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.pdfVIP

第 36 卷 第 16 期 农 业 工 程 学 报 Vol.36 No.16 52 2020 年 8 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Aug. 2020 ·农业水土工程· 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 1 2 1,2 1,2※ 李盼盼 ，李彬彬 ，王 兵 ，刘国彬 （1. 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 ；2. 中国科学院水利部水土 保持研究所，杨凌 712100 ） 摘 要：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 2 ·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 象，通过设置不同施氮处理（0，2.5，5，10 g/(m 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。 关键词：水动力学；植被；氮沉降；坡面流；阻力系数 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.16.007 中图分类号：S157 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2020)-16-0052-10 李盼盼，李彬彬，王兵，等. 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[J]. 农业工程学报，2020， 36(16)：52-61. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.16.007 Li Panpan, Li Binbin, Wang Bing, et al. Effects of simulated nitrogen deposition on the Bothriochloa ischaemum community and its hydrodynamic characteristics of overland flow[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(16): 52-61. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.16.007 势必会通过改变草地