我在用RUSLE求土壤侵蚀原理，有什么方法...

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-08 01:19 标签： 土壤侵蚀原理
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基于RUSLE的土壤侵蚀建模分析
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产生日期：　　 来源：宁夏农林科技
2012年第4期&何小武
国外土壤侵蚀模型研发大体上经过了3个阶段，即土壤侵蚀量与单因子间关系的研究阶段，土壤侵蚀物理过程模型研究阶段，现代技术与土壤侵蚀物理模型相结合的研究阶段，即将3S技术手段应用于各类土壤侵蚀模型阶段。这3个阶段是从土壤侵蚀模型研究的重点来划分的，并无严格遵循土壤侵蚀模型研究的时间尺度。笔者从国外土壤侵蚀模型的3个发展阶段对国外土壤侵蚀模型的发展进行了阐述，旨在为我国土壤侵蚀模型的完善提供有益的帮助。
1& 土壤侵蚀量与单因子间关系的研究阶段
该阶段所经历的时间大概在1870---1970年，土壤侵蚀量与单因子间的关系是这个阶段研究的主要问题。该阶段大量试验小区的建立和大量试验数据的得出，为土壤侵蚀模型的初步建立提供了有效支撑。20世纪初，米勒等在Missouri Agricultural Experiment Station建立的试验小区为不同轮作方式条件下土壤侵蚀和径流之间关系的研究提供了丰富的数据资料。之后，贝尼特等美国土壤专家在一系列考察和研究的基础上建立了土壤侵蚀试验基站，同时引进了米勒所研究土壤侵蚀和径流关系的方法，并将其应用到实践当中。20世纪30年代，库克等经过对丰富的试验小区数据资料进行缜密系统的分析后，采用实证分析的方法，提出了土壤侵蚀的影响因子土壤可蚀性、降雨侵蚀力以及植被覆盖。库克等的研究为土壤侵蚀模型的发展和完善开拓了新的方向。
20世纪40年代，Zingg等对土壤侵蚀速率和地形因子（坡度坡长）进行了研究，用实证的方法建立了定量关系。后来史密斯根据Zingg等的研究成果把作物管理与水保措施加入其中，这个时候，通用土壤流失方程的雏形已经出现。20世纪40年代所提出的马斯格雷夫方程将土壤侵蚀、植被、坡度、坡长、降雨强度等因子联系起来进行描述分析，在美国东部各州的农地和林地的片蚀和细沟侵蚀预报中得到实践。在20世纪60年代，威斯奇迈尔等在对美国各州将近1000个试验小区的系统分析和运行后，提出了著名的通用土壤流失方程(USLE)。通用土壤流失方程全面地考虑到影响土壤侵蚀的自然因素R、K、LS、C、P，分别代表降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡长坡度、作物管理和水土保持措施五大因子。USLE模型是在丰富的信息资料和大量的试验基础上实证计算而来的，因此实用性很强，在世界范围内得到了推广。这类经验性方程具有成本低、计算简单等优势，直到目前还有许多学者仍在关注和使用。在20世纪70年代，威斯奇迈尔和史密斯对USLE模型中所存在的弊端进行修正，让通用土壤流失方程得到更广泛的应用。通用土壤流失方程的弊端在于只能计算年降雨侵蚀量而不能对次降雨侵蚀量进行计算，因此，美国在1985年起修订USLE模型，并在1997年颁布了通用土壤流失方程的修订方程，即 RUSLE，这样无论是长期的土壤侵蚀预报还是次降雨土壤侵蚀计算的问题均得以解决。
2土壤侵蚀过程模型研究阶段
该阶段所经历的时间范围大概在20世纪60-80年代。随着科学技术的发展，人们突破了时代的局限，对土壤侵蚀过程机理有了更为深刻的认识。土壤侵蚀的研究主要以物理基础的过程模型为主。这类模型最早出现在20世纪60年代，是以物理为基础，通过结合各种数学模型和数学方法，并利用水文、气象、水力等跨学科基本原理，将数学模型简化，最后总结土壤侵蚀量与影响因子之间的定量关系。说到底，这些模型只能看成是基于物理基础的数学概念模型，还不是真正意义上的物理模型。20世纪60年代，Negev提出了基于物理过程的侵蚀模型，该模型基于土壤侵蚀发生的过程，将降雨击溅、薄层水流泥沙输移等过程考虑在内，但是在计算过程中却用经验关系来进行确定f8J。之后梅耶等吸收了Negev的研究成果，在考虑到土壤侵蚀过程的基础上于1969年提出了产沙过程模型。20世纪70年代梅耶等建立了细沟土壤侵蚀平衡方程，定性分析了水流分离与产沙荷载的关系。20世纪80年代至目前，很多过程模型相继出现，以ANSWERS、WEPP和EUROSEM最具有代表性。WEPP水蚀模型为目前比较完备的土壤侵蚀预报模型，它几乎涉及到侵蚀的所有过程。EUROSEM模型是欧洲提出的土壤侵蚀模型。它将土壤侵蚀分为细沟间侵蚀和细沟侵蚀，它考虑到植被对动能的影响和岩石对降雨入渗、侵蚀的影响。LISEM模型是荷兰的土壤侵蚀模型，同样，它也考虑到土壤侵蚀的各个过程，并可以完全兼容地理信息系统的数据模拟土壤侵蚀的发生过程。
3.3S技术与土壤侵蚀模型结合的研究阶段
将现代技术和土壤侵蚀模型结合的研究阶段是土壤侵蚀模型发展的最新阶段，该阶段是将3S技术与土壤侵蚀模型相结合的研究阶段。从20世纪80年代直到目前，随着科学技术的发展，新技术、新手段的不断出现，新的研究方法也不断涌现。将3S技术与土壤侵蚀模型研究的结合是现代土壤侵蚀模型研究的新要求，这是由于土壤侵蚀过程伴随着复杂性和广泛性，传统的研究方法对土壤侵蚀模型的研究已经遇到了掣肘。而面向空间对象的3S技术的发展正好满足了学者对土壤侵蚀模型研究的要求。20世纪中叶，加拿大地理学家汤姆林森开发出世界上首个地理数据分析系统，于1963年第1次提出GIS（地理信息系统）这一概念。加拿大在1972年建立了集地质、生态、土地利用和土壤等信息数据的土地系统。20世纪70年代，美国参考加拿大所建立的土地系统也建立了土地信息系统，并在20世纪80年代中期完成了全国土壤地理信息系统。随着科学技术的不断创新和发展，各类土壤侵蚀数据资料的积累和不断涌现出的新技术的结合，为土壤侵蚀模型的完善提供了强有力的技术支撑。
随着现代科学技术的发展，土壤侵蚀模型的研究与应用也在不断地发展。3S技术的应用为土壤侵蚀模型的完善提供了重要的技术支撑。从土壤侵蚀经验模型发展到物理过程模型再到运用现代科学技术完善土壤侵蚀模型，每一个阶段对于土壤侵蚀模型的完善都起着非常重要的作用。
何小武& 江西农业大学国土资源与环境学院上一篇文章： 下一篇文章： 没有了
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