杜 波，唐麗霞，潘佑靜，2，楊 智

（1.貴州大學(xué) 林學(xué)院，貴陽550025；2.貴州省甕安縣水務(wù)局，貴州 甕安550400；3.貴州省水土保持技術(shù)咨詢研究中心，貴陽550002）

喀斯特小流域坡面與流域降雨產(chǎn)流產(chǎn)沙特征

杜 波1，唐麗霞1，潘佑靜1，2，楊 智3

（1.貴州大學(xué) 林學(xué)院，貴陽550025；2.貴州省甕安縣水務(wù)局，貴州 甕安550400；3.貴州省水土保持技術(shù)咨詢研究中心，貴陽550002）

基于貴州省關(guān)嶺縣螞蝗田水土保持監(jiān)測站坡面及小流域的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了喀斯特坡面和小流域兩個不同尺度下的降雨產(chǎn)流產(chǎn)沙特征。結(jié)果表明：次降雨量達(dá)到9.1 mm（雨強(qiáng)大）和10.5 mm（雨強(qiáng)?。?，坡面發(fā)生產(chǎn)流產(chǎn)沙。產(chǎn)流產(chǎn)沙的次降雨量（P）、平均雨強(qiáng)（I）、最大30 min雨強(qiáng)（I30）、最大60 min雨強(qiáng)（I60）、降雨歷時（T）分別主要集中10～40 mm，2～10 mm/h，5～30 mm/h，5～20 mm/h，1～10 h；與產(chǎn)流產(chǎn)沙相關(guān)度的高低為：P＞I60＞I30＞T。不同措施徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙存在顯著性差異，荒草地產(chǎn)流產(chǎn)沙量最高；經(jīng)果林+玉米的坡耕地次之；水保林、巖石裸露率高的荒草地最低。小流域與徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙的月變化趨勢相似，但數(shù)值差異極大，產(chǎn)流產(chǎn)沙不同步，徑流小區(qū)的數(shù)據(jù)不能完全反映喀斯特地區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙特征。

喀斯特；徑流小區(qū)；小流域；降雨；產(chǎn)流產(chǎn)沙

我國西南喀斯特生態(tài)環(huán)境脆弱，水土流失嚴(yán)重，加之其獨(dú)特的水文二元結(jié)構(gòu)，使得該區(qū)生態(tài)治理、水土流失防治已成為眾多領(lǐng)域研究的關(guān)注點(diǎn)。與常態(tài)地貌相比，喀斯特地區(qū)水土流失研究起步晚，理論研究和技術(shù)較為落后，缺乏長期定位監(jiān)測資料及研究[1-2]，水土流失規(guī)律不明確[3]?？λ固貛r溶地區(qū)地形條件復(fù)雜多變，不同尺度（坡面、流域和區(qū)域）上的水土流失規(guī)律有很大的不同[4]。當(dāng)前喀斯特土壤侵蝕機(jī)理研究主要集中在小尺度的坡面徑流小區(qū)[5-9]，小尺度上研究又因?yàn)閰^(qū)域差異性大而適用性不足，無法推廣到大尺度上運(yùn)用[10]，而較大尺度（流域或區(qū)域）上的研究又比較欠缺。本文利用螞蝗田小流域和流域內(nèi)坡面徑流小區(qū)的監(jiān)測資料，分析喀斯特坡面和小流域產(chǎn)流產(chǎn)沙特征，以及不同尺度之間產(chǎn)流產(chǎn)沙的均質(zhì)性和異質(zhì)性。期望進(jìn)一步了解喀斯特巖溶地區(qū)不同尺度產(chǎn)流產(chǎn)沙的規(guī)律，為該地區(qū)不同尺度水土流失治理提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于貴州省安順市關(guān)嶺縣花江鎮(zhèn)螞蝗田水土保持監(jiān)測站，東經(jīng)105°34′36″、北緯25°49′02″，所屬河流為珠江流域北盤江水系螞蝗田小流域。小流域以水力侵蝕為主，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，多年平均降雨量1 236 mm，多年平均氣溫19.2℃，土壤為黃壤；地貌以低中山丘陵巖溶峰林、峰叢、洼地、谷地為主，海拔1 160～1 775 m，高差大；流域周圍多溶洞出現(xiàn)，巖溶石漠化發(fā)育。流域內(nèi)林地面積最大，其次是旱地、水田、居民地、草地，植被多為次生喬木林、疏幼林，喬木品種主要有：杉木（Cunninghamia lanceolata）、柳杉（Cryptomeria fortunei）、光皮樺（Betula luminifera）等。

2 材料與方法

2.1 徑流小區(qū)與卡口站

2008年6 月螞蝗田小流域建立徑流小區(qū)6個（表1），坡度、坡向、土壤、地貌基本一致，1號、3號、5號、6號為標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)，集雨面積100 m2，2號、4號徑流小區(qū)坡長20 m，寬10 m，集雨面積200 m2。1—5號小區(qū)施加水土保持生物措施，1號、4號、5號種植經(jīng)果林（黃花梨），2號、3號種植水保林（女貞），6號為荒草地。主要監(jiān)測降雨、徑流、土壤侵蝕量。小流域于2009年4月布設(shè)卡口監(jiān)測站，控制流域集雨面積2.26 km2，布設(shè)儀器包括SWZ型周記式水位計、流速儀等，并正式開展水位、泥沙的觀測取樣和實(shí)驗(yàn)室樣品處理分析等觀測項(xiàng)目。

表1 徑流小區(qū)基本情況

2.2 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)數(shù)據(jù)的完整性，選取螞蝗田水土保持監(jiān)測站徑流小區(qū)2012—2013年的監(jiān)測數(shù)據(jù)，卡口站點(diǎn)水位監(jiān)測選取2012年5—10月（儀器故障，5月份數(shù)據(jù)不全）監(jiān)測數(shù)據(jù)。徑流小區(qū)產(chǎn)流共30次，統(tǒng)計分析徑流小區(qū)次降雨量（P）、平均雨強(qiáng)（I）、最大30 min雨強(qiáng)（I30）、最大60 min雨強(qiáng)（I60）、降雨歷時（T）、徑流深、徑流系數(shù)、產(chǎn)沙量等指標(biāo)，指標(biāo)間進(jìn)行相關(guān)性分析，徑流小區(qū)間進(jìn)行比較；統(tǒng)計小流域和徑流小區(qū)同時間段（2012年5—10月）降雨產(chǎn)流產(chǎn)沙情況，進(jìn)行不同尺度下的對比分析。運(yùn)用Excel和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 次侵蝕性降雨特征

根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計，研究區(qū)2012年、2013年降雨總量分別為1 039.7 mm和740.4 mm，徑流小區(qū)分別產(chǎn)流產(chǎn)沙16次和14次，侵蝕性降雨分別為537.4 mm和355.4 mm。因儀器故障，2012年5月1日和7月1日雨強(qiáng)數(shù)據(jù)缺失。有研究表明[11-12]，次降雨過程坡面產(chǎn)流量與雨強(qiáng)相關(guān)密切，尤其與I30顯著相關(guān)，所以統(tǒng)計2012—2013年徑流小區(qū)30次侵蝕性降雨特征值包括：P，I，I30，I60，T（圖1），對應(yīng)的變化范圍為9.1～87.7 mm，1.22～14.1 mm/h，4.8～49.4 mm/h，2.5～41.7 mm/h，0.95～20.37 h，分別集中在10～40 mm，2～10 mm/h，5～30 mm/h，5～20 mm/h，1～10 h，聚集了73.33%以上的侵蝕性降雨次數(shù)，是次侵蝕性降雨特征值的主要分布范圍。P與I，I30，I60，降雨歷時的決定系數(shù)R2為0.084，0.389，0.503，0.213。最小兩次降雨量為2013年5月9日的9.1 mm（前期12 h未降雨）和2013年5月2日的10.5 mm（前期28 h未降雨）。5月9日降雨歷時短，只有65 min，但雨強(qiáng)大，I，I30，I60分別為8.40 mm/h，19.60 mm/h，9.10 mm/h；5月2日降雨歷時較長，達(dá)到666 min，I，I30，I60是30次產(chǎn)流產(chǎn)沙中最小，分別只有0.95 mm/h，4.80 mm/h和2.50 mm/h。彭韜等[13]研究中顯示喀斯特地區(qū)日降雨達(dá)到7.4 mm時沒有產(chǎn)流，但3 d連續(xù)降雨量到達(dá)15 mm時就可以產(chǎn)流。本文以次降雨作為分析，得出喀斯特地區(qū)次降雨量達(dá)到9.1 mm和10.5 mm時，坡面都可以產(chǎn)流產(chǎn)沙，但前者的雨強(qiáng)遠(yuǎn)大于后者。

圖1 產(chǎn)流產(chǎn)沙次降雨分布特征

3.2 徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙分析

徑流小區(qū)面積不統(tǒng)一，采用徑流深來表示產(chǎn)流量。不同小區(qū)間因?yàn)樵孛?、生物措施、巖石裸露率等存在差異，對應(yīng)徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙也存在一定的差異。相同措施小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙差異小，不同措施小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙差異大。同種措施小區(qū)又因?yàn)閹r石裸露、措施量的多少而存在一定差異（表2）。1—6號小區(qū)徑流深變化為：0.23～3.56 mm，0.10～1.71 mm，0.10～2.80 mm，0.15～2.57 mm，0.23～5.40 mm，0.34～9.32 mm，徑流系數(shù)變化為：0.010～0.206，0.004～0.056，0.006～0.100，0.006～0.084，0.011～0.149，0.014～0.166，產(chǎn)沙量變化為：0.070～2.238 t/km2，0.003～0.570 t/km2，0.003～1.094 t/km2，0.005～1.643 t/km2，0.003～1.871 t/km2，0.121～4.507 t/km2。徑流小區(qū)平均產(chǎn)流大小為：2號＜3號＜4號＜1號＜5號＜6號，平均產(chǎn)沙量為：2號＜3號＜4號＜5號＜1號＜6號，平均徑流系數(shù)大小為：2號＜3號＜4號＜5號＜1號＜6號。標(biāo)準(zhǔn)差方面：徑流深、徑流系數(shù)和產(chǎn)沙量以6號小區(qū)最大，1號、4號、5號次之，2號、3號最小。而變異系數(shù)方面：沒巖石裸露的1號、6號小區(qū)徑流深和產(chǎn)沙量變異程度最小，離散程度小，產(chǎn)流產(chǎn)沙波動變化小，但徑流系數(shù)波動比較大；有巖石裸露的2—5號小區(qū)變異度大，產(chǎn)流產(chǎn)沙波動變化大。

表2 徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙情況

運(yùn)用LSD多重比較法檢驗(yàn)不同小區(qū)之間的徑流深、徑流系數(shù)和產(chǎn)沙量，分析不同類型小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙的差異顯著性。表3結(jié)果顯示：1號與4號、5號均是黃花梨+玉米種植，在產(chǎn)流產(chǎn)沙方面沒有顯著差異，而與2號、3號、6號達(dá)到差異顯著；2號與3號、4號沒有顯著差異，與1號、5號、6號差異極顯著；3號與4號沒有顯著差異，與5號、6號差異顯著；4號與5號沒有顯著差異，與6號差異極顯著；6號與其他小區(qū)差異極顯著。徑流系數(shù)方面，6號＞1號、5號＞2—4號，且達(dá)到差異極顯著?？偟膩碚f，未經(jīng)任何措施處理的荒草地產(chǎn)流產(chǎn)沙和徑流系數(shù)值最大，套種經(jīng)果林（黃花梨）的玉米坡耕地次之，而種植的水保林（女貞）的荒草地，種植樹木量少，且?guī)r石裸露率高達(dá)50%左右，徑流泥沙容易隨著巖石發(fā)生向下流失，形成地下流，所以產(chǎn)流產(chǎn)沙和徑流系數(shù)值最低，有研究認(rèn)為裸巖可以降低地表徑流速度，巖石裸露高的地區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙有減弱趨勢[14]，灌草坡的產(chǎn)流產(chǎn)沙量遠(yuǎn)比林地的高[6]。

徑流小區(qū)降雨—徑流—泥沙相關(guān)指標(biāo)Pearson相關(guān)性分析（表4）表明：1—6號小區(qū)徑流深與降雨量，I30，I60在0.01水平下均顯著相關(guān)，與降雨量相關(guān)程度最高，相關(guān)系數(shù)r=0.86～0.94，其次是I60，r=0.64～0.77，最小的是I30，r=0.54～0.65；1—6號小區(qū)徑流系數(shù)與降雨量，I30，I60在0.05，0.01水平上均無顯著相關(guān)，r＜0.35；1—6號小區(qū)產(chǎn)沙量與降雨量、徑流深在0.01水平上均達(dá)到顯著相關(guān)，與徑流深的相關(guān)性高于降雨量。總的來說，1—6號小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙與次降雨量相關(guān)程度最高，其次是I60，I30，降雨歷時；徑流系數(shù)與次降雨、雨強(qiáng)、降雨歷時沒有明顯相關(guān)關(guān)系。李瑞等[9]研究得出喀斯特不同種植的徑流小區(qū)降雨量和產(chǎn)沙量相關(guān)系數(shù)均超過了0.5，雨強(qiáng)和產(chǎn)沙量關(guān)系并不明顯，本文結(jié)論與其相一致。

表3 徑流小區(qū)間產(chǎn)流產(chǎn)沙顯著性分析

表4 徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙相關(guān)性分析

3.3 小流域與小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙對比分析

卡口站監(jiān)測資料顯示：小流域和徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙均在5—10月份，由于5月份儀器故障，無法正常監(jiān)測到流域水位變化，5月份的監(jiān)測值比實(shí)際值小。不同區(qū)域尺度下的產(chǎn)流產(chǎn)沙并不同步，例如：2012年10月份小流域監(jiān)測到徑流泥沙（少量），但是徑流小區(qū)卻沒有產(chǎn)流產(chǎn)沙出現(xiàn)。為減小誤差和便于比較，以月為單位統(tǒng)計小流域和徑流小區(qū)（10月沒產(chǎn)流）的月降雨量—徑流量—泥沙量。流域日降雨量與徑流量變化（圖2），5—10月的降雨量分別為211.1 mm，178.0 mm，298.0 mm，86.1 mm，84.2 mm，52.8 mm，徑流小區(qū)5—9月產(chǎn)流次數(shù)分別為3次、4次、7次、1次、1次，產(chǎn)流主要集中在降雨量最多的7月份。

圖2 2012年小流域日降雨徑流情況

小流域和坡面徑流小區(qū)的徑流深、徑流系數(shù)、產(chǎn)沙量變化趨勢相似（圖3—5），但小流域5月份的變化趨勢不太一致，值比較偏低，這恰好與本月儀器出現(xiàn)故障有關(guān)。流域與小區(qū)7月份的徑流深最大，降雨越多的月份徑流深越大，小流域5—10月徑流深為13.42 mm，62.51 mm，135.38 mm，23.38 mm，12.90 mm，10.16 mm，遠(yuǎn)大于6個徑流小區(qū)徑流深，徑流深最大的6號小區(qū)5—9月徑流深僅為10.75 mm，11.99 mm，24.39 mm，2.74 mm，3.01 mm，分別只有小流域的80.15%（異常），19.18%，18.01%，11.72%，23.36%。流域年徑流深為257.75 mm，1—6號徑流小區(qū)為23.15 mm，6.56 mm，9.30 mm，14.03 mm，25.38 mm，52.88 mm，流域分別是1—6號徑流小區(qū)的11倍、39倍、28倍、18倍、10倍、5倍。這表明小流域的產(chǎn)流能力遠(yuǎn)高于流域內(nèi)的坡面徑流小區(qū)，降雨產(chǎn)流匯入溝道（卡口站）時，從坡面地表徑流匯入的較少，而主要是以地下徑流匯入河道為主，這有可能是導(dǎo)致如此巨大差異的原因，因?yàn)榭λ固貛r溶地區(qū)巖石裂隙、地下暗河發(fā)育，水循環(huán)方式獨(dú)特，降雨入滲率高，地表缺水而地下水豐富，水流以垂向運(yùn)動為主[3]，降雨入滲到地下，從地下流入到溝道等低洼處。有研究認(rèn)為，喀斯特巖溶地區(qū)地表漏水嚴(yán)重，首先到達(dá)地面的降雨有90%迅速滲入地下[15]。

圖3 小流域與徑流小區(qū)產(chǎn)流量變化

小流域徑流系數(shù)同樣遠(yuǎn)高于坡面徑流小區(qū)（圖4），徑流系數(shù)的月變化與徑流深變化趨勢基本一致（除6號小區(qū)）。小流域徑流系數(shù)5—10月分別為：6.36%，35.12%，45.43%，27.16%，15.33%，19.24%，年徑流系數(shù)為28.32%；徑流系數(shù)最高的6號徑流小區(qū)5—9月徑流系數(shù)只有6.99%，9.50%，12.11%，15.93%，7.77%，是小流域的110.01%（異常），27.05%，26.65%，58.65%，50.69%。1—6號徑流小區(qū)年徑流系數(shù)更低，只有 4.31%，1.35%，1.92%，2.61%，4.72%，9.84%。小區(qū)徑流系數(shù)的監(jiān)測結(jié)果與相關(guān)研究一致，彭韜等[13]針對喀斯特地表徑流系數(shù)監(jiān)測中得出喀斯特徑流小區(qū)徑流系數(shù)很小，只有0.01%～12.81%，地表徑流容易轉(zhuǎn)為地下徑流；陳洪松等[3]研究得出，喀斯特地區(qū)無論平水年還是豐水年，坡面次降雨徑流系數(shù)0.01%～4.57%，降雨產(chǎn)流很少，幾乎全部入滲；魏興萍等[16]也得出巖溶區(qū)水土流失比非巖溶區(qū)小得多，地表徑流系數(shù)平均值為2.31%～14.72%。

圖4 小流域于徑流小區(qū)徑流系數(shù)變化

小流域和徑流小區(qū)產(chǎn)沙量變化同樣以7月最大，降雨越多的月份產(chǎn)沙量越大（圖5）。小流域5—10月單位面積產(chǎn)沙量為13.43 t/km2，39.76 t/km2，65.37 t/km2，17.64 t/km2，5.10 t/km2，2.79 t/km2，產(chǎn)沙量最大的6號小區(qū)5—9月產(chǎn)沙量只有6.48 t/km2，3.54 t/km2，10.21 t/km2，3.23 t/km2，1.00 t/km2，只占小流域的48.23%（異常），8.91%，15.61%，18.33%，19.70%，小流域2012年土壤流失量為144.10 t/km2，1—6號徑流小區(qū)2012年土壤流失量為11.62 t/km2，1.94 t/km2，3.92 t/km2，6.19 t/km2，10.29 t/km2，24.47 t/km2，流域的泥沙侵蝕量遠(yuǎn)高于各徑流小區(qū)，分別是1—6號徑流小區(qū)的12倍、74倍、37倍、23倍、14倍、6倍。喀斯特地區(qū)有關(guān)研究中，陳洪松等[3]得出不同利用方式地表侵蝕產(chǎn)沙模數(shù)有較大差異，侵蝕模數(shù)＜30 t/（km2·a），李生等[7]得出不同植被類型侵蝕模數(shù)差異極顯著，平均達(dá)到45.88 t/（km2·a）；彭韜等[5]研究中認(rèn)為喀斯特坡地徑流場年土壤流失量較小，但是變化范圍大，為0.05～62.25 t/km2。

圖5 小流域與徑流小區(qū)產(chǎn)沙量變化

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

喀斯特地區(qū)林地的產(chǎn)流產(chǎn)沙量比灌草、坡耕地等非林地低，本研究的徑流小區(qū)為荒草地、坡耕地（雖施加生物措施，但措施期短，苗木小，對產(chǎn)流產(chǎn)沙影響?。诹饔騼?nèi)產(chǎn)流產(chǎn)沙量相對于林地較高，而由于研究尺度不同，卻出現(xiàn)了流域單位面積產(chǎn)流產(chǎn)沙量遠(yuǎn)高于坡面徑流小區(qū)，可能有以下原因：（1）坡面產(chǎn)流時，最先形成面流，產(chǎn)生面蝕，侵蝕量小，然后面流匯集成股流形成侵蝕溝谷，沖刷大量泥沙，侵蝕量大大增加，這是徑流小區(qū)沒法監(jiān)測到的；（2）小流域內(nèi)高差較大，溶溝、溶槽發(fā)育，流域外有溶洞，地表和地下流失相互疊加，泥沙容易隨徑流從地下流失，而后在控制站點(diǎn)（低點(diǎn)）流出；（3）流域地表雖然是閉合流域，但有可能地下并不閉合，外流域的徑流泥沙可從地下流入流域，并在流域到控制站點(diǎn)流出。本研究也存在一定問題，缺少林、灌植被類型的徑流小區(qū)的監(jiān)測。今后可加強(qiáng)喀斯特地區(qū)不同尺度產(chǎn)流產(chǎn)沙的研究，進(jìn)一步揭示不同尺度下產(chǎn)流產(chǎn)沙機(jī)理。

4.2 結(jié)論

（1）引起產(chǎn)流產(chǎn)沙的次降雨量，平均雨強(qiáng)，I60，I30和降雨歷時73%以上集中在10～40 mm，2～10 mm/h，5～30 mm/h，5～20 mm/h，1～10 h之間。30次產(chǎn)流產(chǎn)沙中，次降雨量最小為9.1 mm，但雨強(qiáng)I最大，為8.40 mm/h；次降雨量為10.5 mm，但雨強(qiáng)I最小，為0.95 mm/h；兩次降雨均使坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙。產(chǎn)流產(chǎn)沙與次降雨量相關(guān)度最高，其次是I60，I30，降雨歷時。

（2）不同措施的徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙存在著一定的顯著性差異。產(chǎn)流量大小為：2號＜3號＜4號＜1號＜5號＜6號，產(chǎn)沙量大小為：2號＜3號＜4號＜5號＜1號＜6號，徑流系數(shù)大小為：2號＜3號＜4號＜5號＜1號＜6號。1號、6號小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙波動變化小，2—5號小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙波動變化大。沒任何措施的6號荒草地徑流系數(shù)及產(chǎn)流產(chǎn)沙量最高，經(jīng)果林+玉米的坡耕地1，4，5號次之，水保林、巖石裸露率最高的荒草地2號、3號最低。

（3）小流域2012年徑流深達(dá)到257.75 mm，分別是1—6號徑流小區(qū)的11倍、39倍、28倍、18倍、10倍、5倍；土壤流失量達(dá)到144.10 t/km2，分別是1—6號徑流小區(qū)的12倍、74倍、37倍、23倍、14倍、6倍。不同區(qū)域尺度下的產(chǎn)流產(chǎn)沙不同步，小流域與徑流小區(qū)單位面積產(chǎn)流產(chǎn)沙量的月變化趨勢基本一致，但數(shù)值差異極大，以往的研究多以徑流小區(qū)監(jiān)測數(shù)據(jù)來分析喀斯特地區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙特征。但喀斯特地區(qū)小尺度區(qū)域差異性大，得到的結(jié)論無法推廣到大尺度區(qū)域，所以徑流小區(qū)的研究結(jié)果不能完全反映喀斯特地區(qū)的產(chǎn)流產(chǎn)沙特征。

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Characteristics of Runoff and Sediment Yields in the Karst Hillslope and Small Watershed

DU Bo1，TANG Lixia1，PAN Youjing1，2，YANG Zhi3
（1.College of Forestry，Guizhou University，Guiyang550025，China；2.Weng′an County Water Authority in Guizhou，Weng′an，Guizhou550400，China；3.Technical Consulting Research Center of Soil and Water Conservation in Guizhou，Guiyang550002，China）

The objective of this study was to analyze characteristics of runoff and sediment yields at two different scales（hillslope and watershed）in karst area.Data were collected in a soil and water loss monitoring station in Mahuangtian of Guanling County，Guizhou Province.The results showed that runoff and sediment began to produce when the accumulated rainfall of single event reached 9.1 mm with high rainfall intensity and 10.5 mm with low rainfall intensity.After runoff and sediment production，rainfall（P），average rainfall intensity（I），maximum 30 min rainfall intensity（I30），maximum 60 min rainfall intensity（I60）and rainfall duration（T）were 10～40 mm，2～10 mm/h，5～30 mm/h，5～20 mm/h，1～10 h，respectively.Statistical analysis showed that the levels of correlation between the rainfall characteristics and runoff/sediment yield decreased in the order：P＞I60＞I30＞T.The differences in runoff and sediment yields were significant under the different measures.The waste-grassland without measures produced the highest runoff and sediment yields following by the slope cropland with economic fruit forest+maize，and the waste-grassland，and runoff and sediment yields in the water conservation forest and waste land with higher bare-rock rate were the lowst.Runoff and sediment yields from the small watershed and hillslope have same monthly change trend，but the yields were different.Runoff and sediment production processes were out of sync for the small watershed and hillslope.Therefore，the results from hillslope cannot fully reflect the characteristics of the runoff and sediment yield in the karst area.

karst；runoff plot；small watershed；rainfall；runoff and sediment yield

S157.1

A

1005-3409（2017）01-0001-06

2016-03-07

2016-04-05

貴州省水利廳科研項(xiàng)目（KT201312）；貴州省水利廳科研項(xiàng)目（KT201311）

杜波（1990—），男，貴州省安順市人，碩士研究生，研究方向小流域綜合治理。E-mail：478390871＠qq.com

唐麗霞（1976—），女，內(nèi)蒙古海拉爾市人，副教授，主要從事土壤侵蝕與水土保持研究。E-mail：xialitang123＠163.com