Characteristics of runoff and sediment yield， and nitrogen and phosphorus loss on slopes undergoing typical land-use in Dabie Mountain of western Anhui Province

Zhang Yi; Tian Changyuan; Wang Wen; Li Jianing; Wang Junhong; Zhang Xiaoxia; Zha Tonggang

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.015

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Characteristics of runoff and sediment yield， and nitrogen and phosphorus loss on slopes undergoing typical land-use in Dabie Mountain of western Anhui Province

Experimental Researches

- Characteristics of runoff and sediment yield， and nitrogen and phosphorus loss on slopes undergoing typical land-use in Dabie Mountain of western Anhui Province
- Bulletin of Soil and Water Conservation Vol. 45, Issue 4, Pages: 62-70(2025)
- 作者机构：
  
  1.北京林业大学水土保持学院，北京 100083
  2.安徽省霍山县水务局，安徽六安 237200
  3.中国建筑一局集团第三建筑有限公司，北京100161
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.015
  CLC： S157.1
- CSTR：32312.14.stbctb.2025.04.015.
- Received：05 January 2025，
  
  Revised：2025-03-31，
  
  Published：20 August 2025
- 稿件说明：
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张艺, 田昌园, 汪文，等.皖西大别山典型土地利用类型坡面产流产沙与氮磷流失特征[J].水土保持通报,2025,45(4):62-70.

Zhang Yi, Tian Changyuan, Wang Wen, et al. Characteristics of runoff and sediment yield， and nitrogen and phosphorus loss on slopes undergoing typical land-use in Dabie Mountain of western Anhui Province [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(4):62-70.
张艺, 田昌园, 汪文，等.皖西大别山典型土地利用类型坡面产流产沙与氮磷流失特征[J].水土保持通报,2025,45(4):62-70. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.015. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.04.015..

Zhang Yi, Tian Changyuan, Wang Wen, et al. Characteristics of runoff and sediment yield， and nitrogen and phosphorus loss on slopes undergoing typical land-use in Dabie Mountain of western Anhui Province [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(4):62-70. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.04.015. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.04.015..

摘要

目的

探究不同坡度和不同土地利用类型条件下，径流冲刷对坡面产流产沙和氮磷流失的影响，以期为皖西大别山的水土流失治理提供理论支撑。

方法

选取皖西大别山区的安徽省霍山县江子河小流域典型土地利用类型（裸地、草地、茶园、林地和竹林）的15°和20°坡面进行野外原位放水冲刷试验，基于该区域多暴雨的特点，设置冲刷流量为9 L/min，以探究坡面产流产沙和养分流失对土地利用类型和坡度的响应。

结果

①在放水冲刷过程中，15°坡面产流稳定时，平均产流率表现为：裸地>茶园>草地>林地>竹林，20°坡面产沙率表现为：裸地>草地>茶园>林地>竹林；相较于15°，在20°坡面除裸地产流率有明显增加以外，其余土地利用类型坡面变化不明显；当坡面产沙稳定时，20°坡面产沙率略高于15°坡面，且均表现为：裸地>茶园>草地>竹林>林地； ②20°坡面的TN，TP流失量相较于15°坡面流失量略有增加，在同一坡度条件下，TN，TP流失规律为：茶园>裸地>竹林>草地>林地。 ③整个冲刷过程中，径流对全氮贡献率较高，泥沙对全磷的贡献率相对较高。

结论

在皖西大别山区扩大竹林面积能有效提升水源涵养和水土保持功能，在面源污染防治中，应对茶园进行重点管理，以减少氮磷等养分的流失。

Abstract

Objective

The effects of runoff scouring under different slope gradients and land use types on slope runoff， sediment yield， and nitrogen （N） and phosphorus （P） losses were analyzed， in order to provide theoretical support for soil and water conservation in Dabie Mountain region of western Anhui Province， China.

Methods

Field in situ scouring experiments were conducted on 15º and 20º slopes undergoing typical land-use types （bare land， grassland， tea garden， forest land and bamboo forest） in the Jiangzihe small watershed， Huoshan County， Anhui Province. Considering the frequent heavy rainfall in the region， a scouring flow rate of 9 L/min was applied to analyze the responses of runoff， sediment yield and nutrient losses to land-use types and slope gradients.

Results

① During the scouring process， the stabilized average runoff rate on the 15º slopes was in the following order： bare land > tea garden > grassland > forest land > bamboo forest， whereas the sediment yield rate on the 20º slopes were ranked as follows： bare land > grassland > tea garden > forest land > bamboo forest. Compared to the 15º slopes， the runoff rate on the 20º slopes increased significantly only for bare land， with negligible changes in other land-use types. At a stabilized sediment yield， the sediment yield rate of the 20º slopes was slightly higher than that of the 15º slopes， with both exhibiting the following order： bare land > tea garden > grassland > bamboo forest > forest land. ② Total N （TN） and total P （TP） losses on the 20º slopes were marginally higher than those on the 15º slopes. Under the same slope gradient， TN and TP losses showed the following pattern： tea garden > bare land > bamboo forest > grassland > forest land. ③ Throughout the scouring process， runoff predominantly contributed to TN loss， whereas sediment played a more significant role in TP loss.

Conclusion

Expanding area of bamboo forest cover in the Dabie Mountains of western Anhui Province can effectively enhance water conservation and soil retention. Additionally， tea gardens should be prioritized for non-point source pollution management to mitigate the losses of nutrients， such as N and P.

关键词

Keywords

references

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