土壤侵蚀量估算

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1、1土壤侵蚀量计算模型关于土壤侵蚀量的计算，目前国内外主要采用的是美国的通用土壤流失方程USLE(UniversalSoil-LossEquation)，作为一个经验统计模型，它是土壤侵蚀研究过程中的一个伟大的里程碑，在土壤侵蚀研究领域一度占据主导地位，并深刻地影响了世界各地土壤侵蚀模型研究的方向和思路。由于USLE模型形式简单、所用资料广泛、考虑因素全面、因子具有物理意义，因此不仅在美国而且在全世界得到了广泛应用。“通用土壤流失方程式”的形式如下：1-1式中：A——土壤流失量（吨∕公顷·年）R——降雨侵蚀力指标；

2、K——土壤可蚀性因子。它是反映土壤吝易遭受侵蚀程度的一个数字。其单位是，在标准条件下，单位侵蚀力所产生的土壤流失量；L——坡长因子。当其它条件相同时，实际坡长与标准小区坡长（22.1米）土壤流失量的比值；S——坡度因子。当其它条件相同时，实际坡度与标准小区坡度（9%）上土壤流失量的比值；C——作物经营因子。为土壤流失量与标准处理地块（经过犁翻而没有遮蔽的休闲地）上土壤流失量之比值；P——土壤保持措施因子，有土壤保持措施地块上的土壤流失量与没有土壤保持措施小区（顺坡梨耕最陡的坡地）上土壤流失量之比值。通用土壤流失方

3、程的计算结果只适用于多年平均土壤流失量，而不能够代表当地某一年或某一次降雨所产生的土壤流失量。当方程式右边每个因子值都是已知数时，即地块内的土壤种类、坡长、坡度、作物管理情况、地块内的土壤保持措施以及降雨侵蚀力都已知，且都被分别赋于一个适当的数值时，它们相乘后，就得出在此特定条件下所预报的年平均土壤流失量。2模型中各参数确定依据2.1降雨侵蚀力指标R值的确定R值的确定有以下三种途径：（1）R值的经典算法：美国学者威斯奇迈尔和史密斯（1985年）利用美国35个土壤保持试验站8250个休闲小区的降雨侵蚀资料统计得出R

4、指标与降雨动能E及最大30分钟降雨强度I30的经验关系，计算式如下：1-2（2）R值的简易计算：上式在实际应用中，计算降雨动能E需要降雨过程，其计算是件繁杂的事情，故R值简易计算的关键在于寻求一个通过常规降雨资料就可得到的参数，并建立它与R值的经典算法的关系，省去动能E的计算。美国学者威斯奇迈尔提出了一个直接利用年平均降雨量和多年各月平均降雨量推求年降雨侵蚀力R值的经验计算公式：1-3式中：R——年降雨侵蚀力值；P——年平均降雨量（mm）；P1——月平均降雨量（mm）。（3）根据各地的降雨资料获得全国降雨侵蚀力R

5、值的等值线图（图1），若无相关降雨资料，可查等值线图取得。（参考文献：王广忠、焦菊英，中国的土壤侵蚀因子定量评价研究，水土保持通报，1996.10）图1全国降雨侵蚀力R值的等值钱图2.2土壤可蚀因子K值的确定USLE中的K值，是一个由实验确定的定量数值，对于一个具体土壤，它对于“单元”小区上每单位侵蚀指标的土壤流失率。单位小区的认为定义是：坡长22.1m，均一坡度9%，顺坡梨耕的连续休闲地。当这些条件都满足时，L，S，C，P各为1.0，则K=A/EI。由于直接测定K值比较费事，因此美国在进行区域性土壤性质与K值关

6、系研究的基础上，建立了通过土壤基本性质查算K值的办法，并绘制了用以查算的诺谟图。我国K值的获取有两个方面：一是应用诺谟图；二是实测K值。同时K值可以通过土壤质地和有机质含量从表1中查找。表1USLE中的可蚀因子K值土壤质地土壤有机质含量（%）0.524细沙0.360.310.22壤质细沙土0.540.450.36粘壤土0.630.560.47沙质粘土0.310.290.27粘土0.650.470.292.3地形因子LS的确定L（坡长）和S（坡度）常作为一个复合因子进行综合计算，LS就是特定坡度与坡长上的土壤流失量

7、与标准小区上土壤流失量的比率。美国学者威斯奇迈尔和史密斯得出的适用于大于9%坡度的LS关系为：1-4式中：Y——坡地坡长（米）；θ——坡地坡度（度）。2.4作物经营因子C与土壤保持措施因子P的确定C值确定：植被作用系数C与植被类型、覆盖度有关，地面无任何覆盖时C值等于1.0；有很好的植被或其它保护层时，C值等于0.001。不同植被类型及覆盖率下的C值按表2求取。表2作物经营因子C值表不同植被覆盖的C值地面覆盖度（%）020406080100草地0.4500.2400.1500.0900.0430.011灌木0.4

8、000.2200.1400.0850.0400.011乔灌混交0.3900.2000.1100.0600.0270.007茂密森林0.1000.0800.0600.0200.0040.001P值确定：P为特定水土保持措施的土壤流失与起伏耕地的相应土壤流失之比。措施好的P值小，反之P值大。未采取任何措施的P值为1。表3为我国不同措施的P值。表3土壤保持措施因子P值表中国不同