????植被通過地上冠層截持降雨、地表覆被（如莖稈、枯落物）阻緩徑流以及地下根系固土促滲等作用，能夠發(fā)揮增阻減蝕的功能，進(jìn)而有效控制切溝侵蝕。金沙江干熱河谷是我國西南生態(tài)脆弱區(qū)，嚴(yán)重的切溝侵蝕是其突出的生態(tài)環(huán)境問題。深入研究植被恢復(fù)對切溝侵蝕的影響，對于明確植被影響切溝侵蝕的動力學(xué)機(jī)理、闡明植被恢復(fù)驅(qū)動切溝侵蝕泥沙銳減機(jī)制及干熱河谷區(qū)水土流失治理具有重要意義。然而，以往研究多集中于植被恢復(fù)對切溝侵蝕的綜合影響，對切溝溝床植被恢復(fù)消減切溝侵蝕動力的水力學(xué)機(jī)理研究較少，特別是灌木不同組分如何通過改變徑流水力特性來影響溝床侵蝕過程仍不明晰。

????針對這一問題，成都山地所熊東紅研究團(tuán)隊基于“灌木莖稈對切溝集中流的分流作用”視角，查明了灌木莖稈對溝床集中流流路特征、水動力特性及徑流含沙量的時空動態(tài)變化特征，系統(tǒng)闡釋了“溝床灌木莖稈影響集中流分支特性，進(jìn)而影響水動力特性與侵蝕產(chǎn)沙”過程特征，揭示了植被莖稈在溝床侵蝕過程中促進(jìn)集中流分流、增阻、減蝕的作用機(jī)制。

????研究表明，灌木莖稈顯著促進(jìn)了集中流分流、增加了徑流流寬、彎曲度與復(fù)雜程度。與裸露溝床相比，灌木莖稈覆蓋溝床內(nèi)的流路數(shù)、徑流寬、彎曲度和分形維數(shù)分別增加了29.55%~114.20%、21.34%~93.18%、31.16%~108.02%和2.82%~7.61%；隨著莖稈蓋度增加，平均流路數(shù)、徑流寬、彎曲度呈線性增加趨勢，平均分形維數(shù)呈指數(shù)增加趨勢。在水動力特性方面，莖稈顯著改變了溝床集中流的流速、徑流剪切力以及達(dá)西阻力系數(shù)。與裸露溝床相比，在莖稈覆蓋溝床內(nèi)流速和徑流剪切力分別降低了17.47%~25.19%和4.75%~11.42%，達(dá)西阻力系數(shù)增大了35.94%~68.71%。平均流速和平均徑流剪切力隨莖稈蓋度增加呈冪函數(shù)減小趨勢，而徑流阻力隨莖稈蓋度增加呈冪函數(shù)增加趨勢。在侵蝕產(chǎn)沙方面，與裸露溝床相比，莖稈覆蓋溝床內(nèi)徑流含沙量降低了11.82%~26.93%；莖稈蓋度與平均徑流含沙量呈指數(shù)負(fù)相關(guān)關(guān)系?；跇?gòu)建的灌木莖稈蓋度、徑流流路特征及水動力特性對溝床侵蝕產(chǎn)沙影響元模型，進(jìn)一步揭示了灌木莖稈“促進(jìn)集中流分流、顯著增加徑流總流寬和彎曲度以降低流速，最終減緩溝床侵蝕”這一阻控過程。同時，隨著莖稈蓋度的增加，該阻控作用更為顯著。

????此項研究豐富了植被影響切溝侵蝕動力機(jī)制的認(rèn)識，可為系統(tǒng)認(rèn)知干熱河谷切溝發(fā)生發(fā)展規(guī)律、優(yōu)化區(qū)域水保措施配置提供科學(xué)依據(jù)。相關(guān)成果榮獲了世界水土保持學(xué)會青年論壇優(yōu)秀論文獎，并發(fā)表在期刊International Soil and Water Conservation Research上。研究得到國家自然科學(xué)基金（42277358、42107377）及中國科學(xué)院成都山地所自主部署（IMHE-GJHZ-03）的資助。

????鏈接

不同莖稈蓋度溝床徑流流速、徑流剪切力及達(dá)西阻力系數(shù)的時空變化

灌木莖稈蓋度、徑流流路特征及水動力特性對溝床侵蝕產(chǎn)沙的影響