人工模拟降雨条件下红壤水土保持效应的研究综述

李闯 刘艳伟 杨具瑞

摘要概括了我国南方红壤土水土流失的现状及危害，提出亟待保护的迫切要求，通过综合分析坡地试验小区的土壤侵蚀模数、产流特征，研究不同植被小区的水土保持效应，并且分析降雨对小区水土流失的影响，以期对红壤土的综合利用提出理论支持。针对我国红壤退化日益严重的问题，在人工模拟降雨条件下，分析红壤水分特征、产汇流过程所做的研究工作，通过研究找到合适植物以改良红壤，使得红壤沙化过程减缓。

关键词人工模拟降雨；水土保持；红壤；坡地

中图分类号S157.1文献标识码A文章编号0517-6611（2014）23-07838-01

基金项目云南省应用基础研究计划项目（KKSY201223076）；国家自然科学基金项目（51109102，50769005）。

作者簡介李闯（1992- ），男，江苏沭阳人，硕士研究生，研究方向：水土保持、生态恢复。*通讯作者，讲师，博士，从事生态水文学及水土保持方面的教学和研究。

收稿日期20140710我国长江流域以南红色与黄色酸性土壤总称为红壤，分布在N10°～30°之间，其面积达全国总面积的20%以上，约为203万km2。近年来，研究南方红壤的水土流失现象，发现红壤流失面积达20万km2，占红壤土地总面积的20%[1]。土壤水土流失已经严重影响我国的水土资源利用、生态环境以及国民经济的发展。水土保持的目的在于提高与改善土壤的生态环境，减少土壤流失，减轻土壤侵蚀效应，最终实现生态可持续发展。在水土保持研究中，利用人工模拟降雨系统，可在一定时间内积累可靠数据，弥补野外获取数据误差大的缺陷。

1红壤水土流失及其治理

1.1红壤水土流失现状根据水利部2000年统计结果，南方红壤丘陵考察区（简称“红壤考察区”）共有水土流失面积13.12万km2，占红壤考察区土地面积的15.06%。其中，轻度侵蚀面积6 113万km2，中度侵蚀4 183万km2，强度以上侵蚀面积2.16万km2，分别占红壤考察区面积的7.04%、5.54%、2.47%。不难看出，红壤考察区的水土流失面积以轻、中度的流失为主，二者的流失面积占考察区水土流失总面积的83.54%，强度以上的面积仅占16.46%。在红壤考察区的8个省中均有不同程度的水土流失，其中湖南的水土流失面积最大，占红壤考察区总土地面积的4.7%，江西次之，占3.8%，其余6省水土流失面积占红壤考察区总土地面积的比例均在2%以下[2]。

1.2红壤治理研究现状众多研究表明，植被作为治理水土流失的常见手段之一。近年来，由于土地侵蚀、水土流失等环境问题日趋严重，植被重建工作已经大力展开[3]。杨春霞等[4]针对不同植被对林地的水土流失差异进行了研究，主要有裸地、紫花苜蓿以及小叶女贞3种地矿。研究结果表明，减水减沙作用最为明显的是草地，如果是在坡面上刚栽植的灌木，栽种密度越大，水土流失越明显。左长清等[5]研究表明，不同植被下水土保持效应是不同的，并且各植被之间的水土保持效应的差异很大。试验方法是对植被覆盖小区与对照小区逐月径流深度比值以及侵蚀量比值进行计算，得到的数值即为水土效应值。彭绍云等[6]针对南方红壤试验小区乔灌草多年水土保持效应进行比较研究，得出各植被保水效应差异明显的结论，其径流深度受到降雨量的影响，不同植被小区径流深度与降水量的线性方程决定系数均在0.9以上，而土壤侵蚀量与降雨量的线性关系方程决定系数则因各小区植被覆盖的不同而存在较大差异。

2人工模拟降雨对红壤水土保持的影响

2.1人工模拟降雨系统人工模拟降雨系统通过对人工降雨输水管道和供水管道流量的控制以及对人工降雨喷头的开关全控制，实现不同强度、分布和历时的人工模拟降雨过程，并提供实时、准确而有效的原始数据。其最重要优点就在于它可以弥补在自然降雨条件下，环境变化而无法得到试验期内预计的研究结果。同时，人工模拟降雨系统的应用减少了径流小区设备以及装置设备的财力投入，节约了试验经费，加快了试验进程，为各种试验创造出更可行的试验条件以得到更可靠的数据。在人工模拟降雨的试验中，试验主要的影响因素为人工降雨的均匀性。