研究背景 现代化建设和土地利用变化过程可能会对环境产生负面影响，在硬化地区，降雨后的径流速度和峰值流量远高于非硬化地区，导致道路频繁积水，甚至产生洪水，加重水土流失危害。路基边坡工程和植被措施可以有效防止水土流失。为了更好地了解灌草种植对减少径流和土壤侵蚀以及增加土壤水分的影响，本研究利用径流小区对三种植被处理的坡面系统进行了五种降雨强度的降雨产流产沙研究。其目的是:(1)探索不同降雨强度下的产流产沙规律。(2)评价哪种种植方式和植被配置具有最佳的水土保持效益，
现代化建设和土地利用变化过程可能会对环境产生负面影响，在硬化地区，降雨后的径流速度和峰值流量远高于非硬化地区，导致道路频繁积水，甚至产生洪水，加重水土流失危害。路基边坡工程和植被措施可以有效防止水土流失。为了更好地了解灌草种植对减少径流和土壤侵蚀以及增加土壤水分的影响，本研究利用径流小区对三种植被处理的坡面系统进行了五种降雨强度的降雨产流产沙研究。其目的是:(1)探索不同降雨强度下的产流产沙规律。(2)评价哪种种植方式和植被配置具有最佳的水土保持效益， 为公路边坡绿化和道路安全管护提供了理论参考。
观测地块位于江苏省南通市建宁旗铁路路段（北纬31°53'42"，东经121°21'47"）。路基坡度高7.0米，坡度为30°。每个实验地块由三个方形混凝土框架组成，共选取了9个样地。实验地块的边界是砖和混凝土涂片，在样品场下方有径流和沉积物 收集池。
实验区设置了不锈钢降雨管，实时测量降雨，计算监测现场每小时平均降雨强度（mm/h）。为了更好地控制单变量，选取观测期间降雨量相似的处理作为有效观测数据，观测值反映了所选样地在特定降雨条件下的径流和泥沙负 荷。
路基表面类型分为裸坡、草坡、灌木-草坡3种类型。每种类型有三个重复图。各路基类型总降雨量为80±4 mm，雨强分别为15、28、40、63和82 mm/h。径流产生时间在降雨期间用秒表 记录。
径流减少率Q（%）计算公式 如下：
其中Q是径流减少率；Q1是裸坡产生的径流总量;Q2是种植草或灌木-草坡面产生的 径流量。
统计分析采用SPSS 16.0软件包进行。描述性统计用于计算每组重复的平均值和标准偏差。测试数据的正态分布和方差分析的同质性，以保证数据满足方差分析的要求。将坡面类型和降雨作为两个独立因素，采用双向方差分析法分析径流产生时间、径流量及泥沙量的差异。必要时可采用最小显著差异法比较产流时间和 径流量。
裸坡、草坡、灌木-草坡径流形成时间与降雨强度呈负相关，降雨强度越大，径流形成时间越短。种植草和灌木-草的措施能够有效延缓径流的产生，且灌草坡延迟径流形成时间比草坡高41.2%，延缓效果更佳。降雨强度增大，坡面径流量也随之增加，说明径流量与降雨强度呈 正相关。
在不同强度的降雨下，灌木-草坡和草坡产生的径流量均比裸坡少，且灌木-草坡的径流减少率为54.20%~63.68%，草坡的径流减少率为38.59%~55.37%。本研究表明，灌木和草结合时，对径流量的减少效果更好。随着降雨强度的增大，裸坡的泥沙量呈指数级增长，尤其是当降雨强度高于60 mm/h时。草坡和灌木-草坡的泥沙产量明显低于裸坡，表明植被措施可以有效减少 水土流失。
植被在防治水土流失方面起着重要作用。本文研究了不同降雨强度下灌木-草坡、草坡和裸坡的径流和泥沙损失。通过回归分析得到降雨强度、植被类型与径流减少率之间的准确关系，并进行了验证，为改善路基边坡植被配置及水土保持措施提供参 考。
Chunfeng Jia,Baoping Sun,Xinxiao Yu,Xiaohui Yang. Analysis of Runoff and Sediment Losses from a Sloped Roadbed under Variable Rainfall Intensities and Vegetation Conditions[J]. Sustainability,2020,12(5):2077
张亮，西北农林科技大学，水土保持与荒漠化防治专业硕士研究生。
