摘要
为阐明不同降雨强度和坡度下草覆盖黑土坡面的径流生成途径及其相关的碳氮输送特征，本研究开展了系列模拟降雨实验。实验设置了三种降雨强度（30、60和90毫米/小时）以及四种坡度（0°、5°、10°和15°）。研究系统分析了地表径流和地下径流的形成过程，同时测量了铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3?-N）和总有机碳（TOC）的浓度及其在不同流动路径中的输送量。在降雨强度为30毫米/小时时，地下径流先于地表径流产生，在最初60分钟内占总径流量的55.6%至79.3%。当降雨强度增加到60和90毫米/小时时，除5°坡度外，所有坡度条件下地表径流都成为主导径流形式。较高的降雨强度显著增加了地表径流量，而地下径流量变化则较为有限。坡度对径流途径的影响并非单调变化；在中等至较高降雨强度下，5°坡度的地下径流比例相对更高。尤其是在降雨强度为60和90毫米/小时时，铵态氮主要通过地表径流输送。而在降雨强度为30毫米/小时时，硝态氮主要通过地下径流迁移，但随着降雨强度的增加，地表径流逐渐占据主导地位。地表径流与地下径流中的总有机碳浓度差异通常较小，但总有机碳的输送量主要由地表径流决定。相关性分析表明，铵态氮的输出与地表径流量密切相关，硝态氮的输出则同时受地表径流和地下径流的影响，而总有机碳的输出与总径流量及地表径流量之间的关联最为紧密。总体而言，这些研究结果表明降雨强度会影响地表径流与地下径流的比例，进而深刻影响草覆盖黑土坡面碳氮元素的输送途径和数量。
