Efectos de la intensidad de la lluvia y el gradiente de la pendiente en la erosión del suelo y la pérdida de nitrógeno en los campos inclinados del embalse de Miyun
Autores: Wang, Lei; Li, Yan; Wu, Jiajun; An, Zhizhuang; Suo, Linna; Ding, Jianli; Li, Shuo; Wei, Dan; Jin, Liang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Efectos de la intensidad de la lluvia y el gradiente de la pendiente en la erosión del suelo y la pérdida de nitrógeno en los campos inclinados del embalse de Miyun
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Ambiental
Pérdida
Suelo
Erosión
Nutriente
Lluvia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
La pérdida ambiental es causada principalmente por la pérdida de suelo, agua y nutrientes, y el escurrimiento está asociado con el transporte de nutrientes y la pérdida de sedimentos. La mayoría de los estudios existentes se han centrado en un factor influyente, a saber, el gradiente de la pendiente o la intensidad de la lluvia, para la erosión de la pendiente y la pérdida de nutrientes, pero los efectos conjuntos de los dos factores rara vez han sido investigados. En este contexto, se exploró el impacto de los gradientes de pendiente (0 grados, 5 grados, 10 grados y 15 grados) y las intensidades de lluvia (30, 40, 50, 60, 70 y 80 mm/h) en la erosión del suelo y la pérdida de nutrientes en los campos inclinados del embalse de Miyun utilizando el sistema de simulación de lluvia artificial en interiores. Según los resultados del estudio, la variación del coeficiente de escurrimiento con el gradiente de la pendiente no fue notable para intensidades de lluvia de 40 mm/h, el rango de aumento del coeficiente de escurrimiento se duplicó, y el aumento fue más rápido a 0 grados entre los cuatro gradientes de pendiente. La profundidad del escurrimiento superficial de la pendiente y la tasa de escurrimiento mostraron correlaciones positivas con la intensidad de la lluvia (r = 0.875, < 0.01) y una correlación negativa con el gradiente de la pendiente. Además, el rendimiento acumulado de sedimentos estuvo positivamente relacionado con el gradiente de la pendiente y la intensidad de la lluvia (r > 0.464, < 0.05). Además, las tasas de pérdida de nitrógeno total (TN) asociadas al escurrimiento superficial de la pendiente y a los sedimentos aumentaron a medida que aumentaba la intensidad de la lluvia o el gradiente de la pendiente, y se encontraron correlaciones lineales positivas significativas entre la tasa de pérdida de TN asociada al escurrimiento (NLr) y la intensidad de escurrimiento y entre la NLr asociada a los sedimentos y la intensidad de erosión. Además, hubo correlaciones lineales positivas entre los volúmenes de pérdida de TN asociados al escurrimiento de la pendiente o a los sedimentos y la intensidad de la lluvia, el escurrimiento superficial y los volúmenes de pérdida de sedimentos, que fueron altamente notables. El gradiente de la pendiente tuvo una correlación positiva significativa con la pérdida de TN asociada al escurrimiento superficial de la pendiente a 0.05 (r = 0.452) y una correlación positiva significativa con la pérdida de TN asociada a los sedimentos al nivel de 0.01 (r = 0.591). La intensidad de la lluvia exhibió correlaciones extremadamente positivas con la pérdida de TN asociada al escurrimiento superficial de la pendiente y a los sedimentos a 0.01 (r = 0.717 y 0.629). Los gradientes de pendiente tienen menos efecto en la pérdida de nitrógeno en campos inclinados que la intensidad de la lluvia, principalmente porque la intensidad de la lluvia afecta la profundidad del escurrimiento. Basado en los hallazgos de este estudio, el embalse de Miyun podría mejorar la prevención y control de la pérdida de nitrógeno.
Descripción
La pérdida ambiental es causada principalmente por la pérdida de suelo, agua y nutrientes, y el escurrimiento está asociado con el transporte de nutrientes y la pérdida de sedimentos. La mayoría de los estudios existentes se han centrado en un factor influyente, a saber, el gradiente de la pendiente o la intensidad de la lluvia, para la erosión de la pendiente y la pérdida de nutrientes, pero los efectos conjuntos de los dos factores rara vez han sido investigados. En este contexto, se exploró el impacto de los gradientes de pendiente (0 grados, 5 grados, 10 grados y 15 grados) y las intensidades de lluvia (30, 40, 50, 60, 70 y 80 mm/h) en la erosión del suelo y la pérdida de nutrientes en los campos inclinados del embalse de Miyun utilizando el sistema de simulación de lluvia artificial en interiores. Según los resultados del estudio, la variación del coeficiente de escurrimiento con el gradiente de la pendiente no fue notable para intensidades de lluvia de 40 mm/h, el rango de aumento del coeficiente de escurrimiento se duplicó, y el aumento fue más rápido a 0 grados entre los cuatro gradientes de pendiente. La profundidad del escurrimiento superficial de la pendiente y la tasa de escurrimiento mostraron correlaciones positivas con la intensidad de la lluvia (r = 0.875, < 0.01) y una correlación negativa con el gradiente de la pendiente. Además, el rendimiento acumulado de sedimentos estuvo positivamente relacionado con el gradiente de la pendiente y la intensidad de la lluvia (r > 0.464, < 0.05). Además, las tasas de pérdida de nitrógeno total (TN) asociadas al escurrimiento superficial de la pendiente y a los sedimentos aumentaron a medida que aumentaba la intensidad de la lluvia o el gradiente de la pendiente, y se encontraron correlaciones lineales positivas significativas entre la tasa de pérdida de TN asociada al escurrimiento (NLr) y la intensidad de escurrimiento y entre la NLr asociada a los sedimentos y la intensidad de erosión. Además, hubo correlaciones lineales positivas entre los volúmenes de pérdida de TN asociados al escurrimiento de la pendiente o a los sedimentos y la intensidad de la lluvia, el escurrimiento superficial y los volúmenes de pérdida de sedimentos, que fueron altamente notables. El gradiente de la pendiente tuvo una correlación positiva significativa con la pérdida de TN asociada al escurrimiento superficial de la pendiente a 0.05 (r = 0.452) y una correlación positiva significativa con la pérdida de TN asociada a los sedimentos al nivel de 0.01 (r = 0.591). La intensidad de la lluvia exhibió correlaciones extremadamente positivas con la pérdida de TN asociada al escurrimiento superficial de la pendiente y a los sedimentos a 0.01 (r = 0.717 y 0.629). Los gradientes de pendiente tienen menos efecto en la pérdida de nitrógeno en campos inclinados que la intensidad de la lluvia, principalmente porque la intensidad de la lluvia afecta la profundidad del escurrimiento. Basado en los hallazgos de este estudio, el embalse de Miyun podría mejorar la prevención y control de la pérdida de nitrógeno.