土壤学报

作者：熊姝臻，吕刚，李叶鑫，王京行，李坤衡

单位：熊姝臻，辽宁工程技术大学环境科学与工程学院, 辽宁阜新 123000；,吕刚，辽宁工程技术大学环境科学与工程学院, 辽宁阜新 123000；lvgang2637@126.com,李叶鑫，沈阳工业大学建筑与土木工程学院, 沈阳 110870；,王京行，辽宁工程技术大学环境科学与工程学院, 辽宁阜新 123000；,李坤衡，北京林业大学水土保持学院, 北京 100083；,

关键词：露天煤矿;矿山生态修复;排土场;土壤侵蚀;人工模拟降雨;水动力学参数

基金：辽宁省“兴辽英才计划”项目（XLYC2007046）和辽宁工程技术大学双一流学科创新团队建设项目（LNTU20TD-24）资助

排土场是一种典型的人工再塑地貌，由于近年受极端暴雨的影响，边坡极易发生滑坡和泥石流等地质灾害，造成水土流失，导致矿区植被恢复困难。为此，本研究通过人工模拟降雨试验，旨在探究不同降雨强度（50、75、100 mm·h-1）和植被覆盖度（0%、40%、70%）下，排土场坡面土壤剥蚀率随产流时间的变化特征及土壤剥蚀率与水动力学参数之间的定量关系。结果表明，土壤剥蚀率主要受降雨强度及植被覆盖度的影响，对土壤剥蚀率的贡献率分别为50%、36%。3种降雨强度下，植被覆盖度为70%的产流产沙总量较0%分别显著下降18%～27%及84%～87%（P<0.05）。不同植被覆盖度，降雨强度为100 mm·h -1的产流产沙总量较50 mm·h -1分别显著增加1940～2530 mL及66.92～386.14 g（P<0.05）。在0%、40%、70%植被覆盖度下土壤剥蚀率与雷诺数、剪切力和径流功率三个水动力学参数均呈极显著幂函数关系（P<0.01），各水动力学参数间呈极显著线性正相关关系（P<0.01）。就拟合优度而言，不同水力参数植被覆盖度均表现为70%>40%>0%，土壤剥蚀率与径流功率拟合效果最显著，决定系数R2为0.894。该项研究阐明了排土场覆土边坡植被覆盖度与坡面侵蚀动力的关系，揭示了排土场覆土边坡在不同植被覆盖度下的土壤侵蚀过程，研究结果可为矿区排土场植被建设和生态修复提供理论依据。

来源：2025年第5期

《土壤学报》期刊编辑部

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