Respuesta de las características hidrodinámicas a la microtopografía inducida por la labranza de los procesos de erosión por surcos bajo lluvias intensas
Autores: He, Shuqin; Luo, Jian; Zheng, Zicheng; Ding, Wenfeng; Liu, Jigen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Respuesta de las características hidrodinámicas a la microtopografía inducida por la labranza de los procesos de erosión por surcos bajo lluvias intensas
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Ocurrencia
Desarrollo
Erosión por surcos
Prácticas de labranza
Microtopografía
Mecanismo hidrodinámico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La ocurrencia y el desarrollo de la erosión en surcos dependen de las características hidráulicas del flujo de agua y de las características de la superficie del suelo subyacente. Nuestros experimentos incluyen tratamientos de intensidad de lluvia de un solo nivel (2.0 mm min-1) y varios niveles microtopográficos basados en diferentes prácticas de labranza con pendiente suave (CK), excavación artificial (AD) y labranza en surcos (RT) en una pendiente de 15 grados. Los resultados indican lo siguiente: (1) Los valores del índice de rugosidad del suelo estaban en el orden de CK < AD < RT, y la variabilidad espacial de las diferentes prácticas de labranza tenía fuertes autocorrelaciones durante las diferentes etapas erosivas en surcos. Los valores del codominio disminuyeron con el aumento de la microtopografía. (2) Los valores de la dimensión multifractal de las prácticas de labranza en varias etapas erosivas estaban en el orden de RT > AD > CT. La microtopografía de diferentes pendientes labradas mostró fuertes características multifractales, y las características multifractales fueron más fuertes a medida que aumentaba la heterogeneidad del microrelieve. Para la pendiente CK, el rango de la dimensión fractal generalizada (D) osciló entre 0.0019 y 0.0058. Para la pendiente AD, D estuvo entre 0.2901 y 0.5112. Y, para la pendiente RT, D estuvo entre 0.4235 y 0.7626. (3) Con la evolución de la erosión en surcos, el patrón de flujo en diferentes pendientes labradas cambió de flujo de transición subcrítico a flujo de transición supercrítico. (4) El índice de rugosidad del suelo y D tuvieron buenas correlaciones con los parámetros hidrodinámicos. Cuanto más fuerte era la energía erosiva del escorrentía, mayor era la heterogeneidad espacial de la microtopografía. Este estudio se espera que proporcione una base teórica para revelar el mecanismo hidrodinámico de la erosión en surcos en tierras agrícolas en pendiente.
Descripción
La ocurrencia y el desarrollo de la erosión en surcos dependen de las características hidráulicas del flujo de agua y de las características de la superficie del suelo subyacente. Nuestros experimentos incluyen tratamientos de intensidad de lluvia de un solo nivel (2.0 mm min-1) y varios niveles microtopográficos basados en diferentes prácticas de labranza con pendiente suave (CK), excavación artificial (AD) y labranza en surcos (RT) en una pendiente de 15 grados. Los resultados indican lo siguiente: (1) Los valores del índice de rugosidad del suelo estaban en el orden de CK < AD < RT, y la variabilidad espacial de las diferentes prácticas de labranza tenía fuertes autocorrelaciones durante las diferentes etapas erosivas en surcos. Los valores del codominio disminuyeron con el aumento de la microtopografía. (2) Los valores de la dimensión multifractal de las prácticas de labranza en varias etapas erosivas estaban en el orden de RT > AD > CT. La microtopografía de diferentes pendientes labradas mostró fuertes características multifractales, y las características multifractales fueron más fuertes a medida que aumentaba la heterogeneidad del microrelieve. Para la pendiente CK, el rango de la dimensión fractal generalizada (D) osciló entre 0.0019 y 0.0058. Para la pendiente AD, D estuvo entre 0.2901 y 0.5112. Y, para la pendiente RT, D estuvo entre 0.4235 y 0.7626. (3) Con la evolución de la erosión en surcos, el patrón de flujo en diferentes pendientes labradas cambió de flujo de transición subcrítico a flujo de transición supercrítico. (4) El índice de rugosidad del suelo y D tuvieron buenas correlaciones con los parámetros hidrodinámicos. Cuanto más fuerte era la energía erosiva del escorrentía, mayor era la heterogeneidad espacial de la microtopografía. Este estudio se espera que proporcione una base teórica para revelar el mecanismo hidrodinámico de la erosión en surcos en tierras agrícolas en pendiente.