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摘要:草本覆盖能够防止雨滴直接击溅地表,并拦蓄径流,草地对地表径流量与泥沙侵蚀量的研究具有重要意义。本研究基于福建省长汀县河田镇罗地草山相邻的三个山岗从2007年到2010年四年的数据, 通过自然降雨条件下小区植被产流和产沙连续四年观测数据,在次降雨、月、季和全年时间尺度下,通过SPSS计算降雨总动能E、降雨侵蚀力R、降雨的最大30分钟雨强I30、P*I30、降雨历时T、降雨量P、前十一天降雨量AP11数据的均值与标准差求得降雨特征,基于纯草的覆盖度(VFCgr)、枯草的覆盖度(VFClt),计算VFCgr、VFClt之和(VFCsm)、基于地表径流量(RD)、保水效应(RE)、土壤侵蚀量(SL)、保土效应(SE)等4种水土保持指标计算结构化植被因子指数VFCrd、 VFCre、VFCsl和VFCse,进行统计与分析获知植被特征,并且计算各时间尺度下纯草小区径流深度(RD)和土壤侵蚀量(SL)与对照小区101的比值分别作为保水效应RE和保土效应SE,进而建立各类型植被覆盖度与4种水土保持指标的二次多项式模型,并比较了不同关系类型的R2。结果表明,基于研究区内不同降雨特征数据作出的总体均值与标准差随着时间尺度的变大呈现变化趋势较缓(E、R、I30、P*I30)与增大趋势较快(T、P、AP11)两种趋势;通过分析研究区内植被特征发现,各时间尺度均值以VFCsm最高(0.989),VFCgr其次(0.710),VFCsl最低(0.192),VFClt、VFCrd、VFCre、和VFCse居中且均接近0.3。各时间尺度标准差亦以VFClt最高(0.626),VFCre(0.275)与VFCsl(0.271)接近,VFCgr最低且均接近0.05;对保水效应的研究发现,随着时间尺度的变大,测量点数变少,从RD与VFCgr、VFClt、VFCsm、VFCrd建立模型得到R2均值来看,各时间尺度下基于VFClt的模型R2均值最高(0.793),各时间尺度下基于VFCgr的模型R2均值最低(0.952)。各时间尺度下所有模型的R2均值随着时间尺度变大逐渐递增,次时间尺度(0.026)到月时间尺度(0.952)增大迅速,其它时间尺度下R2均值均接近0.5;对保土效应的研究发现,基于SL、SE数据作出的总体均值与标准差随着时间尺度的变大呈现递增趋势;通过离散系数可知,月、季、年时间尺度下SL、SE数据稳定性较高。随着时间尺度的变大,测量点数变少,从SE与VFCgr、VFCt、VFCsm、VFCse建立模型得到R2均值来看,各时间尺度下基于VFCgr的模型R2均值最低(0.001),各时间尺度下基于VFClt、VFCse的模型R2均值接近,分别为0.243和0.255。各时间尺度下所有模型的R2均值随着时间尺度变大逐渐递增,次时间尺度(0.070)到月时间尺度(0.782)尤其增大的快,月时间尺度到季时间尺度到年时间尺度R2平均都有所提高,分别为0.782、0.834、0.976。由此可知,随着时间尺度的变大,模型的可靠性增加,在有效时间内,可依据获得的模型进行运算。
关键词:植被;植被覆盖度;土壤侵蚀;土壤侵蚀因素