楊 青， 楊廣斌， 趙青松， 戴 麗

(1.貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州省山地資源與環(huán)境遙感應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 貴州 貴陽(yáng) 550025)

由于喀斯特環(huán)境特殊性和復(fù)雜性,中國(guó)有關(guān)喀斯特環(huán)境土壤侵蝕的研究工作較為薄弱。并且缺少連續(xù)高精度監(jiān)測(cè)資料,在涉及喀斯特山區(qū)水土流失時(shí),仍沿襲非喀斯特區(qū)的侵蝕分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),給喀斯特山區(qū)的水土保持和生態(tài)恢復(fù)工作造成極為不利的影響[1-2]。而坡面徑流主要受降雨特征和下墊面變化影響，而下墊面特征與地形、土壤、地表覆蓋等因素相關(guān)[3-5]。有相關(guān)研究對(duì)不同土地利用與土壤侵蝕之間的關(guān)系進(jìn)行報(bào)道[6-9]。一般認(rèn)為降雨量、雨強(qiáng)、雨型、歷時(shí)等都與土壤侵蝕量及其侵蝕過(guò)程密切相關(guān)[10-12]。近年來(lái)，有研究利用不同土地利用的坡面徑流小區(qū)5 a的觀測(cè)數(shù)據(jù)，探究研究區(qū)不同降雨條件下坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的特征，為黃壤的侵蝕預(yù)報(bào)提供了相關(guān)理論依據(jù)[13]。李瑞等[14]研究了喀斯特地區(qū)降雨與坡面土壤侵蝕的關(guān)系，得出降雨量與產(chǎn)沙量相關(guān)性較高，并且呈正相關(guān)。陳偉等[15]通過(guò)對(duì)徑流小區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析得出，有效的水土保持綜合技術(shù)集成模式可顯著減少地表徑流。張文安等[16]對(duì)黔中黃壤丘陵旱坡地的水土流失進(jìn)行研究，結(jié)果表明研究區(qū)土壤侵蝕與降水徑流同步發(fā)生。紀(jì)啟芳[17]研究貴州遵義滸洋水小流域得出不同地類坡面徑流深和產(chǎn)沙量與降雨量之間有良好的冪函數(shù)關(guān)系。另有研究通過(guò)劃分為不同次降雨類型，研究旱坡地降雨侵蝕過(guò)程，最終得出土壤侵蝕與坡度、徑流量與產(chǎn)沙量之間的關(guān)系[18-19]。陳洪松等[20]對(duì)桂西北喀斯特峰叢不同土地利用方式坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙特征進(jìn)行研究。鮮有使用長(zhǎng)時(shí)間序列的徑流小區(qū)數(shù)據(jù)對(duì)喀斯特地區(qū)，黃壤坡面不同降雨及植被類型的坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙量進(jìn)行分析。

貴州省是西南地區(qū)喀斯特地貌的典型代表省份之一，全省黃壤所占比例為41.2%[21]，黃壤是廣泛分布于貴州和四川省等地的地帶性土壤，可發(fā)育于各種母質(zhì)之上，以花崗巖、砂頁(yè)巖為主(龍里沒(méi)有花崗巖出露)，此外還有第四紀(jì)紅色黏土及石灰?guī)r風(fēng)化物，以貴州高原較有代表性。龍里監(jiān)測(cè)站是經(jīng)長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站于2013年實(shí)地考察后，被列為全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與公告項(xiàng)目的典型小流域。本研究利用貴州省水土保持監(jiān)測(cè)中心建立的龍里羊雞沖小流域2014—2018年徑流小區(qū)觀測(cè)數(shù)據(jù)，重點(diǎn)探討不同降雨類型下各植被類型、覆蓋度對(duì)坡面產(chǎn)流輸沙的影響，分析植被、降雨、產(chǎn)流和產(chǎn)沙量變化的動(dòng)態(tài)規(guī)律，以期更為全面地揭示喀斯特地區(qū)黔中山地水土流失的特征，以及真實(shí)地反映黃壤區(qū)降雨、植被類型、覆蓋度與坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙之間的響應(yīng)，為喀斯特地區(qū)黃壤坡面不同降雨和植被類型產(chǎn)流和產(chǎn)沙的動(dòng)態(tài)特征研究提供理論基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

龍里羊雞沖水土保持監(jiān)測(cè)站位于貴州省黔南州龍里縣東城郊，地處東經(jīng)107°00′53″，北緯26°26′58″，位于國(guó)家級(jí)黔南巖溶石漠化水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，流域?qū)儆跒踅等浜又Я鞯纳嫌蔚难螂u沖小流域。小流域面積為11.89 km2，水土流失面積7.41 km2。龍里縣屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，多年平均降雨量1 100 mm，多年平均氣溫14.8 ℃；主要植被類型為亞熱帶石灰?guī)r常綠櫪林及常綠落葉闊葉混交林；土壤類型主要有石灰土、黃壤、黃棕土和水稻土4種。

研究區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)始建于2004年，坡面徑流小區(qū)共18個(gè)，土壤類型均為黃壤，其中作為對(duì)照組的裸土土層厚度為50 cm，其余小區(qū)均為80 cm；并且設(shè)置不同的土地利用類型，其中1#和2#小區(qū)為闊葉林，植被類型為楊樹(shù)；3#和4#小區(qū)為針葉林，植被類型為墨西哥柏；5#和6#小區(qū)為針闊混交林，植被類型為楊樹(shù)×墨西哥柏；7#和8#小區(qū)為耕地，主要耕種玉米；9#和10#小區(qū)為自然草地；11#和12#小區(qū)為裸土；13#—18#小區(qū)為經(jīng)果林，植被類型為楊梅、桃樹(shù)、梨樹(shù)、樹(shù)莓。其中7#—12#小區(qū)坡度為25°，其余徑流小區(qū)均為20°。

1.2 研究方法

本次研究采用的是監(jiān)測(cè)站18個(gè)徑流小區(qū)2014—2018次降雨、徑流、泥沙等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。參照相關(guān)研究[19]最終選取的參數(shù)有：降雨特征包括次降雨量(P)、降雨歷時(shí)(D)、平均雨強(qiáng)(I)；產(chǎn)沙量(M)、徑流深(Q)；以及植被覆蓋度(C)，該參數(shù)是指在每次降雨后，對(duì)徑流泥沙進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)相應(yīng)的林下植被(草)在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計(jì)區(qū)總面積的百分比，對(duì)于耕地而言是指農(nóng)作物的枝葉的垂直投影面積占統(tǒng)計(jì)區(qū)總面積的百分比。

首先，對(duì)選取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)用SPSS對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述，并且對(duì)離群值和極端值進(jìn)行檢驗(yàn)，剔除異常值。基于K均值分類法對(duì)次降雨事件進(jìn)行分類，分類結(jié)果的顯著性差異(p<0.05)即分類合理[22]。為了進(jìn)一步分析各降雨條件下不同植被類型，坡面產(chǎn)流量與產(chǎn)沙量的相關(guān)性是否顯著，利用SPSS軟件對(duì)各指標(biāo)之間進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析，得出4種降雨條件下產(chǎn)流產(chǎn)沙的相關(guān)性。運(yùn)用多元回歸分析各降雨類型下產(chǎn)沙量(M)與平均雨強(qiáng)(I)、徑流深(Q)以及植被覆蓋度(C)的關(guān)系。并進(jìn)一步分析各植被覆蓋度下徑流、產(chǎn)沙量的指數(shù)函數(shù)關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 降雨類型劃分

根據(jù)徑流小區(qū)監(jiān)測(cè)的次降雨、徑流、泥沙等相關(guān)資料，選取降雨歷時(shí)、雨量、平均雨強(qiáng)作為降雨特征指標(biāo)，在SPSS軟件中采用K均值聚類將975次降雨分為4類，分別為A型降雨、B型降雨、C型降雨、D型降雨，分類結(jié)果如表1所示，經(jīng)檢驗(yàn)各類指標(biāo)sig.=0.000，即顯著性p值小于0.001，滿足分類要求。

表1 降雨類型分類指標(biāo)

注：D為降雨歷時(shí)；P為次降雨量；I為平均雨強(qiáng)。

參照分類指標(biāo)對(duì)4類降雨進(jìn)行排序，降雨歷時(shí)：C>D>A>B；次降雨量：A>D >B>C；平均雨強(qiáng)為：A>D>B>C；說(shuō)明在各降雨指標(biāo)中，降雨量與雨強(qiáng)具有一致性，即雨量與雨強(qiáng)之間呈正相關(guān)[19]。據(jù)此，各類降雨類型特征為：A型降雨由極強(qiáng)雨強(qiáng)，極大降雨量、中等降雨歷時(shí)的低頻次降雨事件組成；B型降雨由強(qiáng)雨強(qiáng)，中等降雨量、短降雨歷時(shí)的高頻次降雨事件組成；C型降雨由弱雨強(qiáng)，小降雨量，長(zhǎng)降雨歷時(shí)的低頻次降雨事件組成；D型降雨由較強(qiáng)雨強(qiáng)，中等降雨量，中等降雨歷時(shí)的高頻次降雨事件組成。

由表1可知，A型降雨發(fā)生頻次占總場(chǎng)次的3.5%，累積降雨量為2 839.3 mm，累積徑流深為123 mm，累積產(chǎn)沙量為31.3 kg；B型降雨發(fā)生頻次占總場(chǎng)次的49.4%，累積降雨量為10 570.9 mm，累積徑流深最大，為799.5 mm，累積產(chǎn)沙量最大，為378 kg；C型降雨發(fā)生頻次占總場(chǎng)次的19.5%，累積降雨量為5 118.2 mm，累積徑流深為151.8 mm，累積產(chǎn)沙量為48.6 kg；D型降雨發(fā)生頻次占總場(chǎng)次的27.6%，累積降雨量最大，為11 518.6 mm，累積徑流深為552.4 mm，累積產(chǎn)沙量為215 kg；根據(jù)頻次計(jì)算，用累積產(chǎn)沙量與發(fā)生頻次的比值表示單次降雨條件下的土壤侵蝕量的多少，得出的值可用來(lái)比較各降雨類型對(duì)產(chǎn)沙量的影響，結(jié)果顯示：A型降雨單次產(chǎn)沙量為0.9 kg，B型降雨單次產(chǎn)沙量為0.8 kg，C型降雨單次產(chǎn)沙量為0.3 kg，D型降雨單次產(chǎn)沙量為0.8 kg，就其發(fā)生頻次而言，A型降雨對(duì)該地區(qū)土壤侵蝕帶來(lái)最嚴(yán)重的影響影響；其次為D型降雨，結(jié)合其降雨特點(diǎn)可知，短時(shí)強(qiáng)降雨會(huì)對(duì)該地區(qū)的土壤侵蝕帶來(lái)一定的負(fù)面影響。

2.2 不同植被和降雨類型條件下坡面產(chǎn)流和產(chǎn)沙特征

如圖1所示，4種雨型引起7類坡面產(chǎn)流與產(chǎn)沙的總量特征，結(jié)果表明不同植被類型的坡面產(chǎn)流和產(chǎn)沙特征之間存在差異。

圖1 喀斯特地區(qū)不同植被和降雨坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙量

如圖1所示，除作為對(duì)照組的裸土小區(qū)，在A雨型情況下：產(chǎn)流總量最大的是經(jīng)果林，其次是耕地、闊葉林、草地、針葉林和混交林；產(chǎn)沙量最大的是耕地，其次是經(jīng)果林、闊葉林、針葉林、混交林和草地。在B雨型情況下：產(chǎn)流量最大的是闊葉林，其次是經(jīng)果林、耕地、草地、針葉林和混交林；產(chǎn)沙量最大的是耕地，其次是經(jīng)果林、闊葉林、草地、針葉林、混交林。在C雨型情況下：產(chǎn)流量最大的是經(jīng)果林，其次是耕地、闊葉林、草地、針葉林和混交林；產(chǎn)沙量最大的是耕地，其次是闊葉林、經(jīng)果林、草地、針葉林、混交林。在D雨型情況下：產(chǎn)流量最大的是經(jīng)果林，其次是耕地、闊葉林、草地、針葉林和混交林；產(chǎn)沙量最大的是耕地，其次是經(jīng)果林、闊葉林、針葉林、草地、混交林。

經(jīng)果林、闊葉林、針葉林、混交林、草地的產(chǎn)流量與產(chǎn)沙量明顯低于耕地和裸土。在所有降雨事件中，作為對(duì)照組的裸土產(chǎn)流總量位居第一，耕地和裸土的產(chǎn)沙量遠(yuǎn)高于其他植被覆蓋類型。說(shuō)明降雨后有植被覆蓋的小區(qū)的植被根系或枯落物等能很好的涵養(yǎng)住雨水，減緩地表徑流，并且很好的控制了水土流失。

在所有降雨事件中，經(jīng)果林、闊葉林、針葉林、混交林、草地的產(chǎn)沙量明顯低于耕地和裸土，產(chǎn)沙量分別是耕地的18.1%，6.0%，0.6%，0.2%，3.5%；是裸土的15.7%，5.2%，0.5%，0.2%，3.1%。闊葉林、針葉林、混交林、草地的產(chǎn)流量分別是耕地的76.3%，30.4%，14.9%，45.4%；是裸土的40.8%，16.3%，7.9%，24.3%，經(jīng)果林的產(chǎn)流量是裸土的57.2%，其產(chǎn)流量高于其他林地和耕地，但是產(chǎn)沙量遠(yuǎn)低于耕地和裸土。混交林表現(xiàn)出了極好的水土保持效果，在各降雨事件發(fā)生后，其坡面產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量總量都處于較低的范圍；經(jīng)實(shí)地考察，該地混交林主要種植楊樹(shù)和墨西哥柏樹(shù)，植被覆蓋度大于80%。

2.3 不同植被覆被與雨型總徑流產(chǎn)沙發(fā)生率

在4種降雨類型中，用各土地利用類型的徑流、產(chǎn)沙量與總量的比值表示不同植被覆被在總徑流產(chǎn)沙所占的比率，表示其發(fā)生概率的大小，結(jié)果如圖2所示，Q代表徑流深，M代表產(chǎn)沙量，A，B，C，D分別代表4種降雨類型。作為對(duì)照組的裸土、耕地產(chǎn)流量所占比例均居于高位；而有林地降雨產(chǎn)流量較小，植被調(diào)蓄降雨產(chǎn)流的效果也會(huì)日益顯著，結(jié)果顯示混交林調(diào)節(jié)徑流的效果最好，其他林地均在不同程度上調(diào)節(jié)了地表徑流。

注：QA，QB，QC，QD分別代表4種降雨類型下徑流占總徑流的比例；MA，MB，MC，MD分別代表4種降雨類型下產(chǎn)沙占總產(chǎn)沙量的比例。

圖2 喀斯特地區(qū)各降雨條件下不同植被產(chǎn)流、產(chǎn)沙發(fā)生率

由圖2可知，裸土的產(chǎn)沙量在A，B型降雨條件下所占的比例最大，耕地在C，D型降雨條件下所占比例最大，對(duì)比在相同降雨條件下其他林地的產(chǎn)沙量，耕地和裸土降雨后的產(chǎn)沙量最多，相應(yīng)的土壤侵蝕也最嚴(yán)重。并且如表2所示：除C雨型，其他雨型條件下的坡面產(chǎn)流和產(chǎn)沙量的相關(guān)性達(dá)到顯著性水平，A雨型最高達(dá)到0.95。QA(A雨型下徑流的發(fā)生率)情況下：除裸土外，經(jīng)果林產(chǎn)流量排第二，第三為裸土；但是MA(A雨型下產(chǎn)沙量的發(fā)生率)中經(jīng)果林的發(fā)生率占比很小，說(shuō)明在A雨型下經(jīng)果林水土保持效果最好，但是根據(jù)相關(guān)性分析以及各植被類型徑流小區(qū)的產(chǎn)沙量的發(fā)生率,得出經(jīng)果林在B雨型下的水土保持效果稍弱于在其他降雨類型?；旖涣趾歪樔~林在MB(B雨型下產(chǎn)沙量的發(fā)生率)，MC(C雨型下產(chǎn)沙量的發(fā)生率)，MD(D雨型下產(chǎn)沙量的發(fā)生率)均為0.1%，產(chǎn)沙量所占比例十分小。

表2 喀斯特地區(qū)各降雨類型產(chǎn)流、產(chǎn)沙量相關(guān)性

注：*在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；**在0.01水平(雙側(cè))顯著相關(guān)。

2.4 降雨和植被對(duì)產(chǎn)流產(chǎn)沙的綜合影響

為研究降雨及其產(chǎn)生的徑流，以及植被和植被覆蓋度等對(duì)該地區(qū)坡耕地產(chǎn)沙量的綜合影響，在4類降雨類型下分析因變量(產(chǎn)沙量)，與自變量(平均雨強(qiáng)、徑流量以及植被覆蓋度)的關(guān)系，結(jié)果如表3所示。

由表3可知，產(chǎn)沙量與雨強(qiáng)、徑流深正相關(guān)，和植被覆蓋度負(fù)相關(guān)，對(duì)產(chǎn)沙量的影響為：徑流深>平均雨強(qiáng)>植被覆蓋度。B型降雨為強(qiáng)雨強(qiáng)，中等降雨量、短降雨歷時(shí)的高頻次降雨事件組成，此時(shí)坡面產(chǎn)流量與植被覆蓋度對(duì)產(chǎn)沙量的影響相對(duì)增加，是4種降雨條件下影響最大的一類降雨。植被的存在能緩解降雨徑流對(duì)坡面的產(chǎn)沙量，二者呈負(fù)相關(guān)，說(shuō)明增加植被覆蓋對(duì)防治坡耕地土壤侵蝕能起到積極的作用。并且喀斯特地區(qū)地勢(shì)起伏較大，隨著耕地坡度的增加，更需要重視農(nóng)作物的田間管理[23]。

表3 喀斯特地區(qū)產(chǎn)沙量與平均雨強(qiáng)、徑流量、植被覆蓋度的回歸分析

注：公式中M為產(chǎn)沙量；I為平均雨強(qiáng)；Q為徑流量；C為植被覆蓋度；F為檢驗(yàn)值；sig為顯著性，sig<0.05在0.05水平顯著，sig<0.01在0.01水平顯著。

對(duì)同一個(gè)徑流小區(qū)而言，在地形、土壤條件一致的情況下，降雨后，植被對(duì)坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙量的影響很大，造成差異的主要原因是植被類型以及植被覆蓋度的多少。而植被覆蓋度是地表植被生長(zhǎng)的直觀表現(xiàn)，更是研究植被與土壤侵蝕的一個(gè)重要參數(shù)。由于降雨量和降雨強(qiáng)度是水土流失的最基本降雨特征，因此本次分析次降雨量與降雨強(qiáng)度明顯偏大的數(shù)據(jù)未加入，結(jié)果如圖3—6所示。

注：擬合方程中M為產(chǎn)沙量； Q為徑流深； C為植被覆蓋度。下同。

圖4 B雨型徑流、產(chǎn)沙量與植被覆蓋度的關(guān)系

圖5 C雨型徑流、產(chǎn)沙量與植被覆蓋度的關(guān)系

圖6 D雨型徑流、產(chǎn)沙量與植被覆蓋度的關(guān)系

由圖3—6可知徑流、產(chǎn)沙量與植被覆蓋度均呈負(fù)指數(shù)關(guān)系。其中產(chǎn)沙量與植被覆蓋度的R2值大于徑流量與植被覆蓋度的值，在A雨型下植被覆蓋度和產(chǎn)沙的相關(guān)性最高R2達(dá)到0.82，D雨型下植被覆蓋度和徑流深的相關(guān)性最高R2=0.652；說(shuō)明坡面產(chǎn)沙量與植被覆蓋度的關(guān)系更密切，在徑流和產(chǎn)沙的過(guò)程中，植被覆蓋度對(duì)坡面減沙起到的作用更強(qiáng)。并且，在各類降雨條件下，當(dāng)植被覆蓋度達(dá)到80%左右，A，C，D 雨型減沙的效果處于穩(wěn)定的狀態(tài)，B，C，D雨型下植被覆蓋度大于80%后其削減徑流以及減沙處于較穩(wěn)定狀態(tài)。

3 討 論

A型降雨對(duì)該地區(qū)土壤侵蝕的負(fù)面影響更大，更容易對(duì)該地區(qū)造成侵蝕性的傷害。在喀斯特地區(qū)即使是低頻次的強(qiáng)降雨事件，也會(huì)對(duì)該地區(qū)土壤侵蝕造成比較大的影響?？傮w而言，該地區(qū)的降雨還是以B型為主，發(fā)生頻次占總場(chǎng)次的49.4%。表2結(jié)果顯示，在極強(qiáng)雨強(qiáng)以及強(qiáng)雨強(qiáng)的條件下，徑流越大，產(chǎn)沙量就越大，這是由于該地區(qū)坡耕地以超滲產(chǎn)流為主，在雨強(qiáng)較強(qiáng)的情況下，同期的降水量大于同期植物截留量、填洼量等，地表徑流會(huì)增多，表層土壤的穩(wěn)定性會(huì)遭到破壞[23-24]，所以在植被的選擇時(shí)更需要注重植被的水源涵養(yǎng)能力。C雨型下，產(chǎn)流產(chǎn)沙量的相關(guān)性最弱，說(shuō)明雨型對(duì)該地區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響程度是不同的，不同的降雨條件對(duì)該區(qū)域的坡面土壤侵蝕情況的相關(guān)性也不同，但是它們之間的變化趨勢(shì)及規(guī)律一致?；旖涣衷谒写谓涤觐愋椭校旅娈a(chǎn)流產(chǎn)沙量均處于較低水平，是因?yàn)槠淞址钟糸]度高，地下根系發(fā)達(dá)，土壤的入滲能力強(qiáng)。而相比于其他徑流小區(qū)，如耕地、裸土、經(jīng)果林地，因需要定期去除一些雜草，導(dǎo)致表層土壤頻繁受到擾動(dòng)。相關(guān)研究表明，人工干擾較多的坡面植被組合土壤侵蝕模數(shù)較高，故產(chǎn)流輸沙量較大，水土保持效果不佳[25]。根據(jù)小區(qū)田間管理操作，會(huì)對(duì)研究區(qū)進(jìn)行培土、施肥、除草等操作，其中對(duì)耕地小區(qū)的土壤擾動(dòng)深度最高達(dá)到30 cm，裸土和經(jīng)果林最高為20 cm。所以，降雨后耕地因受人為擾動(dòng)較大，產(chǎn)流產(chǎn)沙量比較大；裸土因?yàn)槠渥鳛閷?duì)照組，幾乎沒(méi)有植被覆蓋，并且會(huì)定期對(duì)其進(jìn)行除草，因此固持土壤的效果不如林地，當(dāng)外界對(duì)其進(jìn)行農(nóng)業(yè)活動(dòng)時(shí)，更容易破壞土壤的穩(wěn)定性，導(dǎo)致降雨后的產(chǎn)沙量更多；在經(jīng)果林中，為了使果樹(shù)吸收更多土壤的營(yíng)養(yǎng)及光照等，需要定期對(duì)其土地進(jìn)行管理，以保證果林的產(chǎn)量及質(zhì)量，從而達(dá)到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，所以對(duì)該類土地造成的影響也比較大。

植被覆蓋度與坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙量為負(fù)指數(shù)相關(guān)，并且植被覆蓋度與產(chǎn)沙量的相關(guān)系數(shù)比產(chǎn)流量的更大。說(shuō)明隨著植被覆蓋度的增加，植被截留的部分降雨只占總降雨量的一小部分，場(chǎng)降雨總量受到的影響不大；隨著植被的生長(zhǎng)植被覆蓋度會(huì)增加，此時(shí)植被的地下根系會(huì)隨著植被的生長(zhǎng)而增大，根系的量也會(huì)增多，使得土壤的入滲功能變強(qiáng)；植被覆蓋增加，會(huì)使林冠截留雨量增加，加之地表枯落物對(duì)雨水的截留作用，從而會(huì)使植被減緩，攔截徑流，涵養(yǎng)水源的能力大大提高，進(jìn)而降低超滲產(chǎn)流，減少地表徑流對(duì)泥沙的輸送能力，因此植被覆蓋度與產(chǎn)沙量的相關(guān)性比其與產(chǎn)流量相關(guān)程度更高，并且植被覆蓋度越高，地表徑流輸送泥沙能力越弱，產(chǎn)沙量越少，二者呈負(fù)相關(guān)。

喀斯特地區(qū)土層薄，降雨后，土壤表層及其母質(zhì)極易被沖刷、剝蝕，從而引發(fā)土壤侵蝕，進(jìn)而導(dǎo)致水土流失，加劇石漠化問(wèn)題的發(fā)生；所以應(yīng)采取退耕還林、還草，封山育林，利用植被恢復(fù)來(lái)控制水土流失，以改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境[26]。石漠化和土壤侵蝕一直是喀斯特地區(qū)最主要的生態(tài)問(wèn)題，增加地面植被覆蓋度是最基礎(chǔ)的水土保持農(nóng)業(yè)工程措施，培育適合于當(dāng)?shù)氐闹脖活愋褪顷P(guān)鍵，不同的植被覆被以及覆蓋度對(duì)土壤侵蝕的響應(yīng)也有所不同。貴州省的土壤侵蝕多以水力侵蝕為主，防治土壤侵蝕關(guān)鍵需要結(jié)合其區(qū)域地理特征。而貴州省地形地貌特殊，典型的喀斯特地貌造成了脆弱的生態(tài)環(huán)境，并且當(dāng)前通用的土壤侵蝕模型應(yīng)用于喀斯特地區(qū)具有一定的局限性，不能真實(shí)地反映出貴州省喀斯特山區(qū)的土壤侵蝕情況。為構(gòu)建屬于該地區(qū)的土壤侵蝕參數(shù)，需要進(jìn)行更深入的研究以獲取更科學(xué)的依據(jù)和土壤侵蝕發(fā)生規(guī)律。本文重點(diǎn)分析討論了降雨、植被類型、植被覆蓋度和產(chǎn)流產(chǎn)沙之間的關(guān)系，對(duì)坡度、雨前(后)土壤含水量、以及具體的耕作措施等因子沒(méi)有進(jìn)行深入分析，今后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這些因子的研究，更有利于總結(jié)出符合區(qū)域特點(diǎn)的產(chǎn)流產(chǎn)沙、土壤侵蝕、水土流失等規(guī)律，為完善該地區(qū)的土壤侵蝕研究提供更多理論基礎(chǔ)。

4 結(jié) 論

喀斯特地區(qū)山高坡陡、地形破碎，水土流失嚴(yán)重。貴州省是西南喀斯特地貌較為典型的代表省份之一，而使用長(zhǎng)時(shí)間序列的坡面徑流小區(qū)對(duì)該地區(qū)的研究較少，因此對(duì)該地區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律開(kāi)展相應(yīng)的研究可以填補(bǔ)區(qū)域空白。本文通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間序列的坡面徑流小區(qū)觀測(cè)數(shù)據(jù)初步探明區(qū)域不同降雨和植被覆蓋對(duì)黃壤坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響，進(jìn)一步揭示其中的關(guān)系，進(jìn)而調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)。

(1) 該地區(qū)在劃分降雨類型時(shí)，降雨量與雨強(qiáng)之間呈正相關(guān)。根據(jù)劃分出的降雨類型分析得出，在A型降雨條件下(極強(qiáng)雨強(qiáng)，極大降雨量、中等降雨歷時(shí)的低頻次降雨事件)，經(jīng)果林表現(xiàn)出極好的水土保持效果，并且該林地在B雨型下(強(qiáng)雨強(qiáng)，中等降雨量、短降雨歷時(shí)的高頻次降雨事件)的效果比在其他3種類型稍弱一些；該雨型下經(jīng)果林地產(chǎn)流與產(chǎn)沙量的相關(guān)性顯著?；旖涣趾歪樔~林在B，C(弱雨強(qiáng)，小降雨量，長(zhǎng)降雨歷時(shí)的低頻次降雨事件)，D(較強(qiáng)雨強(qiáng)，中等降雨量，中等降雨歷時(shí)的高頻次降雨事件)降雨條件下的減流固沙能力更強(qiáng)。并且在各雨型條件下產(chǎn)流與產(chǎn)沙量顯著正相關(guān)，所以在雨季采取適當(dāng)?shù)慕亓舸胧┠苁菇涤耆霛B量增加，對(duì)減少該地區(qū)黃壤坡耕地產(chǎn)沙量具有一定的實(shí)踐意義。

(2) 該地區(qū)主要的降雨類型為B型降雨，此時(shí)的產(chǎn)流產(chǎn)沙相關(guān)性不如A雨型?？傮w而言，結(jié)合不同植被和降雨類型條件下坡面產(chǎn)流和土壤侵蝕特征,以及不同植被覆被在各雨型總徑流產(chǎn)沙發(fā)生率，在所有降雨事件下混交林的水土保持效果優(yōu)于其他，坡面產(chǎn)流量和產(chǎn)沙量的值都比較低。

(3) 坡耕地產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量與植被覆蓋度均呈負(fù)指數(shù)相關(guān)，坡面產(chǎn)沙量與植被覆蓋度的關(guān)系更密切，植被覆蓋度的增加對(duì)減弱地表徑流的作用更強(qiáng)。因此地表覆蓋度的增加是產(chǎn)沙量減少的基礎(chǔ)條件，更是防治水土流失的關(guān)鍵因素。

致謝：感謝貴州省水土保持監(jiān)測(cè)站提供的徑流小區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。