力和水流功率显著增加,过水断面单位能减少.随着季节变化,9月白羊草群落坡面Darcy-Weisbach阻力系数和曼宁糙率系数分别较6—8月显著增加了220.2％～496.9％和79.5％～139.4％,平均流速减缓了23.5％～29.7％,径流深增加了36.4％～66.9％,径流剪切力和水流功率均显著降低,过水断面单位能增加.降雨强度对坡面流特征也存在显著影响.随着降雨强度的增大,坡面流阻力减小,进而导致流速、径流深及水流功率增加.草地具有良好的调控坡面流的作用,然而大气氮沉降的增加可能会加剧草地群落坡面土壤侵蚀.