گرادیان شیب یکی از عوامل بسیار مهمی است که پاسخ فرسایشی سطوح میکروتوپوگرافی را هدایت می کند. این مطالعه اثر شیب زمین را بر تکامل فرسایش تحت بارندگی انباشته در آزمایش‌های آزمایشگاهی بررسی می‌کند و مقادیر شیب بحرانی را محاسبه می‌کند که به ارزیابی تناسب زمین برای کشاورزی و اهداف مشابه کمک می‌کند. دینامیک رواناب انباشته، رسوب انباشته شده و نرخ آنها در هر مرحله فرسایش زمانی مورد مطالعه قرار می گیرد که شیب شیب متفاوت باشد. مقدار شیب بحرانی برای سطح میکروتوپوگرافی با توجه به رابطه بین بازده رسوب و شیب شیب محاسبه شد. مقدار خاک فرسایش یافته در سراشیبی در هر مرحله فرسایش با استفاده از داده های DEM ابر نقطه محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که 1) شیب تندتر رواناب تجمعی را افزایش می دهد. 2) رسوب تجمعی در ابتدا به سرعت افزایش می یابد و سپس با افزایش شیب تثبیت می شود. 3) مقدار شیب بحرانی برای کل فرسایش 10 تعیین می شود° _ یافته‌های دینامیک ویژگی‌های فرسایش و رسوب بین‌شیاری اطلاعات مفیدی برای تحقیقات آینده پیش‌بینی فرسایش و حفاظت از خاک و آب در فلات لس چین است.

کلید واژه ها

مقادیر شیب بحرانی ، رواناب تجمعی ، رسوب تجمعی ، فرسایش بین راهی ، نرخ فرسایش

1. مقدمه

زمین‌های کشاورزی شیب‌دار تقریباً دو سوم کل زمین‌های فلات لس در چین را تشکیل می‌دهد و میانگین مدول فرسایشی سالانه به 25000 تن کیلومتر ^-2 ∙a ^{-1 می‌رسد} [ 1 ]] . این وضعیت فلات لس را به منبع اصلی تلفات خاک تبدیل می کند و شیب نقش کلیدی در تکامل سطح خاک فرسایش یافته در این منطقه لسی ایفا می کند. به منظور نشان دادن فرآیندهای فرسایش، تلاش‌های علمی مستمری برای بررسی رابطه بین شیب و فرسایش انجام شده است، که توسط بسیاری از مدل‌های فرسایش خاک از اوایل Zingg از دهه 1940 تا بعدها اسمیت، ویت، ماسگریو، USLE و WEPP نشان داده شده است. . برخی اتفاق نظر دارند که شیب عامل مهمی است که رواناب را تحت تأثیر قرار می دهد، با نرخ فرسایش و نرخ رواناب همبستگی دارد [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]، مدت زمان هر مرحله از فرسایش را تحت تأثیر قرار می دهد [ 6 ] ] و فرسایش خاک را کنترل می کند [7 ] [ 8 ] [ 9 ] ; و رواناب و فرسایش زمانی افزایش می یابد که یک رویداد بارندگی در سطحی تندتر در شیب بحرانی بین 5 درجه و 25 درجه [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] رخ دهد. علاوه بر این، یک اجماع کلی وجود دارد که خاک‌ورزی کانتور (CT)، به‌عنوان یک روش کشاورزی کشاورزی که به طور گسترده در فلات لس چین استفاده می‌شود، اثر مطلوبی در حفظ خاک و آب دارد [ 14 ] [ 15 ]. با این حال، شیب بحرانی بهینه برای خاکورزی مناسب ناشناخته باقی مانده است.

سطوح میکروتوپوگرافی با استفاده از ابزارهای خاکورزی مزرعه برای تشکیل زمین های موج دار ایجاد می شوند که از مخلوطی از دانه های خاک، سنگدانه ها و کلوخ ها تشکیل شده اند و واریانس ارتفاع آنها نسبتاً کم است [ 16 ]. هنگامی که نیروی بارندگی و رواناب باعث جدا شدن خاک و انتقال رسوب می شود و فرورفتگی هایی برای ذخیره آب ایجاد می کند، تغییرات زبری سطح رخ می دهد که بر تکامل فرسایش خاک تأثیر می گذارد، بنابراین پرتاب نور به دینامیک میکروتوپوگرافی سطح بسیار مهم است. برای درک فرسایش مهم است [ 17 ] [ 18 ].

تکامل فرسایش یک فرآیند پیچیده تغییر مشخصات چند مقیاسی است. الگوهای فرسایش خاک زمانی که در مقیاس های مختلف مشاهده می شوند، بی نظمی را نشان می دهند. به عنوان مثال، امروزه از DEM ها برای تولید داده های اساسی برای مطالعه فرسایش خاک استفاده می شود، و خواص فراکتالی و ناهمسانگرد می تواند با وضوح شبکه بالاتر استفاده شود [ 14 ] برجسته تر و متمایزتر باشد.] . بنابراین، یافته‌ها و نتیجه‌گیری‌های انجام شده بر اساس مقیاس کلان برای حل مسائل مربوط به اینجا در مقیاس خرد کاربرد ندارد. و منطقه مورد مطالعه قبلی اغلب در مقیاس حوضه تنظیم شده بود و عمدتاً بر روی مرحله فرسایش بین شیاری متمرکز بود، اما مطالعات مرتبط کمی در مقیاس میکروتوپوگرافی انجام شد، یعنی در یک شیب محدود به منطقه با داده‌های DEM وضوح میلی‌متری. این کار تنها به یک عامل یعنی گرادیان شیب نزدیک می شود و ما پیش بینی می کنیم عوامل و شاخص های بیشتری در تحقیقات آینده ما پوشش داده شود. هدف از این تلاش، روشن کردن ریز زبری و پاسخ‌های هیدرولوژیکی در طول تکامل فرسایش است، به طوری که مدل‌های فرسایش خاک در مقیاس میکروتوپوگرافی تولید می‌شود و مقدار شیب بحرانی را بررسی می‌کند، که در حفاظت از اراضی مفید خواهد بود.

2. مواد و روشها

2.1. آماده سازی سطوح خاک

خاک مورد استفاده در آزمایش از یک لایه گاوآهن (0 تا 20 سانتی متر) از سطوح زمین های کشاورزی کشت شده در یانگلینگ، استان شانشی، واقع در لبه جنوبی فلات لس (107.56˚ – 108.08 درجه شرقی، 34.14˚ – 34.20˚ جمع آوری شد. N، و an

ارتفاع 435 – 563 متر)، یک منطقه گرم معتدل نیمه خشک تحت تاثیر موسمی. بارندگی سالانه درازمدت در محل مورد مطالعه بین 635.1 میلی متر تا 663.9 میلی متر است و بیشتر در تابستان رخ می دهد. میانگین دمای سالانه 12.9 درجه سانتیگراد است. خاک لوتو (Earth-cumuli-Orthic Anthrosol) به رنگ قهوه ای خاکستری، سست و دانه ای با سنگدانه های ماسه سیلتی است. چگالی ظاهری 1.30 g·cm- ³ است. بافت فیزیکی پایه خاک در جدول 1 نشان داده شده است .

خاک خشک شده در هوا خرد شد و از الک 10 میلی متری عبور داده شد و مخازن خاک (2.0 × 1.0 متر × 1.0 متر) برای مطالعه ساخته شد و هر کدام با لایه های 10 سانتی متری خاک تا عمق 100 سانتی متر بسته بندی شدند. هر لایه خاک حتی قبل از بسته بندی لایه بعدی برای اطمینان از یکنواختی ساختار خاک، چنگک زده شد و چگالی ظاهری در 1.30 گرم در سانتی متر ^-3 (یک میانگین چگالی ظاهری در فضای باز) کنترل شد. پس از پر کردن، سطح خاک برای تشکیل ردیف‌هایی از شیارها خاک‌ورزی شد ( شکل 1 ). سطوح شیبدار خطی به عنوان شاهد (CK) استفاده شد. تانک ها متعاقباً 48 ساعت ایستادند.

2.2. طراحی آزمایش

این آزمایش آزمایشگاهی در آزمایشگاه ملی فرسایش خاک و کشاورزی دیم در چین انجام شد. یک شبیه‌ساز بارش نصب شد و نازل‌های رو به پایین در ارتفاع 18 متری قرار گرفتند و تنظیم شدند که سرعت افت انتهایی (آب شیر) را تضمین می‌کرد. نازل ها می توانستند مساحت 27 متر × 18 متر را پوشش دهند و یکنواختی بارندگی بالاتر از 90 درصد بود [ 19 ].

2.2.1. قبل از باران

پیش خیس‌سازی روی سطوح خاک با شدت بارندگی 30 انجام شد

mm·h ^-1 اعمال می شود تا زمانی که جریان سطحی رخ دهد. این مدت زمان حدود 10 دقیقه با هدف تثبیت ذرات سست خاک، حفظ رطوبت ثابت خاک با محتوای آب پایدار مشخص و کاهش تنوع فضایی سطوح خاک به طول انجامید. سپس سطوح را پس از پیش بارندگی با ورقه پلاستیکی برای حفظ محتوای آب خاک پوشاندند و به مدت 24 ساعت در حالت ایستاده قرار گرفتند.

2.2.2. آزمایش بارش

شیب شیب مخازن خاک به ترتیب 5 درجه، 10 درجه، 15 درجه یا 20 درجه تعیین شد. شدت بارندگی 90 میلی‌متر در ساعت ^-1 تعیین شد که نشان‌دهنده قوی‌ترین طوفان 30 دقیقه‌ای است که هر 30 سال یک‌بار در یانگلینگ شانشی رخ می‌دهد.

یک آزمایش بارش شبیه‌سازی برای اعمال بارندگی مصنوعی متوالی در رویدادهای مختلف و در مراحل مختلف فرسایش، یعنی فاز اولیه، فرسایش پاشش، فرسایش ورق و فرسایش بین‌شیاری [ 20 ] انجام شد.] . در مرحله فرسایش پاشش، ذرات خاک جدا شده و توسط پاشش قطرات باران منتقل شده روی تخته های پاشش جمع آوری شدند. هنگامی که یک رویداد بارندگی ادامه داشت، هر مدت زمان تولید جریان ثبت شد، رواناب جمع‌آوری شد، در فواصل 30 ثانیه جمع‌آوری شد و وزن‌گذاری شد و سپس به مدت یک شب باقی ماند. پس از جداسازی سیال شفاف فوقانی، باقیمانده نمونه خاک در کوره (در دمای 105 درجه سانتیگراد) قرار داده شد تا خشک شود و مجدداً وزن شود تا رسوب و رواناب محاسبه شود. سرعت رواناب با استفاده از محلول رنگ‌شده کلرید کلسیم اندازه‌گیری شد و دو کاوشگر رسانایی با فاصله مشخصی از هم قرار گرفتند.

2.2.3. پردازش داده نقاط

یک سیستم اسکن لیزری سه بعدی زمینی (لایکا، خطای عمودی کمتر از 1 میلی متر) برای اسکن سطوح قبل و بعد از یک رویداد بارندگی نصب شد و داده های ابر ارتفاعات نقطه برای مراحل مختلف فرسایش به دست آمد. اطلاعات هر اسکن به مجموعه‌ای از مختصات (x, y, z) تبدیل شد که به نرم‌افزار ESRI ArcGIS (نگاه کنید به: https://www.esri.com) وارد شدند تا وضوح بالا (6 × 6 میلی‌متر) ایجاد شود. میلی متر) مدل های رقومی ارتفاع (DEM) [ 14] . پس از آن، نمایش سه بعدی ریزرلوف سطح خاک به دست آمد و سپس مساحت پیش بینی شده دو بعدی، سطح سطح سه بعدی و حجم سطح سه بعدی برای مراحل مختلف فرسایش بر این اساس محاسبه شد. مساحت سطح 3 بعدی یک نمایش سه بعدی توسط ابر نقطه ای از سطح یک منطقه مورد نظر انتخاب شده در شیب آزمایش شده است و سطح سطح 2 بعدی یک ناحیه یا تصویر از منطقه مورد نظر است که روی یک صفحه نمایش داده می شود. با ارتفاع معین حجم سطح سه بعدی به عنوان حجم ناحیه مورد نظر که بین یک صفحه مرجع معین و شیب سطح است تعریف می شود.

SPSS 22.0 برای آمار رگرسیون و Origin 8.0 برای نقشه برداری استفاده شد.

3. نتایج و تجزیه و تحلیل

3.1. رواناب

زمان شروع رواناب برای سطوح خاک با شیب های مختلف به ترتیب 25/12 ثانیه (5˚)، 75/8 ثانیه (10˚)، 25/5 ثانیه (15 درجه) و 25/3 ثانیه (20 درجه) بود. و برای شیب تندتر کاهش می یابد. شروع رواناب برای سطح شیب 20 درجه، 2.8 برابر زودتر از شیب 5 درجه رخ داد.

شکل 2 (الف) نشان می دهد که در کل رویداد بارندگی، رواناب تجمعی برای چهار شیب مختلف افزایش می یابد، و رواناب تجمعی در شیب تندتر تمایل به افزایش بیشتر دارد. هر مرحله برای فرسایش تمایل داشت زودتر اتفاق بیفتد و مرحله فرسایش بین شیاری تمایل بیشتری داشت. رواناب تجمعی در طول فرسایش پاشش در سطح 10 درجه بیشترین بود. در طول فرسایش ورق بیشترین مدت را در سطح 15 درجه و برای کوتاهترین زمان در سطح 10 درجه دوام آورد در حالی که رواناب تجمعی آنها تقریباً در همان زمان به اوج خود رسید. در طول فرسایش میان‌شیاری، رواناب بیشترین دوام را داشت و رواناب تجمعی در سطح 15 درجه بالاتر بود.

در طول کل رویداد بارندگی، تکامل سرعت جریان رواناب برای شیب های مختلف الگوهای مشابهی را برای تغییر ارائه کرد ( شکل 2 (ب)). همانطور که بارندگی اعمال شد، نرخ رواناب 0 L·min ^-1 بود زمانی که رواناب هنوز تولید نشده بود. هنگامی که رواناب شروع به تولید کرد، نرخ رواناب به سرعت افزایش یافت تا زمانی که به حالت نسبتاً پایدار رسید. با شدت بارندگی یکسان، سرعت رواناب در شیب تندتر بیشتر می شود و در همه موارد ابتدا به سرعت افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد. یک شبیه‌سازی رگرسیون SPSS پیش‌بینی کرد که رابطه بین بارندگی و رواناب تجمعی را می‌توان با معادله (1) به بهترین شکل نشان داد:

اسرواناب=ب0+ب1x +ب2ایکس2+ب3ایکس3Srunoff=b0+b1x+b2x2+b3x3(1)

که در آن b ₀ , b ₁ , b ₂ , b ₃ ضرایب رگرسیون، _رواناب تجمعی S رواناب (× ^10-2 L) و x بارندگی (mm) هستند.

3.2. بازده رسوب

در طول رویداد بارندگی، تکامل جرم رسوب و نرخ رسوب برای شیب های مختلف شیب الگوهای مشابهی را نشان داد ( شکل 3 ). از طریق

کل رویداد بارندگی، تکامل جرم رسوب تجمعی برای سطوح مختلف تمایل به ارائه الگوهای مشابه دارد. در ابتدای بارندگی، جرم رسوب 0 گرم بود. هنگامی که رواناب شروع شد، پاشش تشکیل شد و رسوب به سرعت افزایش یافت تا اینکه در سطح پایدار قرار گرفت. با شدت بارندگی یکسان، جرم رسوب تجمعی در سطح شیبدار بیشتر خواهد بود و در همه موارد به سرعت افزایش می یابد و بعداً ثابت می شود.

هنگامی که بارندگی شروع شد، نرخ رسوب 0 g·min ^-1 بود . هنگامی که رواناب شروع به تولید کرد، نرخ رسوب به سرعت رشد کرد و به اوج خود رسید. هنگامی که فرسایش پاشش به فرسایش ورقه ای تبدیل شد، رواناب تبدیل به ورقه ای از جریان آب شد که تا حدودی از دست دادن خاک را کاهش داد و آب بندی به وجود آمد که از تولید رسوب جلوگیری کرد و بنابراین میزان رسوب دهی را کاهش داد. در مجموع، با شدت بارندگی یکسان، میزان رسوب دهی برای شیب تندتر بیشتر بود و برای هر منحنی، نرخ رسوب در ابتدا به سرعت رشد کرد، سپس در فرسایش ورق به اوج رسید، و به تدریج تا یک سطح پایدار کاهش یافت. شکل 3 (ب)). اوج میزان بازده رسوب برای سطحی با شیب شیب بیشتر بیشتر بود.

شبیه سازی رگرسیون SPSS پیش بینی کرد که رابطه بین بارندگی و رسوب تجمعی را می توان با رابطه (2) نشان داد:

اسرسوب=ج0+ج1x +ج2ایکس2+ج3ایکس3Ssediment=c0+c1x+c2x2+c3x3(2)

که در آن c ₀ ، c ₁ ، c ₂ و c ₃ ضرایب رگرسیون، رسوب S _رسوب تجمعی (× ^10-1 گرم) و x بارندگی (mm) هستند.

3.3. نرخ سهم رسوب و مقدار شیب بحرانی

نرخ سهم رسوب به عنوان نسبت رسوب برای سطوح خاکورزی کانتور (CT) به سطح شیب خطی (CK) تعریف می شود. جدول 2 نشان می دهد که در همان فرآیند فرسایش، بازده رسوب در شیب بیشتر بیشتر به نظر می رسد و در شیب 15 درجه به اوج خود رسیده و سپس کاهش می یابد. در اوایل دوران

در فرآیند فرسایش، رسوب دهی از سطح CT کمتر از سطح CK بود، اما در شیب تندتر، رسوب CT شروع به افزایش کرد و با رسوب CK رسید و در نهایت از آن پیشی گرفت. بنابراین می توان استنباط کرد که یک مقدار شیب بحرانی وجود دارد که بر میزان سهم رسوب به این طریق تأثیر می گذارد: وقتی در شیب شیب کوچکتر از مقدار شیب بحرانی باشد، رسوب CT به وضوح کمتر از رسوب CK خواهد بود. در حالی که در یک مقدار شیب بیشتر، رسوب CT آشکارا بزرگتر از شاهد خواهد بود، که به معنای نرخ مشارکت بیشتر، حتی بزرگتر از 1 است. شکل 2نشان داد که سهم شیب و فرآیند فرسایش در رسوب دهی متفاوت است: میزان از 5 درجه به 10 درجه به طور قابل توجهی افزایش یافته و پس از 10 درجه به کندی افزایش یافته است که به این معنی است که حداقل نرخ افزایشی وجود دارد و باید شیب بحرانی وجود داشته باشد. ارزش نزدیک به 10 درجه

تجزیه و تحلیل رگرسیون منحنی خطی مختلف (خطی، ورود به سیستم، متقابل، درجه دوم، مکعب، پیچیده، S، رشد و نمایی) برای توصیف رابطه بین شیب و سهم رسوب انجام شد. نتایج نشان داد که رابطه را می توان به خوبی با یک چند جمله ای مکعبی نشان داد و یک معادله برازش (3) برای پیش بینی با محاسبه به دست آمد:

y= 0.001ایکس3– 0.030ایکس2+ 0.272 x – 0.186y=0.001×3−0.030×2+0.272x−0.186(3)

طبق قانون توان، اگر دو بار اعمال شود، تابع (3) تابع مشتق دوم (4) را تولید می کند:

y“= 0.006 x – 0.060y″=0.006x−0.060(4)

اگر y” = 0، آنگاه x = 10 به این معنی است که یک زاویه شیب بحرانی احتمالی 10˚ وجود دارد. این محاسبه برای برازش تمام فرآیندهای فرسایش اعمال شد و سه تابع نابودی و شیب بحرانی همانطور که در جدول 3 نشان داده شده است، تولید شد .

3.4. سطح، حجم و از دست دادن خاک

3.4.1. مساحت سطح

تغییرات منطقه قبل و بعد از چهار مرحله در شکل 4 نشان داده شده است. تمام مساحت دوبعدی برای شیب ها حدود 2 متر مربع بود ⁽ شکل 4 (الف))، که در محدوده سطح تعریف شده توسط داده های ابر نقطه DEM بدست آمده توسط یک اسکنر لیزری نمایه سطح دیجیتال آنی قرار داشت. و ناحیه سه بعدی ( شکل 4 (ب)) عموماً در شیب تندتر بیشتر تمایل داشت و سطوح در مرحله فرسایش بین شیاری بیشترین مساحت را داشتند. نتیجه گیری شد که در همان شیب شیب، ناحیه 3 بعدی با توسعه فرسایش تمایل به رشد دارد. و در همان مرحله فرسایش، با افزایش شیب، ناحیه سه بعدی افزایش یافت.

3.4.2. حجم سطحی

شکل 5 نشان داد که حجم سطح در طول مراحل مختلف فرسایش در یک شیب افزایش می یابد. در همان مرحله فرسایش، حجم سطح زمانی که فرسایش در یک شیب تندتر رخ می‌دهد کمتر می‌شود.

3.4.3. مقدار فرسایش

هنگامی که مقدار فرسایش اندازه‌گیری شده با مقدار فرسایش محاسبه‌شده مقایسه شد، نشان داد که خطا در طول تکامل فرسایش که در یک شیب اتفاق می‌افتد کاهش می‌یابد. در طول یک مرحله فرسایش مشابه، با افزایش شیب شیب سطوح، خطا تمایل به افزایش و سپس کاهش داشت. خطای بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار محاسبه شده از 0.004 تا 0.127 و میانگین خطا 0.053 بود که نسبتاً کوچک بود. این نتایج ثابت کرد که استفاده از تکنیک‌های اسکن لیزری سه‌بعدی امکان نمایش فوری و دقیق‌تر فرسایش بین شیاری را فراهم می‌کند، توپوگرافی واقعی‌تر را منعکس می‌کند و در نتیجه خطاها را کاهش می‌دهد.

4. بحث

آزمایش‌ها بر روی سطوح برهنه شیب‌دار در چهار شیب انجام شد که بر روی آن خاک‌ورزی کانتور و بارندگی تجمعی (90 میلی‌متر در ساعت ^-1 ) اعمال شد، و تکامل فرسایش بین‌شیاری مشخص و به‌طور کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

در همان مراحل، نرخ فرسایش ابتدا تمایل به افزایش و سپس با افزایش شیب کاهش داشت. مقادیر شیب بحرانی برای مراحل مختلف فرسایش پاشش، فرسایش ورقه ای و فرسایش بین شیاری به صورت 11.58 درجه، 11.33 درجه و 12 درجه، با شیب بحرانی احتمالی کلی 10 درجه در طول کل فرآیند توسعه فرسایش، با استفاده از تحلیل رگرسیون برای رسوب تعیین شد. نرخ مشارکت و شیب با این حال، در مرحله interrill، حداکثر فرسایش

نرخ (2.67 کیلوگرم در دقیقه) در شیب 10 درجه رخ داده است که بیشتر به شیب بحرانی 12 درجه است. بنابراین، مقدار شیب بحرانی باید در تحقیقات آینده بیشتر مورد توجه قرار گیرد تا شکاف بین مقدار آزمایشی 10˚ و مقدار محاسبه‌شده 12˚ کاهش یابد، که اطلاعات مهمی برای ارزیابی تناسب زمین فراهم می‌کند. از سوی دیگر، مقدار شیب بحرانی با طول شیب تجربی تنها 2 متر به دست آمد، بنابراین، طول شیب های مختلف باید در آزمایش آینده در نظر گرفته شود.

در طی همان مراحل فرسایش، با افزایش شیب شیب، سطح سه بعدی منطقه مورد نظر افزایش و حجم سطح آنها کاهش یافت. این به این دلیل بود که هنگامی که فرسایش بین شیاری روی سطح رخ می داد، فرسایش چندین برابر یا حتی ده ها برابر می شد [ 21 ] [ 22 ]. خطای بین مقدار فرسایش اندازه گیری شده و مقدار تخمینی از 004/0 تا 127/0 با میانگین خطای 053/0 متغیر بود. DEM را می توان با خیال راحت برای تولید مدل سازی دقیق فرسایش استفاده کرد، به وضوح مشخصات مورفولوژیکی دقیق سطح میکروتوپووگرافی را منعکس کرد و تکامل فرسایش را نشان داد.

با این حال، از آنجایی که آزمایش‌ها برای این کار تحت بارندگی تجمعی انجام شد، نمی‌توان فرآیندهای فرسایش بین شیاری کامل را تضمین کرد. اسکن نقاط ارتفاعی روی سطوح می تواند تحت تأثیر قرار گیرد زیرا فواصل بین رویدادهای بارندگی را نمی توان دقیقاً برای برخی از عوامل آزمایشگاهی و طبیعی کنترل کرد. از این رو، هنگام طراحی آن آزمایش‌ها، کسب تجربه و دانش کافی با مشاهده سیر تکاملی فرسایش بین‌شیاری تحت یک بارندگی کامل ضروری است که می‌تواند به بهبود و تکمیل مطالعه حاضر کمک کند. سیستم های بین راهی روی سطوح، گذرگاه هایی برای انتقال رسوبات و رواناب هستند، بنابراین مطالعات تکامل فرسایش و ویژگی های هیدرولوژیکی اساساً برای حفاظت از آب و خاک مهم هستند.

اگرچه بارش آزمایشگاهی نسبتاً متفاوت از بارش طبیعی است، اما مزایای زیادی دارد که نزدیک ترین جایگزین است، می تواند فاصله بین رویدادهای بارش طبیعی را کاهش دهد و بازه و زمان وقوع یک رویداد باران مصنوعی را کنترل کند.

5. نتیجه گیری ها

خاک‌ورزی کانتور نوعی روش خاک‌ورزی حفاظتی خاک در امتداد خط کانتور توپوگرافی، افزایش نفوذ آب و ظرفیت ذخیره‌سازی، تنظیم رواناب و کاهش فرسایش خاک است تا به نفع رشد محصول و افزایش عملکرد در واحد سطح باشد. عمل کشاورزی کانتور عمدتاً در مناطق کوهستانی صخره ای که در آن شیب ها نسبتاً تند با توپوگرافی تکه تکه هستند یا در مناطقی از فلات لس که از دست دادن آب و خاک شدید است اعمال می شود. این مطالعه نشان داد که گرادیان بحرانی یک شیب برای شخم کانتوری تحت بارندگی 90 میلی‌متر در ساعت ^-1 10 درجه است.

رابطه بین رواناب تجمعی، عملکرد رسوب و بارندگی سطوح خاک میکروتوپوگرافی تحت شیب های مختلف را می توان با یک معادله مکعبی تک متغیره توصیف کرد. این مطالعه نشان داد که گرادیان شیب عامل حساسی برای مدل‌سازی میکروتوپووگرافی پیش‌بینی فرسایش است و یافته‌های دینامیک فرسایش بین‌شیرینی و ویژگی‌های رسوب می‌تواند به عنوان مبنایی برای تحقیقات آینده پیش‌بینی فرسایش مورد استفاده قرار گیرد و زمینه‌ای برای حفاظت از خاک و خاک فراهم کند. آب در فلات لس چین بررسی مقدار شیب بحرانی برای افراد و دولت برای تصمیم گیری آگاهانه در مورد استفاده از زمین و جلوگیری از اتلاف غیر ضروری منابع مهم است. محدودیت های این تحقیق مربوط به روش های محاسبه است، زیرا تنها چهار شیب شیب در نظر گرفته شده است. و ما نمی دانیم که این شیب بحرانی چقدر به چیزی که انتظار داریم نزدیک است. برای اینکه نتایج دقیق تری داشته باشیم، باید شیب های شیب بیشتری را امتحان کنیم یا روش محاسبه خود را تغییر دهیم. و آزمایش‌ها و آزمایش‌های بیشتری برای ارائه شواهد آماری و فیزیکی بیشتر برای حمایت از وجود چنین شیب بحرانی در آینده مورد نیاز است.

منابع

[ 1 ]	Gao, HD, Li, ZB, Li, P., Jia, LL and Zhang, X. (2012) مطالعه کمی بر روی تأثیرات ساخت و ساز میدان تراس دار و سیلتاسیون سد بر فرسایش خاک. مجله علوم جغرافیایی، 22، 946-960. https://doi.org/10.1007/s11442-012-0975-5
[ 2 ]	فاکس، DM و برایان، RB (2000) رابطه از دست دادن خاک توسط فرسایش اینترریل به شیب شیب. کاتنا، 38، 211-222.
[ 3 ]	Ribolzi، O.، Patin، J.، Bresson، LM، Latsachack، KO، Mouche، E.، Sengtaheuanghoung، O.، و همکاران. (2011) تأثیر گرادیان شیب بر ویژگی‌های سطح خاک و نفوذ در شیب‌های تند در شمال لائوس. ژئومورفولوژی، 127، 53-63.
[ 4 ]	El, KH, Zhang, HF, Zhang, PC and Mosandl, R. (2013) فرسایش خاک و رواناب سطحی روی پوشش های گیاهی مختلف و شیب شیب: یک آزمایش مزرعه ای در استان شانشی جنوبی، چین. کاتنا، 105، 1-10.
[ 5 ]	Shen, HO, Zheng, FL, Wen, LL, Han, Y. and Hu, W. (2016) تأثیر شدت بارندگی و شیب شیب بر فرآیندهای فرسایش شیاری در تپه Loessial. تحقیقات خاک و خاک ورزی، 155، 429-436.
[ 6 ]	Zhao, LS, Wang, LH, Liang, XL, Wang, J. and Wu, FQ (2013) اثرات زبری سطح خاک بر فرآیند نفوذ یک شیب کشت شده در فلات لس چین. مدیریت منابع آب، 27، 4759-4771. https://doi.org/10.1007/s11269-013-0428-7
[ 7 ]	Kinnell, PIA and Cummings, D. (1993) تعاملات شیب خاک/شیب در فرسایش توسط جریان تحت تاثیر باران. نامه های مروری فیزیکی، 36، 381-387. https://doi.org/10.13031/2013.28349
[ 8 ]	Koulouri, M. and Giourga, C. (2007) رها شدن زمین و شیب شیب به عنوان عوامل کلیدی فرسایش خاک در اراضی پلکانی مدیترانه. کاتنا، 69، 274-281.
[ 9 ]	Assouline, S. and Ben-Hur M. (2006) اثرات شدت بارندگی و گرادیان شیب بر دینامیک فرسایش بین شیاری در طول آب بندی سطح خاک. کاتنا، 66، 211-220.
[ 10 ]	Tang, KL, Zhang, KL and Lei, AL (1998) شیب بحرانی برای رهاسازی اجباری زمین های کشاورزی در فلات تپه لوس. بولتن علوم چینی، 43، 409-412. https://doi.org/10.1007/BF02883721
[ 11 ]	محمودآبادی، م. و سجادی، س (1395) اثرات شدت باران، شیب شیب و توزیع اندازه ذرات بر سهم نسبی بارهای پاشش و شستشو در فرسایش ناشی از باران. ژئومورفولوژی، 253، 159-167.
[ 12 ]	Li, JP, Dong, WG, Meng, HF and Jia, MX (2016) تحقیق مدل فرسایش شیاری و شیب بحرانی در طول بارندگی. مجله فاجعه شناسی، 31، 207-212. (به زبان چینی)
[ 13 ]	Wu, L., Peng, ML, Qiao, SS and Ma, XY (2018) اثرات شدت بارندگی و شیب شیب بر ویژگی‌های رواناب و رسوب خاک لسی برهنه. علوم محیطی و تحقیقات آلودگی، 25، 3480-3487. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0713-8
[ 14 ]	Zhang، HH، Ta، N. و Zhang، QF (2016) ناهمگونی فضایی شیب میکروتوپوگرافی کانتور لس در فرسایش بارانی. علوم خاک و تغذیه گیاهی، 62، 409-415. https://doi.org/10.1080/00380768.2016.1218742
[ 15 ]	Auerswald, K., Fischer, FK, Kistler, M., Treisch, M., Maier, H. and Brandhuber, R. (2017) رفتار کشاورزان در رابطه با فرسایش توسط آب که توسط شیوه های کشاورزی آنها منعکس شده است. علم کل محیط زیست، 613-614، 1-9.
[ 16 ]	Zheng, ZC, He, SQ and Wu, FQ (2014) تغییرات زبری سطح خاک تحت فرآیند فرسایش آب. فرآیندهای هیدرولوژیکی، 28، 3919-3929. https://doi.org/10.1002/hyp.9939
[ 17 ]	Darboux, F. and Huang, CH (2005) آیا زبری سطح خاک باعث افزایش یا کاهش انتقال آب و ذرات می شود؟ Soil Science Society of America Journal, 69, 748-756. https://doi.org/10.2136/sssaj2003.0311
[ 18 ]	گومز، JA و نیرینگ، MA (2005) تلفات رواناب و رسوب از سطوح ناهموار و صاف خاک در یک آزمایش آزمایشگاهی. کاتنا، 59، 253-266. https://doi.org/10.1016/j.catena.2004.09.008
[ 19 ]	ژو، ZC و Shangguan، ZP (2007) اثرات ریشه ها و شاخه های چچم بر فرسایش لس تحت بارش شبیه سازی شده. کاتنا، 70، 350-355. https://doi.org/10.1016/j.catena.2006.11.002
[ 20 ]	Zhang، QF، Wang، J. و Wu، FQ (2018) ناهمگونی فضایی زبری سطح در شیب‌های لس کشت‌شده در مراحل فرسایش. تحقیقات خاک و آب، 13، 90-97. https://doi.org/10.17221/130/2017-SWR
[ 21 ]	Auerswald, K., Fiener, P. and Dikau, R. (2009) نرخ فرسایش ورق و شیار در آلمان: یک متا آنالیز. ژئومورفولوژی، 111، 182-193. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2009.04.018
[ 22 ]	Dunkerley D. (2008) ویژگی‌های رویداد باران در طبیعت و در آزمایش‌های شبیه‌سازی باران: بررسی مقایسه‌ای با توصیه‌هایی برای مطالعه و گزارش‌دهی سیستماتیک فزاینده. فرآیندهای هیدرولوژیکی، 22، 4415-4435. https://doi.org/10.1002/hyp.7045