土壤侵蚀预报模型的研究进展综述

土壤侵蚀预报模型是由美国引进的,经过不断地消化与改进,现已成为我国进行水土流失计算与预测的重要工具。该文简单介绍了土壤侵蚀预报模型的发展历程、公式及其应用。

黄土高原土壤侵蚀预报模型研究进展

建立土壤侵蚀预报模型将为小流域综合治理、土地利用规划提供依据,为小流域水土保持效果有效评价提供参考。黄土高原坡面陡峭、破碎程度高、坡面水蚀模型复杂,水土流失的情况极为严重。通过对常用的数值模拟模型在黄土高原土壤侵蚀过程模拟中的适用性进行了对比和分析;结果表明经验模型模拟的精度更高,但是对侵蚀过程不能做出理论性的解释,而物理成因模型能够更好做到这一点。因此物理模型具有预测未来情景变化和解释气候变化、人类活动对土壤侵蚀响应的能力,可以为实现不同尺度流域的侵蚀动态模拟预报提供一定的理论基础。

东北黑土区农田植被土壤侵蚀预报模型研究设计

植被是防治土壤侵蚀、控制水土流失最有效、最可持续的措施,植被覆盖因子C是通用土壤流失方程USLE中表述控制土壤侵蚀的重要指标。在东北黑土区,如果能够对农作物覆盖因子C进行科学定量评价,就可以充分认识农作物防治土壤侵蚀的效益与机理,建立适宜的土壤侵蚀预报模型,为防治土壤侵蚀提供理论依据。阐述了东北黑土区农田植被土壤侵蚀预报模型研究的主要内容,并提出了详细具体的试验设计。

利用侵蚀模型普查黄土高原土壤侵蚀状况

土壤侵蚀普查对于土地资源保护和自然灾害防治具有重要意义。为了测试抽样方法和土壤侵蚀模型在土壤侵蚀普查中的适用性,该文以陕西吴起县为试点,采用1%均匀抽样方法,调查39个抽样单元的土壤侵蚀影响因子,使用中国侵蚀预报模型CSLE(Chinese soilloss equation)估算土壤侵蚀模数,并与基于遥感数据的水蚀分级分类方法进行比较。两种方法估算的全县平均土壤侵蚀模数分别为4571和5504t/(km2a),但不同分级侵蚀强度的面积和空间分布存在较大差异。抽样方法在土地利用与覆盖、水土保持措施及土壤特性方面获得的信息量大于遥感方法,同时对于区域具有很好的代表性;使用模型估算土壤侵蚀考虑的影响因子与分级方法相比,还包括了土壤可蚀性、坡长因子以及水土保持措施因子等,由此计算的土壤侵蚀模数和强度具有更高的可信度。因此,虽然基于抽样方法和土壤侵蚀模型的土壤侵蚀普查方法也存在一定的问题,但与土壤侵蚀分类分级方法相比具有明显的优越性。

DEM与区域土壤侵蚀地形因子研究

地形是影响地表径流和土壤侵蚀的重要因素,坡度等指标是流域水文和土壤侵蚀预报的重要变量。DEM在区域土壤侵蚀中应用研究主要包括:如何实现对侵蚀区地形的表达,使之能准确、科学和有效地表达地形形态和侵蚀沟道网络结构;在多种尺度上,用什么指标实现表征地形对土壤侵蚀发生过程的影响;用什么方法提取或者处理地形因子,如何建立地形因子与土壤侵蚀关系。引入新的DEM理念和算法,应用高精度地形测量数据和数字地形图,改进DEM质量,考虑尺度效应并将已有地形因子研究与区域土壤侵蚀模型研究结合,是今后的主要研究方向。

砾石覆盖对土壤水蚀过程影响的研究进展

土壤中砾石的存在对水蚀过程有着重要的影响,有关砾石特别是表土砾石覆盖对土壤水蚀影响的研究结果表明,表土砾石对溅蚀分散、细沟间及细沟侵蚀等坡面侵蚀过程有重要影响:1)泥沙溅蚀分散量与砾石覆盖度呈负相关关系;2)砾石覆盖与细沟间侵蚀的关系较为复杂,这取决于表土的结构、砾石的位置和大小以及坡度等因素,当砾石嵌入结皮表土时,二者呈负相关关系,当砾石置于表土之上或嵌入具有结构孔隙的表土时,二者呈正相关关系;3)砾石覆盖对细沟间侵蚀产沙的作用效率与砾石粒径呈负相关关系,砾石置于表土之上的表土产沙量总低于砾石嵌入表土的产沙量;4)表土砾石覆盖能抑制细沟的形成,增加细沟糙度,降低细沟径流速率以及径流的侵蚀速率。鉴于砾石对水蚀过程的重要影响,RUSLE、WEPP和EUORSEM等土壤侵蚀模型预报含砾石土壤流失量时对相关参数做了修正。

水蚀过程的土壤可蚀性研究述评

土壤可蚀性是建立土壤侵蚀预报模型的重要参数,在土壤侵蚀研究中占有重要地位。该文基于土壤内在性质和侵蚀动力对土壤可蚀性评价指标与体系、土壤可蚀性的测定与计算方法以及土壤可蚀性动态变化等方面进行阐述,全面评述了目前国内外土壤可蚀性的研究进展,分析了当前土壤可蚀性研究存在的问题,指出了尚需加强的研究领域,包括土壤可蚀性评价指标体系、土壤可蚀性动态变化规律和土壤侵蚀机理研究等。