红壤坡地不同利用方式土壤侵蚀模型研究

利用土壤侵蚀定位土芯Ｅｕ示踪新方法所获得的大量侵蚀及其因子实测数据，建立了红壤坡地不同土地利用方式下土壤侵蚀空间分异和坡面侵蚀预测模型。模型的可操作性强，所需因子数据用常规方法即可获得。

红壤坡地次降雨通用土壤侵蚀模型研究

针对土壤侵蚀规律定量研究的经验模型通用性欠缺和机理性模型参数多且较为复杂的缺点,结合我国南方红壤区的降雨、土壤、地形等特征,探索建立一个结构简单、使用方便,同时具有一定通用性的红壤坡地次降雨通用土壤侵蚀模型。该模型包括地表径流系数、降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形和水土保持措施等五个因子,并给出了各因子的计算方法。利用在江西省水土保持生态科技园内的10组实测资料对模型进行验证,计算值与实测值平均相对误差21.67%。结果表明,本研究提出的次降雨通用土壤侵蚀模型是合理的,可为南方红壤地区土壤侵蚀预报与治理提供参考。

土壤侵蚀量预报模型研究进展

土壤侵蚀模型是定量评价水土资源发展动态、指导综合治理规划、评价治理方案和措施的技术工具。根据建模的手段和方法 ,土壤侵蚀量预报模型有经验模型和物理成因模型两大类。根据建模对象的不同 ,土壤侵蚀模型又有坡面土壤侵蚀模型和流域土壤侵蚀模型之分。主要从这 4个方面入手 ,介绍了国内外土壤侵蚀量预报模型研究的主要成就 ,指出了现有模型的不足。在总结前人工作的基础上 ,提出了我国土壤侵蚀模型今后的发展方向。

坡地土壤侵蚀与氮素迁移转化规律研究

研究坡地土壤氮素迁移转化的过程具有重要的科学理论意义和工程应用价值。结合目前国内外研究现状,论述了坡地土壤侵蚀与氮素迁移转化的过程,以及降雨、土壤特性、地表状况、土地利用方式等因素对坡地土壤氮素迁移转化规律的影响。分析得出,坡面地表径流、壤中流和侵蚀泥沙为坡地土壤氮素迁移转化的主要途径。最后围绕坡地土壤氮素迁移转化模型展开了探讨。

不同空间尺度下的土壤侵蚀模型研究进展

土壤侵蚀模型的研究在于预报水土流失、侵蚀产沙量以及非点源污染的时空分布与变化,指导水土保持措施的配置.综述了国内外基于坡面、流域和区域3个不同空间尺度的侵蚀模型,从模型结构、功能、优缺点等方面对模型进行了简要分析;从经验模型和物理过程模型的分类角度,分别比较分析了不同尺度模型的特点,并对发展趋势予以展望.

我国流域土壤侵蚀预报模型研究动态评述

流域尺度土壤侵蚀预报模型的研究对流域水土保持规划、国土利用和水土流失的治理十分重要。我国流域土壤侵蚀经验统计模型有:皇甫川流域、黄土高原多沙粗沙区、陕北地区、三峡库区、长江中上游小流域模型等。通过对土壤侵蚀模型的研究,可建立一套土壤侵蚀动力学体系和适合我国国情的预报模型。

分布式土壤侵蚀模型研究概述

分布式模型是近年在经验统计模型和物理过程模型的基础上发展起来的土壤侵蚀模型。本文分析了几种分布式侵蚀模型的特征及物理过程,对其中的网格划分、网格单元侵蚀量的计算、流域出口侵蚀量的计算、模型参数的采用等主要技术环节进行了讨论,并展望了今后的研究方向。

深圳市土壤侵蚀预测模型的建立

根据深圳市水土流失调查资料和产沙观测数据,通过选取影响水土流失的主要因子:地形、植被、降雨、土壤、城市化人为影响因子等,建立了符合深圳地区的多元回归方程,其中城市化人为影响因子是根据城市水土流失现状提出的,并通过深圳3个水保试验站的调查资料反推求得。通过两组实测资料检验,表明建立的模型具有较高的精度,能够较好的反映深圳地区的水土流失特点。

深圳市城市土壤侵蚀预测模型的初步建立

根据深圳市全市水土流失斑块的调查资料和产沙观测结论,通过选取水土流失主要影响因子:地形、植被、降雨、土壤、城市化人为影响因子,建立侵蚀量与这些影响因子之间的多元回归关系方程,属深圳市首例。其中城市化人为影响因子是反映城市水土流失特点的一个因子,反推求得。建立的模型通过2组实测资料的检验,具有较高的精度,能够较科学地反映深圳地区城市水土流失特点。

黄土高原南部坡耕地土壤侵蚀预报

在系统分析了淳化县泥河沟及彬县、黄龙、永寿、耀县和西峰１９６４～１９９５年部分径流小区试验资料、降水自记资料４９７组的基础上，运用数理统计方法，得出了黄土高原南部坡耕地土壤侵蚀预报的基本方程，并根据理论推导得出径流量方程式，通过量纲分析和实测数据资料验证后，建立了规整均匀坡面上的土壤侵蚀预报动力模型，为该区域土壤侵蚀预报的进一步研究奠定了基础。

水文气象因素对土壤侵蚀的影响及预测模型构建研究

本研究探讨了水文气象因素对土壤侵蚀的影响,并构建了相应的预测模型。通过收集水文气象数据和土壤侵蚀数据,运用统计分析方法和机器学习算法,分析了降雨量、径流、风速等水文气象因素与土壤侵蚀的关系。结果表明,水文气象因素对土壤侵蚀具有显著影响。基于这些分析结果,我们构建了一个预测模型,可以准确预测土壤侵蚀的程度。该模型可为预防土壤侵蚀和环境保护提供重要参考,帮助制定合理的防治措施,以减少土壤侵蚀带来的环境问题。

广西集约化甘蔗种植小流域土壤侵蚀及养分流失时空特征

为探讨广西集约化甘蔗种植小流域甘蔗不同生长期坡地土壤侵蚀与养分流失状况以及影响土壤侵蚀、养分流失的因素,在GIS空间分析技术支持下,利用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)和野外采样相结合的方法对其进行定量计算。结果表明:1)2020年那辣小流域甘蔗坡地土壤侵蚀速率为18.86 t/(hm^(2)·a),属轻度侵蚀,远高于水利部流失量5 t/(hm^(2)·a)的标准;2)流域甘蔗坡地土壤侵蚀速率在不同生长期的变化特征为分蘖期>伸长期>苗期>成熟期,3个子流域(SW1、SW2和SW3)的甘蔗坡地在分蘖期土壤侵蚀总量占全生长期的95.66%~97.40%,流域甘蔗坡地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)流失速率与甘蔗坡地土壤侵蚀速率的时间变化特征一致,子流域SW3的甘蔗坡地SOC流失速率比SW1、SW2分别高42.96%、33.46%,子流域SW3的甘蔗坡地TN流失速率比SW1、SW2分别高48.61%、26.11%,甘蔗坡地TP流失速率为子流域SW1比SW2、SW3皆高8.07%;3)流域甘蔗坡地土壤侵蚀速率在不同生长期的变化受降雨影响比较大,伸长期和成熟期植被覆盖对甘蔗坡地土壤侵蚀速率的影响不明显;4)甘蔗坡地TN和TP流失速率分别与氮肥和磷肥施用量呈显著正相关关系。要根据甘蔗生长期坡地的水土流失特点采取有效措施防治土壤侵蚀和养分流失。综上,应用RUSLE模型与野外采样相结合即可估算甘蔗不同生长期坡地的土壤侵蚀及养分流失速率,可为广西集约化甘蔗种植小流域坡地防治土壤侵蚀、养分流失和非点源污染提供科学依据。

红壤坡地侵蚀定位土芯Eu中子活化示踪研究

利用野外人工模拟降雨和径流小区观测相结合的方法,研究了Eu定位土芯的布设、取样和分析方法.结果表明,Eu定位土芯中子活化分析技术可以准确测定不同地形、部位土壤侵蚀量.利用Er-Es的经验模型可以描述坡面单位面积流失量的变化趋势,预测坡面土壤流失量,最大误差为7.671t/hm2.不同土地利用方式下坡面泥沙的输移比(SDR)也不相同.顺坡种植作物后,泥沙输移比(SDR)与休闲裸坡地相比减少了30%左右,从而使植被覆盖下坡面泥沙流失减少.

水土保持统计模型问题探讨——内生变量取对数建模的弊端

在水土保持研究中 ,常采用对数模型来描述各因素间的关系 ,这种模型往往具有较好的统计特性。我们在建模过程中发现这种“好”模型并不一定得出好的计算结果。对此 ,本文分析了其内在原因 ,发现对数模型具有放大或缩小误差的特性 。

地形因素与坡地水土流失关系的研究

本文根据天然降雨径流小区的5年试验资料,研究了地形因素的坡度和坡长与水土流失量的关系,以及降雨因素对其影响。结果表明,坡地水土流失量与坡度和与坡长关系的幂指数变化,均与降雨过程中的30min最大雨强有着密切的关系。经分析得出了反映地形坡度、坡长和降雨因素影响坡地侵蚀的多因素统计模型。

土壤侵蚀高维指数非线性模型及其参数辨识

针对常规土壤侵蚀统计模型适应性不强、模拟精度欠佳等问题,对灰色离散序列高阶动态模型进行扩展,建立了多变量高维指数非线性模型,提出非线性参数的搜索-辨识方法.参数搜索-辨识较为简便易行.该模型具有信息包容量大、模型结构开放性强、适应性广泛等特点;利用实测数据模拟结果表明,复相关系数R2>0.96,平均误差率δ<15%;模拟优度大大提高,模拟精度可满足工程应用的要求.

壤中流和地表径流耦合下的红壤坡地氮素迁移输出过程模拟

以红壤坡地大型渗漏装置(裸地)为研究对象,分析了泥沙量-地表氮素输出量、壤中流量-壤中氮素输出量等观测数据之间的数学关系,构建了氮素随径流泥沙输出的经验模型,并将该模型与经典的土壤水分运移模型(HYDRUS-2D)、坡面土壤侵蚀模型(WEPP)进行耦合,最终形成了一套同时可定量描述地表径流、泥沙、壤中流、氮素输出过程的综合模型。以实测数据对模型参数进行校正并进行了模型检验,校正后的参数对径流量、泥沙量、壤中流量、氮素输出量均具有较好的模拟效果(决定系数在0.41以上),其中壤中流量和壤中氮素输出量模拟效果更好,决定系数分别达0.88和0.84。分析模拟结果表明,在降雨产流期壤中氮素输出量显著高于地表氮素输出量,且在未降雨期间氮素随着壤中流持续输出,进一步印证了壤中流是红壤坡地氮素的主要流失途径。此外,壤中流产流高峰较降雨峰值延后,且一次降雨的壤中流会持续数天,说明土壤起到了一定的缓冲作用。

基于统计检验的降雨侵蚀力简易计算模型比较

降雨侵蚀力因子(R)的准确估算对提高侵蚀预测的精度具有重要作用,但R的计算需要高时间分辨率的降雨过程资料。基于日、月、年降雨资料,目前已开发了众多的R值简易计算模型(PR)。本文通过Meng’s检验比较了不同PR模型结果与R的相关性是否存在显著性差异,并以此为基础评估了国内外15种PR模型在中国东部地区的适用性。结果表明,15种PR模型计算结果与R均显著相关(r>0.59,p<0.03),表明这些方法均适用于中国东部地区,但由于存在系统偏差,许多模型需要按文中建立的回归关系式校正后得到更优的估算结果。相关系数的统计学比较表明,日降雨PR模型的计算结果与R相关性明显优于年和月降雨模型,而年和月降雨模型差异不明显。所有模型中,3种基于中国数据(包括国内最常用的章文波模型和第一次全国水利普查采用的模型)和1种基于澳大利亚数据建立的日降雨PR模型的相关性并列处于最高等级(r>0.99),但该澳大利亚模型的计算偏差随纬度增高而变大,章文波模型也存在约30%的系统误差,两者校正后使用能获得更好的效果;第一次全国水利普查采用的模型则可以直接用于R的估算,不需要进行校正处理。论文最终给出了获取不同时间分辨率降雨资料时建议使用的PR模型。

基于SRTM DEM数据的中国地形起伏度分析研究

地形起伏度是区域水土流失评价的最佳地形指标,地形起伏度的分析研究对于区域水土流失定量评价具有重要意义.首先利用邻域统计分析法,在不同大小邻域窗口下(2×2,3×3,4×4,,25×25,30×30,35×35,40×40,45×45,50×50)对中国地形起伏度进行了提取;然后运用均值变点分析法完成了最佳统计单元的计算,结果 11×11网格大小可作为曲线变化的拐点,即为曲线由陡变缓的阀值.从而得出基于90m×90m SRTM DEM数据的中国地形起伏度提取的最佳统计单元为11×11网格大小;接着完成了中国水土流失地形起伏度分级图的绘制;最后对地形起伏度特征作了初步分析.