喀斯特峰叢洼地土壤侵蝕模型模擬研究取得進(jìn)展

2015-01-08 科技處      】

  中國(guó)西南喀斯特地區(qū)二元水文結(jié)構(gòu)發(fā)育,水土流失過程不同于其它非喀斯特類型區(qū),地表水向地下入滲或滲漏的比重高且速度快,導(dǎo)致喀斯特坡面地表土壤侵蝕量微小且不連續(xù)?,F(xiàn)有侵蝕模型因不能適用于該特點(diǎn)而無法直接應(yīng)用于喀斯特地區(qū)。因此,如何獲取較為準(zhǔn)確的土壤侵蝕速率及其空間分布特征,是預(yù)測(cè)西南喀斯特石漠化演變趨勢(shì)及制定相應(yīng)防治措施的前提基礎(chǔ)。

  中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所區(qū)域生態(tài)與景觀生態(tài)項(xiàng)目組博士生馮騰在陳洪松研究員和王克林研究員的指導(dǎo)下,以桂西北環(huán)江縣古周喀斯特峰叢洼地小流域?yàn)槔?,改進(jìn)并應(yīng)用了基于過程的分布式半經(jīng)驗(yàn)RMMF(the revised Morgan, Morgan and Finney)模型。模型模擬過程中通過使用復(fù)合匯流算法及添加滲漏圖層的方法改進(jìn)了原有地表有效匯流量的計(jì)算,即允許地表流從一個(gè)柵格流向周圍其它所有可能的柵格,并按照滲漏圖層中的運(yùn)輸比例匯流向下游。模擬結(jié)果顯示,2006-2007年古周小流域年均徑流量為18 mm,坡地年均土壤侵蝕速率為0.27t ha-1 y-1,與徑流小區(qū)觀測(cè)數(shù)據(jù)及前期137Cs的推算結(jié)果吻合。小流域內(nèi)不同土地利用方式的年均侵蝕速率在0.1~3.02t ha-1 y-1之間,其中裸地及農(nóng)耕地侵蝕速率最大,需要減輕人為干擾。該研究對(duì)土壤侵蝕模型在喀斯特地區(qū)的應(yīng)用具有重要參考意義,為喀斯特土壤侵蝕特征的研究提供了一定的技術(shù)支持。

  上述研究相關(guān)結(jié)果以“Modeling soil erosion using a spatially distributed model in a karst catchment of northwest Guangxi, China”為題發(fā)表在Earth Surface Processes and Landforms期刊上(2014, 39(15): 2121-2130)。該研究得到了中科院西部行動(dòng)計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。

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