模拟降雨下植物篱-草沟系统茎秆直径对紫色土区泥沙粒径与氮磷迁移的影响

何彦铮; 李天阳; 李永灏; 何丙辉; 曾波; 张高宁

doi:10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.019

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模拟降雨下植物篱-草沟系统茎秆直径对紫色土区泥沙粒径与氮磷迁移的影响

基础研究 | 更新时间：2026-04-17

- 模拟降雨下植物篱-草沟系统茎秆直径对紫色土区泥沙粒径与氮磷迁移的影响
- Influence of Stem Diameter of Hedgerow-Grass Ditch System on Sediment Particle Size and Nitrogen and Phosphorus Transport in Purple Soil Areas under Simulated Rainfall
- 水土保持学报 2026年40卷第2期页码：223-231
- 作者机构：
  
  1.西南大学资源环境学院，重庆 400715
  2.西南大学生命科学学院，三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400715
- 作者简介：
  
  何彦铮（2000—），男，硕士研究生，主要从事土壤侵蚀与面源污染研究。E-mail： 13640559909@163.com
  李天阳（1988—），男，博士研究生，副教授，主要从事水土保持与面源污染研究。E-mail： tyli53@swu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目(2023YFF1305204);重庆市水利科技项目(CQSLK-2023022);国家自然科学基金项目(42107347);重庆市硕士研究生科研创新项目(CYS240153)
- DOI：10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.019
  中图分类号： X173
- CSTR：32310.14.stbcxb.2026.02.019
- 收稿：2025-09-09，
  
  修回：2025-10-05，
  
  录用：2025-10-13，
  
  网络首发：2025-12-08，
  
  纸质出版：2026-04-01
- 稿件说明：
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何彦铮，李天阳，李永灏，等.模拟降雨下植物篱-草沟系统茎秆直径对紫色土区泥沙粒径与氮磷迁移的影响［J］.水土保持学报，2026，40（2）：223-231.

HE Yanzheng， LI Tianyang， LI Yonghao， et al. Influence of stem diameter of hedgerow-grass ditch system on sediment particle size and nitrogen and phosphorus transport in purple soil areas under simulated rainfall［J］.Journal of Soil and Water Conservation，2026，40（2）：223-231.
何彦铮，李天阳，李永灏，等.模拟降雨下植物篱-草沟系统茎秆直径对紫色土区泥沙粒径与氮磷迁移的影响［J］.水土保持学报，2026，40（2）：223-231. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.019. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.02.019.

HE Yanzheng， LI Tianyang， LI Yonghao， et al. Influence of stem diameter of hedgerow-grass ditch system on sediment particle size and nitrogen and phosphorus transport in purple soil areas under simulated rainfall［J］.Journal of Soil and Water Conservation，2026，40（2）：223-231. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.019. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.02.019.

摘要

目的

为研究植物篱-草沟系统协同机制下泥沙颗粒分选规律及氮、磷迁移转化过程的影响。

方法

设置5种植物篱茎秆直径0（对照，CK）、0.1、0.2、0.4、0.8 cm与有、无草沟（0、0.5 cm）组合模式，室内构建植物篱-草沟系统，在90 mm/h雨强下开展模拟降雨试验，分析侵蚀泥沙50~1 000、2~50、<2 µm团粒体积百分比及其总氮（TN）、总磷（TP）迁移特征。

结果

1）在植物篱-草沟系统中，侵蚀泥沙团粒主要以粉粒（2~50 µm）为主。2）在有、无草沟条件下，0 cm茎秆直径坡面迁移泥沙的砂粒含量均显著最高（

0.05）。在有草沟条件下，0.8 cm茎秆直径的坡面迁移泥沙中黏粒、粉粒、砂粒的TP含量均最低（

0.05）。3）在有草沟条件下，0 cm茎秆直径下坡面迁移泥沙中3个不同粒径的TN含量均最低，其中0.1、0.2 cm茎秆直径处理的效果显著（

0.05）。4）当有草沟时，茎秆直径和砂粒TP含量呈显著负相关（

0.05）。无草沟条件下，茎秆直径和黏粒含量、粉粒TP含量、砂粒TP含量呈显著负相关（

0.05）。

结论

研究结果为防控紫色土区水土流失与面源污染提供理论基础。

Abstract

Objective

This study aims to investigate the effects of the synergistic mechanism of the hedgerow-grass ditch system on the sediment particle sorting patterns and the migration and transformation processes of nitrogen and phosphorus.

Methods

Five combinations of hedgerows with stem diameters of 0 （control， CK）， 0.1， 0.2， 0.4， 0.8 cm， and with or without grass ditches （0， 0.5 cm） were set up. A hedgerow-grass ditch system was constructed in the laboratory， and a simulated rainfall experiment was conducted under a rainfall intensity of 90 mm/h. The volume percentages of eroded sediment aggregates of 50-1 000 µm， 2-50 µm， and less than 2 µm， as well as the transport characteristics of total nitrogen （TN） and total phosphorus （TP）， were analyzed.

Results

1） In the hedgerow-grass ditch system， the eroded sediment aggregates were mainly composed of silt particles （2-50 µm）. 2） Under the conditions with and without grass d

itches， the content of sand particles in the transported sediment on the slope with a stem diameter of 0 cm was significantly the highest （

0.05）. Under the condition with grass ditches， the TP contents of clay， silt， and sand particles in the transported sediment on the slope with a stem diameter of 0.8 cm were the lowest （

0.05）. 3） Under the condition with grass ditches， the TN contents of three different particle sizes in the transported sediment on the slope with a stem diameter of 0 cm were the lowest. Among them， the treatment effects with stem diameters of 0.1 cm and 0.2 cm were significant （

0.05）. 4） Under the condition with grass ditches， stem diameter was significantly negatively correlated with the TP content of the sand particles （

0.05）. Under the condition without grass ditches， stem diameter was significantly negatively correlated with the clay content， the TP content of silt particles， and TP content of sand particles （

0.05）.

Conclusion

The research findings provide a theoretical basis for the prevention and control of soil erosion and non-point source pollution in purple soil areas.

关键词

Keywords

references

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