Page 10 - 2025年第56卷第6期
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3 结果分析


              3.1 不同植被措施水土保持作用分析 为了分析退耕种草、植树造林、自然恢复三类水土保持措施的
              作用,将实施了措施的坡面与裸土坡面相比,分析地表产流模数(ARR)、侵蚀模数(SEM)、平均入渗
              率(AIR)三个指标的变化情况。
                  裸土坡面的ARR为0.55 ~ 1.51 L∙m ∙min 、SEM为3.78 ~ 75.27 g∙m ∙min 、AIR为0.24 ~ 0.67 mm∙min 。
                                                                                -1
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              相对于裸土坡面,退耕种草的 ARR 和 SEM 分别降低了 37% ~ 52% 和 67% ~ 80%,AIR 提高了 42% ~
              62%(图 6(a))。 为 了 分 析 不 同 植 被 覆 盖 度 下 退 耕 种 草 的 水 土 保 持 作 用, 按 植 被 覆 盖 度 分 为<30%、
              30% ~ 60%、 >60% 三 个 亚 组 , 结 果 表 明 , ARR 分 别 减 少 了 15% ~ 28%、 24% ~ 45% 和 50% ~ 69%,
              SEM 分别减少了 55% ~ 69%、66% ~ 81% 和 75% ~ 90%,AIR 分别增加了 21% ~ 62%、28% ~ 54% 和
              52% ~ 82%。退耕种草的 AIR 在植被覆盖率<30% 和 30% ~ 60% 时的响应比虽然一样大,但 30% ~ 60%
              亚组的 95% 置信区间下限更高,这意味着 30% ~ 60% 亚组在 AIR 方面比<30% 亚组有更好的表现。也
              就是说,实施了退耕种草措施的坡面植被覆盖度增加,减水减沙储水作用增强。
                  相对于裸土坡面,植树造林的 ARR 和 SEM 分别降低了 24% ~ 40% 和 33% ~ 54%,AIR 提高了 31% ~
              48%(图 6(b))。为了分析不同植被覆盖度下植树造林的水土保持作用,同样将覆盖度分为<30%、
              30% ~ 60%、>60% 三个亚组,结果表明,ARR 分别减少了 9% ~ 17%、18% ~ 24% 和 33% ~ 60%,SEM
              分别减少了 18% ~ 27%、27% ~ 36% 和 43% ~ 74%,AIR 分别增加了 16% ~ 39%、25% ~ 49% 和 36% ~
              73%,表明随着植被覆盖度的提高,实施了植树造林措施的坡面减水减沙储水作用逐渐增强。
                  相对于裸土坡面,自然恢复坡面的 ARR 和 SEM 分别降低了 65% ~ 71% 和 93% ~ 96%,AIR 增加了
              86% ~ 141%(图 6(c)),表明自然恢复措施能显著提高坡面的入渗量和减少侵蚀量,对水土流失控制
              效果较好。为了分析不同恢复年限坡面的水土保持效果,按恢复年限<30、30 ~ 60、>60 a 分为三个亚
              组,结果表明,<30 a 和 30 ~ 60 a 自然恢复的 ARR 分别减少 61% ~ 72% 和 64% ~ 73%、SEM 分别减少
              91% ~ 97% 和 90% ~ 97%(60 ~ 90 a 缺 少 ARR 和 SEM 数 据), <30、 30 ~ 60、 >60 a 的 AIR 分 别 增 加
              40% ~ 112%、67% ~ 141% 和 112% ~ 229%。可见实施自然恢复措施 30 a 内已经有比较明显的减水减
              沙效果,恢复年限在 30 ~ 60 a 之间效果相对稳定;随着年限增加,该措施的土壤储水效果不断提升。
                  综上,随着植被覆盖度增加,植树造林措施和退耕种草措施的减水、减沙、储水作用均增强;随
              着恢复年限增加,自然恢复措施的土壤储水作用不断提升,恢复年限在 30 ~ 60 年之间的自然恢复措
              施的减水、减沙作用相对稳定。
              3.2 地形坡度对植被措施水土保持作用的影响 为了分析不同地形坡度对退耕种草和植树造林水土保
              持作用的影响,将地形坡度按照<10°、10° ~ <20°、20° ~ 30°分成三个亚组,对比分析两类措施上述三
              个指标的变化情况(图 7)。受试验数据量的影响,自然恢复措施暂时无法分析坡度的影响,后续应加
              强研究坡度对自然恢复等措施的影响。
                  坡度<10°时,裸土坡面 ARR 为 0.55 ~ 1.09 L∙m ∙min 、SEM 为 3.78 ~ 29.36 g∙m ∙min 、AIR 为
                                                                                                  -1
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              0.39 ~ 0.67 mm∙min 。相比于裸土坡面,退耕种草和植树造林在覆盖度<30% 时,ARR 分别减少 21% ~
              29% 和 13% ~ 18%、SEM 分别减少 33% ~ 45% 和 25% ~ 34%、AIR 分别增加 37% ~ 50% 和 28% ~ 38%;
              在覆盖度为 30% ~ 60% 时,ARR 分别减少 37% ~ 47% 和 20% ~ 25%、SEM 分别减少 72% ~ 90% 和 32% ~
              40%、AIR 分别增加 43% ~ 55% 和 35% ~ 46%;在覆盖度>60% 时,ARR 分别减少 56% ~ 79% 和 48% ~
              67%、SEM 分别减少 75% ~ 92% 和 70% ~ 87%、AIR 分别增加 69% ~ 96% 和 47% ~ 66%。
                  坡度为 10° ~ <20°时,裸土坡面 ARR 为 0.63 ~ 1.24 L∙m ∙min 、SEM 为 17.27 ~ 51.07 g∙m ∙min 、
                                                                                                         -1
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              AIR 为 0.27 ~ 0.55 mm∙min 。相对于裸土坡面,退耕种草和植树造林在覆盖度<30% 时,ARR 分别减少
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              18% ~ 22% 和 12% ~ 15%、SEM 分别减少 27% ~ 31% 和 20% ~ 26%、AIR 分别增加 36% ~ 43% 和 23% ~
              29%;在覆盖度为 30% ~ 60% 时,ARR 分别减少 31% ~ 37% 和 17% ~ 26%、SEM 分别减少 69% ~ 84%
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