不同时间尺度下基于绿量的草地水土保持效应研究

基于福建省长汀县河田镇土壤侵蚀试验小区连续四年的自然降雨、植被、产流和产沙观测数据,分析了次降雨、月、季和年这四种时间尺度下草地植被绿量、降雨指标和保水、保土效应的变化特征及其相互关系。结果表明,随着时间尺度的增大,降雨和植被参数呈现或增或减的变化特征,保水效应值(RE)变幅较小,而保土效应值(SE)的变幅则缓慢降低。各时间尺度RE的均值呈约10%—20%幅度的变化,RE表征的草地保水效应以季尺度最好,年尺度最差,而SE表征的草地保土效应以月尺度最好,季和次降雨尺度最差且接近。草地植被的保水效应多受制于降雨因素,次降雨尺度下,RE与降雨历时和降雨量关系密切,较长时间尺度下最大30分钟雨强是主要的控制因子。而保土效应则多受制于植被因素,在次降雨尺度下,贴近地表的枯叶层对保土效应的贡献值得重视,在中等的月和季尺度保土效应同时受降雨和植被的影响,而在较大的年时间尺度下,草本植被绿量参数可有效表征植被的保土效应。可见,在不同的时间尺度,影响水土保持的诸要素呈现不同的变化和耦合特征,水土保持效应亦存在差异,因而在水土保持的研究和管理工作中应关注时间尺度的影响。