李 政, 胡桂清, 瞿 濤, 張鶴鑫, 張文太, 李燕剛, 艾克拜爾·伊拉洪

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 新疆土壤與植物生態(tài)過(guò)程自治區(qū)級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 烏魯木齊 830052)

新疆是我國(guó)五大牧區(qū)之一，受氣候變化、超載過(guò)牧等影響，全區(qū)30%以上的草地出現(xiàn)不同程度退化[1]，面臨嚴(yán)重水土流失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，新疆草地侵蝕面積已達(dá)到26.5萬(wàn)km2，占全區(qū)水土流失總面積的1/3[2]。由于新疆地處內(nèi)陸干旱區(qū)，草地生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱，水土流失將進(jìn)一步加劇草地退化，降低草地生產(chǎn)力與載畜能力，造成土地荒漠化，進(jìn)而威脅生態(tài)安全，制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，草地水土流失的防治工作對(duì)實(shí)現(xiàn)區(qū)域綠色發(fā)展顯得迫切而重要。

新疆水土流失的研究起步較晚、工作基礎(chǔ)相對(duì)薄弱[3]。先前研究表明坡面整地[4](如水平溝、魚鱗坑)、覆蓋[5]、地表植被調(diào)控等[6]一系列措施可有效減緩新疆草地的水土流失，但研究手段大多基于模擬降雨試驗(yàn)，缺乏自然觀測(cè)及驗(yàn)證。僅有少數(shù)研究采用徑流小區(qū)對(duì)坡面水土流失進(jìn)行觀測(cè)，但也只是著重關(guān)注侵蝕的時(shí)間動(dòng)態(tài)變化[7-8]。不同管理措施在自然條件下產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程和侵蝕調(diào)控機(jī)制尚不清楚，仍需掌握更多實(shí)測(cè)資料進(jìn)行進(jìn)一步的探究。相比于模擬降雨單一的降雨條件，自然降雨更加復(fù)雜多變，降雨類型呈多樣化。已有眾多學(xué)者證實(shí)，不同降雨的雨量、強(qiáng)度及降雨歷時(shí)等因子差異會(huì)顯著影響坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律[9-11]。不同管理措施對(duì)坡面侵蝕的調(diào)控機(jī)理不一，其產(chǎn)流產(chǎn)沙對(duì)不同降雨類型的響應(yīng)特征存在差異[12-13]。除降雨因子外，土壤作為降雨的承受體，土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)會(huì)直接影響土壤入滲性能與抗蝕性，進(jìn)而影響坡面侵蝕過(guò)程。Wawer等[14]比較了9種土壤質(zhì)地類型的草地侵蝕過(guò)程，證明土壤質(zhì)地差異可顯著影響草地侵蝕強(qiáng)度。鄭鵬[15]采取模擬降雨研究褐土和棕壤的侵蝕特征，發(fā)現(xiàn)土壤類型對(duì)坡面產(chǎn)沙量影響程度甚至大于降雨強(qiáng)度。此外，水土保持措施的作用效果也會(huì)因土壤不同而發(fā)生變化[16-17]。新疆干旱少雨的氣候及脆弱的地表?xiàng)l件，致使草地坡面水土流失過(guò)程與規(guī)律明顯區(qū)別于其他地區(qū)，研究不同坡面管理措施的產(chǎn)流產(chǎn)沙調(diào)控規(guī)律以及對(duì)不同降雨、土壤的響應(yīng)特征，對(duì)于區(qū)域水土保持措施科學(xué)布控以及進(jìn)一步揭示不同措施的侵蝕調(diào)控機(jī)理等具有實(shí)際意義。

鑒于此，本研究以新疆水土流失最為嚴(yán)重的伊犁河谷草地為研究對(duì)象，于2019-2020年監(jiān)測(cè)4種坡面管理措施下的草地產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律以及對(duì)不同降雨條件的響應(yīng)特征，為提高措施的可推廣性，進(jìn)一步通過(guò)2種土壤類型測(cè)試不同措施的水土流失阻控效應(yīng)，以期為新疆草地水土流失防控以及生態(tài)恢復(fù)提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于伊寧市北部丘陵帶(81°03′—81°18′ E,43°57′—44°08′ N)，海拔700～1 180 m，屬于溫帶大陸性氣候，年平均氣溫9.4℃，年平均日照時(shí)數(shù)2 870 h，年蒸發(fā)量達(dá)1 600 mm，但年均降水量?jī)H230～450 mm，且主要集中于4-7月。草地是該區(qū)主要的土地利用類型，由于對(duì)草地資源的過(guò)度開發(fā)及利用，草地出現(xiàn)大幅度退化，水土流失極為嚴(yán)重。研究區(qū)主要土壤類型為灰鈣土和棕紅土，灰鈣土由第四紀(jì)黃土母質(zhì)發(fā)育而來(lái)，分布區(qū)域廣泛。棕紅土發(fā)育在第三紀(jì)砂頁(yè)巖紅土母質(zhì)上，埋藏于灰鈣土及各類疏松堆積物下，經(jīng)地質(zhì)作用及外力侵蝕后棕紅土土層出露地表[18]。相比于灰鈣土，棕紅土分布比較零散，分布面積也小于灰鈣土。兩種土壤的成土母質(zhì)不同，土壤理化性質(zhì)(表1)及地表植被存在較大差異。

表1 表層0-20 cm土壤理化性質(zhì)

1.2 徑流小區(qū)布設(shè)

在灰鈣土、棕紅土草地上各設(shè)置4個(gè)徑流小區(qū)(2 m×8 m)，分別采用退化草地、增滲孔、枯草覆蓋、水平溝等4種坡面管理措施(表2)。8個(gè)小區(qū)坡度相同，約為13°，坡位均處于上坡位?；意}土草地主要植物為伊犁絹蒿(Seriphidiumtransiliense)，覆蓋度為20%～40%，棕紅土草地主要植物為豬毛菜(Salsolaaffinis)，覆蓋度為5%～20%。各小區(qū)均用混凝土板與周邊隔絕，小區(qū)底部設(shè)有捕獲徑流的集流槽，集流槽下部連接有大型集流桶以承接各小區(qū)產(chǎn)生的徑流。

表2 不同坡面管理措施說(shuō)明

1.3 研究方法

本研究于2019—2020年用小型氣象站記錄次降雨的雨量、歷時(shí)等參數(shù)信息。當(dāng)同一日內(nèi)出現(xiàn)兩次及多次降雨時(shí)，兩場(chǎng)降雨時(shí)間間隔若小于6 h，記為一次降雨，大于6 h則記為多次降雨。在次降雨過(guò)程中，坡面產(chǎn)生徑流且發(fā)生土壤侵蝕，視該次降雨為一次侵蝕性降雨。在降雨產(chǎn)流后，用量筒精確測(cè)量集流桶中的徑流體積，徑流體積除以小區(qū)面積可計(jì)算出小區(qū)徑流深，見公式(1):

(1)

式中:R為徑流深(mm);V為集流桶收集的徑流體積(L);S為小區(qū)面積(m2)。

將集流桶中徑流混勻，收集3份50 ml的徑流樣品，通過(guò)烘干法測(cè)定徑流中的泥沙含量，根據(jù)公式(2)將測(cè)得的含沙量與總徑流體積相乘獲取次降雨的土壤侵蝕量。

(2)

式中:E為土壤侵蝕量(t/km2);C為徑流的泥沙含量(g/L);V為徑流體積(L);S為小區(qū)面積(m2)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2016對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理，在SPSS 22.0中用系統(tǒng)聚類結(jié)合K-均值聚類對(duì)所有侵蝕性次降雨進(jìn)行雨型劃分，采用方差分析對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，通過(guò)Pearson相關(guān)分析對(duì)降雨因子和各徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙的關(guān)系進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種降雨類型劃分及其參數(shù)特征

2019-2020年累計(jì)73場(chǎng)降雨，侵蝕性降雨僅15場(chǎng)，占比20.54%。選取次降雨的降雨量、降雨歷時(shí)以及平均雨強(qiáng)作為分類參數(shù)，將所有侵蝕性降雨分為3類(表3)：A雨型(低降雨量、較長(zhǎng)降雨歷時(shí)、低雨強(qiáng)),B雨型(高降雨量、長(zhǎng)降雨歷時(shí)、低雨強(qiáng)),C雨型(高降雨量、短降雨歷時(shí)、高雨強(qiáng))。經(jīng)顯著性檢驗(yàn)，3種雨型間的降雨量、降雨歷時(shí)以及平均雨強(qiáng)均在p<0.01水平上差異顯著，達(dá)到分類要求。由于新疆降水稀缺，使得侵蝕性降雨的降雨頻次、降雨量、平均雨強(qiáng)等特征均遠(yuǎn)小于我國(guó)其他地區(qū)，這也說(shuō)明新疆降雨對(duì)草地的水土流失影響具有其獨(dú)特的地域性特點(diǎn)。A雨型的平均降雨量雖然僅有5.47 mm，根據(jù)新疆降雨標(biāo)準(zhǔn)劃分[19]，卻達(dá)到中雨標(biāo)準(zhǔn)，B雨型為大雨標(biāo)準(zhǔn)，C雨型達(dá)到暴雨標(biāo)準(zhǔn)。伊犁河谷侵蝕性降雨主要以B雨型的形式出現(xiàn)，占總頻次的50%以上，C雨型出現(xiàn)頻次最低，僅為每年一次的頻率。

表3 3種降雨類型的參數(shù)特征

2.2 不同坡面管理小區(qū)的累積產(chǎn)流、產(chǎn)沙特征

對(duì)比各小區(qū)的總產(chǎn)流產(chǎn)沙量，通過(guò)枯草覆蓋、水平溝以及增滲孔對(duì)坡面進(jìn)行管理可有效減緩草地水土流失(表4)?？莶莞采w的減流減沙效果最優(yōu)，可使累積徑流量減少73.47%～81.16%，累積土壤侵蝕量減少90.11%～96.99%，其次為水平溝，累積減流減沙效益分別在65.91%～77.02%，74.19%～74.72%，效果最弱的增滲孔，也可使累積產(chǎn)流產(chǎn)沙量分別降低20.77%～37.43%，23.67%～27.43%。因土壤類型不同，各管理措施的水土保持效果有所差異?；意}土草地各措施累積減流效益呈水平溝>枯草覆蓋>增滲孔，棕紅土草地呈枯草覆蓋>水平溝>增滲孔。在灰鈣土草地上，增滲孔和水平溝的徑流深小于二者在棕紅土的徑流深，退化草地和枯草覆蓋則表現(xiàn)出相反結(jié)果。各管理措施在兩種土壤的減沙效果均為枯草覆蓋>水平溝>增滲孔，且棕紅土草地的累積產(chǎn)沙量均大于灰鈣土草地。

表4 各徑流小區(qū)累積徑流深、土壤侵蝕量

2.3 降雨類型對(duì)各管理小區(qū)總產(chǎn)流深及侵蝕量的影響程度

不同雨型對(duì)坡面累積產(chǎn)流產(chǎn)沙量的貢獻(xiàn)程度因坡面管理措施而異，總體而言，雨型對(duì)各小區(qū)徑流深的貢獻(xiàn)程度均為C雨型>B雨型>A雨型，對(duì)總侵蝕量的貢獻(xiàn)程度有所變化，呈現(xiàn)出C雨型>A雨型>B雨型。

C雨型僅占總侵蝕性降雨場(chǎng)次的13.33%，但對(duì)研究區(qū)草地的累積產(chǎn)流量、產(chǎn)沙量的貢獻(xiàn)程度分別達(dá)到44.63%～62.18%，48.25%～75.38%。由此可見，雖然C雨型出現(xiàn)頻率最低，卻對(duì)伊犁河谷草地侵蝕作用最為劇烈，在水土保持以及防洪減災(zāi)工作中應(yīng)重點(diǎn)防范。

相反，出現(xiàn)頻率最高的B雨型，對(duì)總徑流深的貢獻(xiàn)程度僅次于C雨型，而對(duì)草地總侵蝕量的貢獻(xiàn)率僅在13.37%～22.08%。

A雨型降雨量低，對(duì)徑流深貢獻(xiàn)程度較小，但依舊產(chǎn)生較大的土壤侵蝕量。除此之外，C雨型對(duì)棕紅土草地侵蝕量的貢獻(xiàn)程度明顯高于灰鈣土草地，而B雨型的貢獻(xiàn)程度卻低于灰鈣土草地，A，B，C這3種雨型對(duì)兩種土壤草地侵蝕的影響程度表現(xiàn)出較大差異性(圖1)。

圖1 不同雨型對(duì)于各徑流小區(qū)累積徑流深、土壤侵蝕量貢獻(xiàn)率

2.4 不同雨型下各徑流小區(qū)平均產(chǎn)流產(chǎn)沙特征

不同措施的產(chǎn)流規(guī)律對(duì)降雨、土壤類型的響應(yīng)程度存在差異(圖2A)。C雨型下的各小區(qū)的平均產(chǎn)流量顯著高于A，B雨型，增滲孔和退化草地在兩種土壤草地上均表現(xiàn)為A雨型>B雨型，而水平溝和枯草覆蓋表現(xiàn)為B雨型>A雨型，說(shuō)明不同措施對(duì)徑流調(diào)控能力因雨型而發(fā)生變化。無(wú)論何種雨型，增滲孔、水平溝以及枯草覆蓋相較于退化草地均起到較好的減流作用。在A，B雨型條件下，各措施的平均徑流深呈退化草地(0.14～0.19 mm)>增滲孔(0.09～0.14 mm)>水平溝(0.04～0.06 mm)>枯草覆蓋(0.03～0.05 mm)，灰鈣土草地平均產(chǎn)流量大于棕紅土草地。C雨型條件下，各措施在棕紅土草地平均產(chǎn)流量排序無(wú)變化，均為退化草地(1.27 mm)>增滲孔(1.11 mm)>水平溝(0.44 mm)>枯草覆蓋(0.18 mm)，在灰鈣土草地卻呈退化草地(1.60 mm)>增滲孔(0.83 mm)>枯草覆蓋(0.39 mm)>水平溝(0.27 mm)。增滲孔和水平溝對(duì)灰鈣土草地徑流的調(diào)控能力優(yōu)于棕紅土草地，這也使二者在C雨型條件下產(chǎn)流量均小于棕紅土草地。

相較于產(chǎn)流過(guò)程，各措施產(chǎn)沙量的變異趨勢(shì)相對(duì)較小(圖2B)，平均土壤侵蝕量從大到小依次呈退化草地(2.31～72.67 t/km2)>增滲孔(0.73～42.32 t/km2)>水平溝(0.28～25.08 t/km2)>枯草覆蓋(0.10～2.56 t/km2)，棕紅土草地的產(chǎn)沙量均大于灰鈣土草地，在C雨型下尤為明顯。不同雨型下，各措施的土壤侵蝕量依舊是C雨型最大，其次為A雨型、B雨型。A，B雨型的產(chǎn)沙量在灰鈣土草地上相差較小，而A雨型對(duì)棕紅土草地的侵蝕量明顯高于B雨型。

注：相同土壤草地上，不同大寫字母表示同一雨型條件下不同措施間產(chǎn)流量或產(chǎn)沙量差異在p<0.05水平上顯著；不同小寫字母表示相同措施下不同雨型間產(chǎn)流量或產(chǎn)沙量的差異在p<0.05水平上顯著。

2.5 降雨參數(shù)與各徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙的相關(guān)關(guān)系

不同徑流小區(qū)的產(chǎn)流產(chǎn)沙對(duì)各降雨參數(shù)的響應(yīng)特征表現(xiàn)出不同的結(jié)果(表5)。綜合所有因子可發(fā)現(xiàn)，雨強(qiáng)是驅(qū)動(dòng)坡面侵蝕的主控因子，與各小區(qū)徑流及泥沙量均達(dá)到極顯著相關(guān)水平(p<0.01)。降雨量與降雨歷時(shí)也對(duì)小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙起重要驅(qū)動(dòng)作用，降雨量對(duì)于棕紅土草地各小區(qū)產(chǎn)沙的影響程度大于灰鈣土草地，且均達(dá)到極顯著水平(p<0.01)，前48 h累積降雨量對(duì)坡面侵蝕的影響最小。灰鈣土草地上，除水平溝外其余小區(qū)的徑流深與土壤侵蝕量的相關(guān)性均達(dá)到顯著水平(p<0.05)，棕紅土草地僅枯草覆蓋小區(qū)的徑流量與泥沙量達(dá)到極顯著相關(guān)(p<0.01)。由此可見，草地坡面產(chǎn)流產(chǎn)沙關(guān)系受土壤類型、管理措施及降雨因子等共同驅(qū)動(dòng)，致使各小區(qū)的水沙關(guān)系相對(duì)復(fù)雜，徑流深對(duì)土壤侵蝕量的影響程度存在差異。

3 討 論

3.1 不同坡面管理措施對(duì)草地產(chǎn)流產(chǎn)沙的調(diào)控效果

不同管理措施對(duì)坡面的侵蝕調(diào)控原理不一，直接影響各小區(qū)水土流失程度。不加以對(duì)坡面進(jìn)行干預(yù)，退化草地對(duì)徑流及泥沙的調(diào)控能力最弱，水土流失嚴(yán)重。水平溝和增滲孔主要通過(guò)人為擾動(dòng)地表微地形條件，增加地表粗糙度，改善表層土壤的結(jié)構(gòu)與水力學(xué)性質(zhì)，強(qiáng)化徑流下滲，使坡面實(shí)現(xiàn)就地蓄水?dāng)r沙。先前有研究表明，水平溝可以顯著提高草地坡面的入滲速率，將入滲量提高5倍以上，大幅度削減坡面徑流與泥沙的流失速率[4,20-21]。本研究中，水平溝的“溝—壟”結(jié)構(gòu)相比增滲孔分散的孔洞可以更好地捕獲坡面徑流，減流減沙效益也明顯優(yōu)于增滲孔。覆蓋是一項(xiàng)侵蝕防控效果極佳的管理措施，廣泛應(yīng)用于世界各地[22]。坡面侵蝕過(guò)程中，覆蓋物通過(guò)吸收徑流的動(dòng)能，延長(zhǎng)徑流在坡面的滯留時(shí)間，增加徑流的下滲量，同時(shí)粘滯徑流中攜帶的少許泥沙，達(dá)到減流抑沙效果。在本研究區(qū)，地表植被狀況較差，相比其他措施，枯草覆蓋有效避免雨滴直接落入地表，同時(shí)未對(duì)地表土壤造成擾動(dòng)，減弱雨水和徑流對(duì)坡面的侵蝕力，減沙效果最優(yōu)。

表5 各徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律與降雨參數(shù)的相關(guān)性

3.3 各徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律對(duì)降雨類型的響應(yīng)

降雨類型顯著影響各管理小區(qū)的產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律，與其他學(xué)者在東北黑土區(qū)、黃土高原及喀斯特丘陵帶等地區(qū)的研究結(jié)果相似[10-11,23]，短歷時(shí)、高強(qiáng)度的降雨是各小區(qū)水土流失的主導(dǎo)侵蝕性降雨類型。C雨型的雨量、雨強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)均小于我國(guó)其他地區(qū)，但由于草地退化，坡面植被稀疏，土壤滲透性和抗蝕性較差，脆弱的下墊面難以承受短時(shí)強(qiáng)降雨帶來(lái)的破壞，造成嚴(yán)重的水土流失。在A，B雨型下，雖然水平溝和增滲孔在灰鈣土草地的平均徑流深大于棕紅土草地，但二者在C雨型條件下大幅削減了灰鈣土草地產(chǎn)流，使總徑流深小于棕紅土草地。B雨型出現(xiàn)頻次占總侵蝕性降雨場(chǎng)次的56.67%，對(duì)各小區(qū)總徑流深的貢獻(xiàn)程度僅次于C雨型。本研究中，B雨型的雨量達(dá)到新疆大雨標(biāo)準(zhǔn)，由于降雨歷時(shí)較長(zhǎng)，雨強(qiáng)較小，對(duì)土壤顆粒的打擊、分離能力較弱，進(jìn)而導(dǎo)致較低的土壤侵蝕量。A，B雨型的區(qū)別在于A雨型的前期降雨量較高，前期的降水直接提高草地的雨前土壤含水量。干旱區(qū)坡面產(chǎn)流對(duì)于雨前土壤含水量變化極為敏感，當(dāng)土壤處于濕潤(rùn)狀態(tài)時(shí)，即使降雨強(qiáng)度較小，也容易發(fā)生水土流失[24-25]。A雨型的降雨量低于B雨型，但受雨前土壤含水量驅(qū)動(dòng)，退化草地和增滲孔在A雨型的平均徑流深均大于B雨型。水平溝和枯草覆蓋的侵蝕調(diào)控能力顯著優(yōu)于退化草地和增滲孔，減弱土壤含水量對(duì)產(chǎn)流的影響，二者表現(xiàn)為A雨型的平均產(chǎn)流小于B雨型。前期土壤含水量通過(guò)影響產(chǎn)流過(guò)程間接影響產(chǎn)沙外，還會(huì)直接降低土壤抗蝕性[26]，各小區(qū)的土壤侵蝕量均表現(xiàn)為A雨型高于B雨型。草地坡面的產(chǎn)流產(chǎn)沙特征與前48 h累積降雨量相關(guān)性較差，可能原因是雨前土壤含水量對(duì)坡面侵蝕的作用受雨強(qiáng)及管理措施等因子的共同驅(qū)動(dòng)而減弱[23,27]。

3.2 各徑流小區(qū)產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律對(duì)土壤類型的響應(yīng)

兩種土壤草地的產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律存在明顯差異性，其原因是降雨過(guò)程中兩種土壤因質(zhì)地、結(jié)構(gòu)差異而產(chǎn)生的結(jié)皮特點(diǎn)不同，進(jìn)而引起侵蝕過(guò)程發(fā)生差異。黏粒含量高的土壤，土壤中膠結(jié)物質(zhì)含量較高，易形成大團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，土壤結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，從而抑制降雨過(guò)程中結(jié)皮的發(fā)育[28-29]。灰鈣土土壤顆粒多粉砂，黏粒含量是僅為棕紅土的1/2，降雨過(guò)程中灰鈣土比棕紅土更易形成結(jié)皮，進(jìn)而提高坡面產(chǎn)流量，坡面產(chǎn)沙容易受徑流驅(qū)動(dòng)，這也使灰鈣土草地侵蝕量與徑流深相關(guān)性顯著(除水平溝外)。在侵蝕過(guò)程中，棕紅土不易形成地表結(jié)皮，地表可侵蝕、搬運(yùn)的土壤顆粒多于灰鈣土。棕紅土的產(chǎn)流雖小于灰鈣土，但徑流的挾沙量卻大于灰鈣土坡面，且徑流會(huì)優(yōu)先富集細(xì)顆粒[30]，造成灰鈣土比棕紅土易產(chǎn)流，棕紅土比灰鈣土易產(chǎn)沙的結(jié)果。徐銘澤等[31]對(duì)不同母質(zhì)紅壤產(chǎn)流產(chǎn)沙特征的研究表明，質(zhì)地偏粉砂的花崗巖紅壤產(chǎn)流量大，而質(zhì)地黏重的第四紀(jì)紅壤產(chǎn)沙量大，該結(jié)果與本研究相似。兩種土壤的侵蝕過(guò)程與機(jī)制不同，直接導(dǎo)致各措施在兩種土壤草地的作用效果也存在差異?；意}土草地上，水平溝和增滲孔對(duì)坡面進(jìn)行擾動(dòng)，打破了坡面土壤結(jié)皮，強(qiáng)化地表徑流入滲，在C雨型這種高雨強(qiáng)條件下減流效果極為明顯?？莶莞采w也可有效抑制產(chǎn)流，由于沒(méi)有擾動(dòng)地表，減流效果略弱于水平溝。相反對(duì)于土壤結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的棕紅土草地，水平溝和增滲孔減流效果下降，而枯草覆蓋的減流效果依然保持穩(wěn)定。

4 結(jié) 論

(1) 短歷時(shí)、高雨強(qiáng)的C雨型是伊犁河谷草地的主導(dǎo)侵蝕性雨型，對(duì)草地的累積侵蝕量貢獻(xiàn)率達(dá)到48.25%～75.38%。高雨量、長(zhǎng)歷時(shí)的B雨型在伊犁河谷出現(xiàn)頻次最多，但對(duì)草地侵蝕作用卻最小。此外，在連續(xù)降雨條件下，即使雨量、雨強(qiáng)(A雨型)較低，也會(huì)對(duì)草地造成較大侵蝕。

(2) 不同坡面管理措施的徑流調(diào)控能力因雨型而異，增滲孔和退化草地在A雨型下的平均徑流深大于B雨型，枯草覆蓋和水平溝表現(xiàn)出相反結(jié)果。C雨型下，水平溝在灰鈣土草地的減流作用最佳，其次為枯草覆蓋和增滲孔；在棕紅土草地上，枯草覆蓋減流率最高，其次為水平溝和增滲孔。各措施對(duì)草地產(chǎn)沙的調(diào)控能力比較穩(wěn)定，平均產(chǎn)沙量均呈退化草地(2.31～72.67 t/km2)>增滲孔(0.73～42.32 t/km2)>水平溝(0.28～25.08 t/km2)>枯草覆蓋(0.10～2.56 t/km2)。

(3) 灰鈣土與棕紅土的產(chǎn)流產(chǎn)沙過(guò)程和機(jī)制不同，各措施的侵蝕調(diào)控效果因土壤類型而產(chǎn)生差異。增滲孔和水平溝對(duì)灰鈣土草地減流效益明顯優(yōu)于棕紅土草地，尤其是在C雨型條件下。在棕紅土草地上，枯草覆蓋的減流效果最好，且棕紅土草地各小區(qū)的土壤侵蝕量均大于灰鈣土草地。

綜上所述，對(duì)草地坡面進(jìn)行輔助管理可有效減緩草地侵蝕強(qiáng)度，各措施的產(chǎn)流產(chǎn)沙規(guī)律在不同降雨、土壤條件下存在差異?？莶莞采w和水平溝的對(duì)草地侵蝕阻控效應(yīng)較好，累積減流率分別在73.47%～81.26%和65.91%～77.02%之間，累積減沙率分別在90.11%～96.99%和74.19%～74.72%之間，可在新疆草地水土流失防控以及區(qū)域防洪減災(zāi)工作中推廣和應(yīng)用。