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user: 5. 监测结果分析 5.1. 基于模拟降雨实验的减流减蚀效益分析 实验于2011年1月~2013年8月跨3年历时120余天，在云县石佛山、昌宁县小赤田、东川区拖潭沟、宣威市吉科、水富县罗湾5个坡耕地水土流失治理小流域进行了人工模拟降雨实验59场次，其中，共有41场人工模拟降雨实验产流，占69.5%；有18场人工模拟降雨实验不产流，占30.5%。因此，按坡地小区和梯地小区人工模拟降雨实验产流情况进行统计，分析坡耕地水土流失综合治理后的减流减蚀效果。坡地实验小区人工模拟降雨产流情况分析统计详见表1，梯地实验小区人工模拟降雨产流情况分析统计表2。 由表1表可知：5个小流域坡地实验小区人工模拟降雨实验产流共29场次，前期土壤含水率平均为16.82%，植被覆盖率平均为53%，实际平均降雨量为57.9 mm，径流系数平均为0.231，平均土壤侵蚀强度64.45 t/km 2 。 表2可知：梯地小区人工模拟降雨实验产流共12场次，前期土壤含水率平均为23.96%，植被覆盖率平均为58%，实际平均降雨量为54.9 mm，径流系数平均为0.092，平均土壤侵蚀强度14.37 t/km 2 。 上述分析表明：坡改梯后，梯地小区前期土壤含水率和植被覆盖率比坡地小区高，实际平均降雨量比坡地小区小，但径流系数为坡地小区的39.8%，平均土壤侵蚀强度较坡地小区减小77.7%，由此可见坡改梯后减流减蚀效益显著。 5.2. 基于自然降雨观测的减流减蚀效益分析 自然降雨观测于2011年~2013年雨季(5~10月)，在云县石佛山、昌宁县小赤田、东川区拖潭沟、宣威市吉科、水富县罗湾5个小流域共完成了自然降雨观测158场次。经统计分析，梯地小区观测到的平均降雨产流量比坡地小区低，径流系数为坡地小区的13.3%，平均土壤侵蚀强度较坡地小区减少90.0%，说明坡改梯后减流减蚀效益十分明显，这与模拟降雨实验结果相一致。 以宣威市吉科小流域为例，从不同坡度分析自然降雨土壤侵蚀状况。吉科小流域于2012~2013年雨季(5~10月)共观测到52场自然降雨产流过程，占研究对象5个小流域自然降雨观测总场次的32.9%。吉科小流域自然降雨土壤侵蚀监测结果分析统计详见表3。 由表3可知，吉科小流域2012年降水量为1133 mm，接近多年平均水平，观测到有产流过程的33场降雨总量为841.5 mm，占全年降水量的74.3%；2013年降水量为852 mm，属枯水年，观测到有产流过程的19场降雨总量为495 mm，占全年降水量的58.1%。 吉科小流域2012年(平水年)和2013年(枯水年)初始产流降雨量分别为9.5 mm和11.5 mm，枯水年土壤水分含量低，初始产流降雨量相对较大；2012年33场自然降雨2˚坡地和11.8˚坡地径流系数分别为0.21和0.26，侵蚀强度分别为843.33 t/km 2 和1996.67 t/km 2 ；2013年19场自然降雨2˚坡地和11.8˚坡地径流系数分别为0.07和0.09，侵蚀强度分别为30.50 t/km 2 和53.33 t/km 2 。从不同坡度坡耕地土壤侵蚀来看，2˚坡地和11.8˚坡地小区径流系数相差不大，但侵蚀强度差异明显，2012年和2013年11.8˚坡地小区侵蚀强度分别为2˚坡地的2.37倍和1.75倍，表明坡度较大的坡耕地是水土流失的主要来源，应作为防治重点区域。从同一坡度不同降水量下土壤侵蚀 Table 1 The analysis and statistical table of artificial simulating rainfall in sloping fields test plot 小流域 坡度 实验 次数 实验时间 实验环境 设计 降雨量 (mm) 平均 降雨量 (mm) 产流情况 土壤侵蚀情况 前期土壤 含水率(%) 植被盖度(%) 天气 情况 产流量 (m 3 ) 径流 系数 侵蚀量 (kg) 侵蚀强度 (t/km 2 ) 石佛山 8˚ 第一次 2011/1/26 21.58 0 晴，微风 84.8 61.6 1.402 0.379 20.664 344.40 8˚ 第二次 2011/6/29 19.51 100 阴，微风 84.8 52.2 2.145 0.685 13.436 223.93 8˚ 第三次 2011/12/22 12.16 70 晴，微风 84.8 44.1 0.232 0.088 0.032 0.53 8˚ 第四次 2012/9/10 9.04 100 阴，微风 84.8 59.9 0.087 0.024 0.117 1.95 14.3˚ 第二次 2011/6/30 20.45 100 阴，微风 84.8 58.5 1.513 0.431 28.741 479.02 14.3˚ 第三次 2011/12/23 11.41 70 晴，微风 84.8 60.5 0.643 0.177 0.204 3.40 14.3˚ 第四次 2012/9/10 10.59 100 阴，微风 84.8 50.9 0.009 0.003 0.005 0.08 15˚ 第一次 2011/1/27 16.05 0 晴，微风 84.8 61.5 0.017 0.005 0.131 2.18 15˚ 第二次 2011/6/30 20.65 100 阴，微风 84.8 42.4 0.629 0.247 10.396 173.27 15˚ 第四次 2012/9/11 10.74 100 阴，微风 84.8 61.1 0.022 0.007 1.646 27.43 小赤田 10.5˚ 第一次 2011/6/27 21.65 10 阴，无风 72.4 53.4 0.33 0.103 1.04 17.33 10.5˚ 第三次 2012/9/7 23.94 85 晴，微风 72.4 52.6 0.037 0.012 0.13 2.17 拖潭沟 10˚ 第二次 2012/9/20 29.05 90 晴，微风 61.2 12.1 0.213 0.293 0.833 13.88 10˚ 第四次 2013/1/17 35.08 0 晴，微风 61.2 62 0.277 0.074 0.501 8.35 吉科 2˚ 第一次 2012/2/29 3.92 0 阴，微风 69.2 84.7 0.006 0.012 0.037 0.62 2˚ 第二次 2012/8/31 16.39 20 阴，微风 69.2 47.8 0.909 0.317 1.37 22.83 2˚ 第三次 2013/1/13 20.55 10 阴，微风 69.2 56.7 0.01 0.003 0.139 2.32 11.8˚ 第一次 2012/3/1 5.68 0 阴，微风 69.2 63.7 0.2 0.052 0.951 15.85 11.8˚ 第二次 2012/8/31 27.67 20 阴，微风 69.2 61.2 0.985 0.268 2.92 48.67 11.8˚ 第三次 2013/1/13 20.22 10 阴，微风 69.2 53.2 0.058 0.018 1.05 17.50 罗湾 7˚ 第一次 2012/2/12 17.08 0 阴，微风 86.8 53 1.14 0.447 4.096 68.27 7˚ 第二次 2013/1/10 12.92 100 晴，微风 86.8 71.4 2.241 0.527 0.821 13.68 7˚ 第三次 2013/8/30 13.58 100 阴，微风 86.8 59.8 2.105 0.587 0.335 5.58 13˚ 第一次 2012/2/12 16.55 0 阴，微风 86.8 74.7 1.979 0.443 13.4 223.33 13˚ 第二次 2013/1/10 13.57 80 晴，微风 86.8 76.3 2.683 0.586 0.884 14.73 13˚ 第三次 2013/8/29 14.06 100 阴，微风 86.8 59.7 1.382 0.386 0.711 11.85 18˚ 第一次 2012/2/13 16.39 0 阴，微风 86.8 76.6 0.815 0.177 7.03 117.17 18˚ 第二次 2013/1/10 13.81 80 晴，微风 86.8 55.5 0.257 0.077 0.087 1.45 18˚ 第三次 2013/8/30 13.53 100 阴，微风 86.8 52.2 0.927 0.296 0.425 7.08 平均 16.82 53 79.7 57.9 0.802 0.231 3.867 64.45 表1. 坡地实验小区人工模拟降雨产流情况分析统计表 Table 2 The analysis and statistical table of artificial simulating rainfall in sloping fields test plot 小流域 坡度 实验 次数 实验时间 实验环境 设计降雨量 (mm) 平均降雨量 (mm) 产流情况 土壤侵蚀情况 前期土壤 含水率(%) 植被 盖度 (%) 天气 情况 产流量 (m 3 ) 径流 系数 侵蚀 量(kg) 侵蚀强度 (t/km 2 ) 石佛山 14.3˚ 第二次 2011/7/1 17.46 20 阴，微风 84.8 61.9 1.146 0.309 1.954 32.57 小赤田 7.8˚ 第四次 2012/9/6 27.54 70 睛，微风 72.4 46.7 0.182 0.065 0.012 0.20 9.8˚ 第二次 2011/6/26 22.52 0 晴，微风 72.4 58.2 0.09 0.026 0.62 10.33 9.8˚ 第四次 2012/9/7 29.05 95 晴，微风 72.4 45.4 0.03 0.011 0.002 0.03 15.5˚ 第四次 2012/9/8 25.45 60 晴，无风 72.4 57.2 0.066 0.019 0.008 0.13 拖潭沟 8˚ 第二次 2012/9/20 25.49 90 晴，微风 61.2 43.6 0.102 0.039 0.695 11.58 10˚ 第二次 2012/9/18 24.95 90 晴，微风 61.2 53.3 0.013 0.004 0.014 0.23 15˚ 第二次 2012/9/20 33.46 90 晴，微风 61.2 50.2 0.419 0.139 3.733 62.22 15˚ 第四次 2013/1/17 37.73 0 晴，微风 61.2 53.7 0.005 0.002 0.004 0.07 罗湾 13˚ 第一次 2012/2/11 16.73 0 阴，微风 86.8 64.5 0.703 0.182 2.996 49.93 13˚ 第二次 2013/1/9 13.14 80 晴，微风 86.8 63.7 0.481 0.126 0.208 3.47 13˚ 第三次 2013/8/28 13.95 100 阴，微风 86.8 60.3 0.39 0.108 0.101 1.68 平均 23.96 58 73.3 54.9 0.302 0.092 0.862 14.37 表2. 梯地实验小区人工模拟降雨产流情况分析统计表 Table 3 The analysis and statistical table of natural rainfall soil erosion results in Jike small watershe 年份 年降雨 (mm) 监测 场数 初始产流 降雨量(mm) 监测场次 降雨量(mm) 2˚坡地 11.8˚坡地 径流系数 侵蚀强度(t/km 2 ) 径流系数 侵蚀强度(t/km 2 ) 2012 1133 33 9.5 841.5 0.21 843.33 0.26 1996.67 2013 852 19 11.5 495.0 0.07 30.50 0.09 53.33 表3. 吉科小流域自然降雨土壤侵蚀监测结果分析统计表 来看，2˚坡地和11.8°坡地在降雨量较大的2012年径流系数均为降雨量较小的2013年的3倍，侵蚀强度分别为2013年的27.65倍和37.44倍，表明降雨量对坡耕地土壤侵蚀影响显著，应特别注意降水较多年份雨季的水土流失防范。