坡面土壤侵蚀过程研究进展

收稿日期:2002-06-20;修订日期:2002-09-05基金项目:国家自然科学基金项目(40071058)资助。

作者简介:郑粉莉(1960-),女,陕西蓝田人,博士,研究员,博士生导师,主要从事土壤侵蚀和侵蚀环境效应评价研究。E 2m ail:flzh@m s.i https://www.wendangku.net/doc/1019160511.html,

文章编号:1000-0690(2003)02-0230-06

坡面土壤侵蚀过程研究进展

郑粉莉1,2,高学田2

(1.中国科学院、水利部水土保持研究所,陕西杨陵712100; 2.西北农林科技大学,陕西杨陵712100)摘要:基于土壤侵蚀发生方式,重点评述了坡面雨滴溅蚀、薄层水流侵蚀、细沟侵蚀和浅沟侵蚀的研究进展,指出了各自研究中存在的问题,并提出坡面侵蚀过程中亟待加强的研究领域。关 键 词:雨滴溅蚀;片蚀;细沟侵蚀;浅沟侵蚀;研究进展中图分类号:S157.1 文献标识码:A

土壤侵蚀是危及人类生存与发展的主要环境问题之一。因此,土壤侵蚀研究在世界各国受到普遍重视。自19世纪70年代德国科学家Wollny 建立了世界上第一批径流小区,研究土壤、覆盖、坡度等与土壤侵蚀的关系以后,美国科学家Miller 建立了野外径流小区研究作物类型及其轮作对土壤侵蚀的影响。20世纪40年代以前,土壤侵蚀过程研究主要是对侵蚀现象的观察和一般性描述。20世纪40年代,Ellison 将水蚀过程分为雨滴侵蚀过程、径流侵蚀过程、雨滴搬运过程和径流搬运过程,标志着土壤侵蚀过程研究由定性描述进入定理研究阶段。60年代后,由于相关学科的发展,模拟降雨试验的研制成功和测试技术的改进以及计算机的应用,为建立具有一定物理成因基础的侵蚀预报模型奠定了科学基础。80年代后,侵蚀产沙过程及其机理研究取得了重要进展。本文主要概述雨滴、片蚀、细沟侵蚀和浅沟侵蚀过程的研究进展,希望对我国土壤侵蚀过程研究有所启示。

1 雨滴溅蚀

雨滴溅蚀是指雨滴直接打击土壤表面,使土壤颗粒发生分散、分离、跃迁位移的过程。雨滴溅蚀主要发生在坡面产流之前和产流之初,是坡面水蚀过程的开始,Ellison [1~4]首次揭示出降雨击溅是水蚀过程中的一种主要营力;溅蚀破坏土壤结构,增加径流紊动性,增强径流的分散和搬运能力;同时,

雨滴打击作用使土壤颗粒堵塞土壤孔隙,阻滞降水入渗,增加地面径流和侵蚀力[5,6]

。因此,溅蚀是

细沟间侵蚀的主要过程,溅蚀的研究成果主要体现在雨滴物理特性和溅蚀量模型两大方面。雨滴物理特性主要包括雨滴的大小、形状、终点速度、动能和动量等。试验证明,雨滴直径d 与降雨强度I 具有密切关系,L aw s 等[7~9]、江忠善等[1]等皆得出下述关系式:d =aI b (1)

雨滴终速决定于雨滴大小和形状。牟金

泽[10]从泥沙颗粒沉速公式出发,考虑到雨滴降落过程的形态变化,建议当雨滴直径d <1.9mm 时,雨滴终点速度用修正的沙玉清公式计算,当d \1.9mm 时,用修正的牛顿公式计算,即V m =0.496anti log (

28.32+6.5241g0.1d -(lg0.1d)

2

-3.665) (d <1.9mm)

(2)

V m =(17.20-0.844d )

d (d \1.9mm )(3)

雨滴动能是根据雨滴数量及其组成累积计算求得的,雨滴动能与雨强关系密切。由于其计算过程很繁琐,许多学者将雨滴动能与降雨强度相联系,建立统计方程。如Wischmier [11]、江忠善[12]得出的单位面积上单位降雨量的雨滴动能与雨强的关系式为:

E =a +b lg I (4) 雨滴溅蚀所消耗的能量来自雨滴动能,雨滴溅蚀作用与雨滴的物理特性有着极其密切的关系。

第23卷第2期2003年4月 地 理 科 学SCIEN TIA GEO GRAPHICA SINICA Vo l.23 No.2Apr.,2003

因而许多学者根据自己的实验资料建立了众多溅蚀量与降雨特性(雨滴直径、雨滴终速、雨强、雨滴动能、降雨侵蚀力等及其组合)的统计模型。Elli2 son提出30min溅蚀总量D s(g)与雨滴终点速度V m(m/s)、雨滴直径d(mm)、降雨强度I(mm/h)、土壤特性K的经验公式:

D s=20.8KV4.33

m

d1.07I0.65(5)周佩华[13]、蔡强国[14]、江忠善[15]、高学田[16]认为溅蚀量与降雨动能呈指数关系,各家得出的指数存在一定差异,其变化取决于土壤特性的差异和地域的不同。

坡面溅蚀与地面坡度关系也非常密切。江忠善等[15]在黄土高原丘陵沟壑区第二副区的研究结果表明,溅蚀总量与坡度的关系呈有极小值的二次抛物线关系,其坡度临界值为21.4b。吴普特[17]通过对实验资料的统计分析,在考虑坡度影响时的溅蚀量模型为:

S t=5.985(EI)0.544S0.471(6)式中,S t为溅蚀总量(g/m2);E为雨滴动量(J/ m2);I为降雨强度(mm/min);S为坡面坡度(度)。

薄层水层和表土结皮的存在对坡面溅蚀具有很大影响。实验证明,溅蚀量随薄层水流水深的增加而增加,而当薄层水流水深增加到等于雨滴直径时,溅蚀量开始减少[18]。Gilley和Finkner[19]提出了雨滴分散量与雨滴直径、雨滴速度及水层深度的关系方程,并用有关试验资料对方程的适用范围和预报精度进行了检验,方程有较好的适用性和较高的预报精度。当地表形成结皮时,溅蚀分散量减少[20],但由于土壤入渗显著减少,坡面产流量增大,坡面侵蚀量较无结皮时增大数倍至几十倍[21]。

综上所述,国内外对雨滴的物理特性和影响雨滴溅蚀量的主要因素的研究均较深入,但溅蚀模型仍然以建立溅蚀量与降雨特征值统计模型为主,缺乏对溅蚀过程力学关系的深入分析。雨滴是引起溅蚀的动力,一般认为,溅蚀过程包括干土溅散、湿土溅散、泥浆溅散及结皮形成等过程。当雨滴打击土壤表面及地表形成薄层径流时都将改变土壤表面条件。受土壤表面条件的影响,雨滴溅蚀的力学过程及其机理也有所差异,而目前这方面的研究资料较少,限制了对土壤溅蚀过程的模拟。因此,雨滴击溅的力学过程及其雨滴打击与薄层水流输沙的关系是目前急需强化的研究领域。Al-D urrah 和B radf ord[22,23]在实验室研究了溅蚀量与土壤抗剪力的关系,Nearing和Bradf ord[24]进一步将土壤抗剪力的影响与雨滴打击表土时的压实作用和溅蚀后期的横向溅射相联系,对促进溅蚀力学的研究起到了积极作用。近期国内学者将土壤溅蚀与土壤结构特性相联系,发现当土壤结构不受破坏时,土壤溅蚀量可减少70%以上[16]。但对土壤结构特性的定量刻画及雨滴打击力与土壤力学特性相互关系的研究仍很薄弱,有待进一步加强。

2片蚀

片蚀是指坡面薄层水流对土壤的分散和输移过程,片蚀作用的动力是薄层水流的作用力,对薄层水流水力学特性的研究一直受到人们的普遍重视,并取得了一些研究成果。但由于坡面薄层水流水力学特性的复杂性和试验技术的限制,对其进行理论分析、野外观测和试验研究存在一定困难,已有的研究基本上都是将坡面薄层水流看作恒定的非均匀沿程变量,用明渠水力学的方法进行研究。

Horton[25]认为,天然坡面上稳定流态的坡面流水深可用河道水流公式来计算,即,

q=kh m(7)式中,q为单宽流量;k为综合系数;h为水深;m 为常数,取值1.67~3。

江忠善等[26]将坡面流作为不稳定流进行处理,通过实测资料的分析,得出:

V=2.0q0.5S0.35(8)式中,V为坡面流速(cm/sec);q为单宽流量[cm3/ (sec.m)];S为地面坡度(%)。

吴普特[17]认为坡面薄层水流属层流范畴,并根据其本身的特征,将坡面薄层水流定义为搅动流(agited la minar flow)。坡面薄层水流的流态属超临界流,其粘性作用大于其惯性作用,而惯性作用大于其重力作用。

在坡面流的阻力规律研究中,许多研究者假定坡面流呈层流流态,采用明渠水流阻力的概念和表达方法来描述。Yoon和Shen[27,28]的研究结果表明,当雷诺数R e<2000时,薄层水流的阻力系数f 随雨强的增加而增大;而当Re\2000时,降雨对阻力系数的影响可忽略不计。当Re<900时,阻力系数为无降雨情况下的阻力系数f0和降雨附

加的阻力系数f R之和。其中f0=

24

R e

,f R=27.162

231

2期郑粉莉等:坡面土壤侵蚀过程研究进展

J0.407

R e。当R e

>2000时,阻力系数f可表示为f= 1.048f0;当900

f=8gh sin A

v2

(9)式中,h为水层厚度(m m);g为重力加速度;A为地面坡度;v为坡面流速(cm/sec)。

通过有雨滴打击和无雨滴打击试验资料对比分析,得出雨滴打击作用使坡面薄层水流的阻力系数减小,其减小值在38.89%~96.30%。

沙际德等[29]认为,在薄层坡面水流研究中,引入流道和贴壁绕流等概念,才能对薄层水流紊动、输沙等进行深入的研究,并认为由于贴壁绕流的作用,即使Re<200也不是层流流态,而是过渡流态。他们提出的阻力系数公式为:

K=96

R eh +4(h-2D)

D2

k s G(10)

式中,K为阻力系数;R e h为明流的雷诺数;h为水深;D为粘滞底层名义厚度;G为与床面有关的综合修正系数。

许多研究者对坡面薄层水流的侵蚀力进行了研究。Horton从摩擦阻力概念出发,应用水流连续方程和满宁公式推导出坡面上任一距离x处的径流侵蚀力公式1:

F=

W1

1000

(

q s nx

36

3/5

sin A

tan0.3A

(11)

式中,W1为每立方米含沙水流的重量;A为地面坡度;q s为径流强度;n为满宁糙率系数。

许多研究者认为坡面水流侵蚀力与水流切应力成正比,径流引起土壤的分散率是径流切应力与土壤颗粒分散的临界切应力差值的函数[30~32]。Foster等[32]和Nearing等[33]认为只有当径流中的含沙量小于径流输沙能力且坡面径流侵蚀力(S f)大于土壤颗粒分散的临界切应力(S c)时,径流才会对土壤分散侵蚀,并给出了计算径流分散能力(D c)的关系式,即:

D c=K(S f-S c)(12)

Foster等[32]提出用下式计算水流的剪切力:

S e=C S C(f c

8g

)1/3S2/3Q2/3(13)

式中,S e为水流剪切应力;C为水的容重;g为重

力加速度;f c为摩擦系数;S为地面坡度;C S为有

效剪切力与平均剪切力的比值;q为单宽流量。

为了便于应用,近年来仍进行了径流分散搬运

能力统计模型的研究,如Z hang等[27]在对侵蚀影

响因子综合分析的基础上,建立了计算细沟间侵蚀

量的关系式:

D i=K i q1/2i S2/3(14)

式中,D i为单位面积单位时间内薄层水流的搬运

能力;K i为土壤可蚀性;S为坡度;q i为单位时间

单位面积的输沙率。

综上所述,国内外学者都将坡面薄层水流看作

恒定的非均匀沿程变量,采用明渠水力学的研究方

法,对坡面薄层水流水力学特性进行研究。但由于

坡面薄层水流的复杂性,使坡面薄层水流的输沙条

件与明渠水流输沙条件有显著的不同,坡面薄层水

流的输沙能力由径流作用和雨滴打击作用两部分

构成,而且薄层水流输沙方式既有悬移质也有推移

质。应加强对坡面薄层水流水力学(如水流特性、

运动方程、阻力规律及其降雨、地表糙度等对坡面

薄层水流的影响)、坡面薄层水流输沙力学(如雨滴

打击力对水流输沙的作用)等方面的研究。再者,

国内在坡面薄层水流侵蚀力及其泥沙搬运能力的

研究相对落后,今后尚需加强。

3细沟侵蚀

细沟是在坡面径流差异性侵蚀条件下,在坡面

上产生的一种小沟槽地形,其纵剖面与所在斜坡纵

剖面一致,并能为当年犁耕所平复。细沟侵蚀是细

沟小股流对细沟沟壁、沟底、沟头土壤的分散、冲刷

和搬运过程。细沟侵蚀的发生取决于坡面水流的

水力学特性和坡面土壤条件。当坡面水流达到一

定水力学指标称之水力临界后,才能发生细沟侵

蚀,主要用径流量、佛汝德数、径流水流动力、径流

剪切力等来描述。

M eyer等[28]认为存在着发生细沟侵蚀的临界

流量,并以细沟内流量(Q r)与细沟发生的临界流

量(Q c)的差值作为变量,建立了计算细沟冲刷量

(E r)模型,即E r=K r(Q r-Q c)。发生细沟侵蚀的

临界流量随着坡度和降雨能量的增加而减小[34]。

Savat和Ploey[35]认为径流水动力的增加是

细沟发生的主要原因,试验表明,当坡面径流的佛

232地理科学23卷

1承继成.地表侵蚀的基本原理及其所造成的侵蚀现象.水利电力部黄委会水土保持径流研究训练班讲义,1963.

汝德数为2~3时,细沟发育的概率很大。Rauws 和Govers [36]研究发现,细沟侵蚀发生的临界条件可用有效剪切流速与土壤饱和粘滞力之间的线性关系来表述,且认为3~5cm/s 的切应流速是细沟发生的水力学临界。陆兆熊等[37]在加拿大和黄土高原所进行的试验结果表明,坡面上细沟发生的临界切应流速为7~8cm/s 。蔡强国[38]

指出细沟开始下切的临界水流动力(E ws )与前期表土抗剪强度(K S )呈线性关系。张科利1认为佛汝德数F r \1是细沟发生的水动力临界,且物理意义明确。许多研究者都研究了细沟水流的水力学要素间的关系。Foster 等[39,40]依据田间实际形成的细沟,在实验室制作了相同的模型(0.91@4.27m),利用人工径流研究细沟水流流速对沟岸扩展与下切的影响,在坡度为9%条件下,细沟断面标准差随雷诺数的增大而降低,并给出下列回归方程:V =16.0q 0.28s 0.48或V =121R 0.73S 0.48

(15)

R =0.44A 0.53

(16)

式中,V 为平均流速;Q 为流量;S 为坡降;R 为水力半径;A 为过水断面。

Gilley 等[41]、Abrahams 等[42]也研究了缓坡地细沟水流水力学特性,给出了细沟几何形态要素、流速、流量等之间的关系式。张科利1通过放水试验得出以下关系式:

B =0.39Q 0.26J -0.026

(17)h =0.68Q 0.48J -0.17

(18)U =2.12Q 0.26J 0.25

(19)

式中,B 为过水断面宽度;h 为平均水深;U 为平均流速;Q 为与流量;J 为坡降。

关于细沟的发育过程,M erritl [43]依据室内试验资料将细沟形成过程分为片流、线性水流形成、隐细沟和细沟4个发育阶段。日本学者(1980)o对坡面细沟发育理论进行了较深入的研究,指出细沟在坡面上的交汇机率与细沟总数成正比,细沟分叉机率与细沟相对宽度(宽/深)成正比,并给出了估算细沟发育数量的方程式。

细沟水流的冲刷作用是几种作用的综合,包括溯源冲刷、水流剪切力作用和因水流冲刷而引起的坍塌。因而M eyer 等[28]提出如下细沟冲刷模型:

E w =A s +A m

(20)

式中,E w 为细沟冲刷;A s 为剪切冲刷;A m 为溯源

1 张科利.坡面土壤侵蚀机理及侵蚀过程模型的基础研究.清华大学博士后研究工作报告,1998.

o 陈永宗(译).宗论坡面上的细沟网.水土保持译丛(内刊),1980,(1).

冲刷。

Elliot 和Laflen [44]更进一步把水流的分散能力分为水流冲刷、沟头冲刷、水流淘刷坍塌和细沟坡剥落四部分。

考虑到土壤的可蚀性和存在临界切应力,Fos 2ter [45]提出如下的细沟冲刷模型:

E r =K r (S c -S c r )C r

(21)

式中,E r 为单位面积土壤流失量;S c 为水流作用于土壤表面的有效切应力;S c r 为临界切应力;K r 为细沟土壤可蚀性系数;C r 为土壤管理因子。

Nearing 等[33]认为细沟水流的冲刷力可用水流的切应力大于土壤临界切应力以及输沙能力大于实际输沙量的概念来确定,提出如下模型,此模型即为美国新一代水蚀预报模型(W EPP)的物理基础。

D f =D c [1-G/T c ](22)D c =K r (S f -S c )

(23)

式中,D f 为细沟冲刷率;D c 为水流分散能力;T c

为水流输沙能力;G 为实际输沙量;K r 为土壤可蚀性系数;S f 为水流切应力;S c 为土壤临界切应力。同一土壤条件对片蚀和细沟侵蚀的影响是不同的,M eyer 和Foster 等提出了细沟土壤可蚀性(K r )的概念,在修正的通用土壤流失方程(RUSLE)、水蚀预报模型(WEPP)中都将细沟间土壤可蚀性(K i )与细沟土壤可蚀性(K r )加以区别。有关细沟侵蚀影响因素(降雨径流、土壤,坡度、坡长、坡形、土壤管理等)以及各因素之间的关系的研究取得了丰硕的研究成果[6,46~51],对于促进细沟侵蚀过程及侵蚀预报起到了重要作用。

综上所述,同国外相比,我国在细沟侵蚀发生发展过程、发生细沟侵蚀的临界条件、细沟水流水力学特性及其水力学要素之间的关系、影响细沟侵蚀的因素等方面的研究水平大体与国外相当,但在细沟侵蚀发育过程的定量描述、细沟发育过程理论、细沟侵蚀预报等方面的研究相对落后,有待今后进一步加强。再者,在细沟与细沟间泥沙输移关系中,国外已有的研究结果是假定细沟分布密度为一定值,这种情形显然与我国陡坡地细沟分布密度大不相同。因此,迫切需要加强我国陡坡地细沟与细沟间泥沙输移关系及其机理的研究,为细沟侵蚀过程的定量模拟奠定理论基础。

2332期 郑粉莉等:坡面土壤侵蚀过程研究进展

4浅沟侵蚀

浅沟是我国黄土高原特有的侵蚀方式,对其研究是从土壤侵蚀分类和坡面土壤侵蚀垂直带划分开始的,而对其进行定量分析主要是从20世纪80年代开始的。目前研究仍局限在浅沟侵蚀量、浅沟发生的临界坡长与坡度及其影响因素、集水面积、浅沟横断面形态等方面[52,53]。浅沟侵蚀是坡面水力面蚀与沟状侵蚀之间的过渡类型,浅沟侵蚀的发生发展过程包括浅沟沟头溯源侵蚀、浅沟水流对浅沟沟槽的冲刷和浅沟水流对浅沟沟间区泥沙搬运,但目前尚没有浅沟水流水力学特性、浅沟槽与浅沟区泥沙输移关系、浅沟侵蚀过程动力机制等方面的较为系统的研究报道。浅沟侵蚀在坡面侵蚀中占有重要地位,是坡面侵蚀预报必须考虑的重要方面,加强浅沟侵蚀机理及其水力学特性的研究对促进包括浅沟侵蚀在内的坡面侵蚀预报模型的研究具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]Ellison W D.Studies of raindrop erosi on[J].Aric.Eng.,1944,

25:131-136.

[2]Ellison W D.Soil Erosion Study(Part I)[J].Aric.Eng.,1947,

28:145-146.

[3]Elli son W D.Soil Erosion S tudy(Part II)[J].Soil detachm ent haz2

ard by raindrop splash.Aric.Eng.,1947,28:197-201.

[4]Ellison W D.Soil Erosion Study(Part V).Soil transport in the

s plash process[J].Aric.Eng.,1947,28:349-351,353.

[5]Young R A,Wiersm a J L.The role of rainfall im pact in soil detach2

ment and transport[J].Water Resources Research,1973,9(6):

1629-1636.

[6]朱显谟.黄土高原水蚀的主要类型及其有关因素[J].水土保

持通报,1982,2(3):36~41.

[7]Laws J O.Recent s tudies in raindrops and erosion[J].Aric.Eng.,

1940,21:431-433.

[8]Laws J O,Pars ons D A.The relations hip of rai ndrop size to intens ity

[J].Trans.Am.Geography.Union,1943,22:452-459.

[9]Laws J O.Measurem ent of fall-veloci ty of waterdrop and raindrop

[J].Trans.of the A merican Geophysical Uni on,1947,22:709-

720.

[10]牟金泽.雨滴速度计算公式[J].中国水土保持,1983,(3):40

~41.

[11]Wischmeier W H,S mi th D D.A universal s oil loss equation to guide

cons ervation farm planning[J].Trans.7th Internati onal C ong.Soil

Sci.1960,I:418-425.

[12]江忠善,宋文经,李秀英.黄土地区天然降雨雨滴特性研究

[J].中国水土保持,1983,(3):32~36.[13]周佩华,窦葆璋,孙清芳.降雨能量的研究初报[J].水土保持

通报,1981,1(1):51~60.

[14]蔡强国.降雨特性对溅蚀影响的初步试验研究[J].中国水土

保持,1986,(6):41~42.

[15]江忠善,刘志,贾志伟.降雨因素和坡度对溅蚀影响的研究

[J].水土保持学报,1989,3(2):29~35.

[16]高学田,包忠谟.降雨特性和土壤结构对溅蚀的影响[J].水土

保持学报,2001,15(3):24~26,47.

[17]吴普特.动力水蚀实验研究[M].西安:陕西科学技术出版社,

1997.

[18]Palm er R S.The influence of a thin water l ayer on waterdrop i mpact

force[J].Inter.Ass oc.Hydro.Pub.,1963,(65):141-148. [19]Gilley J E,Finkner S C.Effect of water depth on s oil detachment

caused by rai ndrop i mpact[J].Am.Soc.Agricultural Engi neering, 1984,84:2587.

[20]陆兆熊,蔡强国.黄土的表土结皮强度和溅蚀试验研究[A].

见:山西省水土保持研究所,中国科学院地理研究所和加拿大多伦多大学地理系.晋西黄土高原土壤侵蚀规律实验研究文集[C].北京:水利电力出版社,1990.58~67.

[21]蔡强国,吴淑安,陈浩,等.坡耕地表土结皮对降雨径流和

侵蚀产沙过程的影响[A].见:山西省水土保持研究所,中国科学院地理研究所和加拿大多伦多大学地理系.晋西黄土高原土壤侵蚀规律实验研究文集[C].北京:水利电力出版社, 1990.48~57.

[22]Al-Durach M M,Bradford J M.Ne w m ethods of s tudying soil de2

tachment due to waterdrop im pact[J].Soil Sci.Soc.A m.J., 1981,45(5):949-952.

[23]Al-Durrac h M M,B radford J M.Parameters for describing soil de2

tachment due to single waterdrop i mpact[J].Soil.Sci.Soc.A m.

J.,1982,46(4):836-840.

[24]Nearing M A,B radford J M.Single waterdrop splash detachm ent and

mechanical properties of soils[J].Soi l.Sci.Soc.Am.J.,1985, 49:547-552.

[25]Horton R E.Erosional development of s tream s and their drainage

bas ins[J].Hydrological approach to quantitative morphology,B ull.

Geo.S oc.Am.,1945,56:275-370.

[26]江忠善,李秀英.坡面流速试验研究[J].中国科学院西北水土

保持研究所集刊,1985,(7):46~52.

[27]Zhang X C,Nearing M K,Miller W P.Modeli ng i nterrill sedi ment

delivery[J].Soil Sci.Soc.Am.J.,1998,62:438-444. [28]Me yer L D,Fos ter G R,Rom kens M J M.S ource of soil eroded by

water from upl and slopes[A].In:Present and Prospective Technol o2 gy for Predicti on Sediment Yield and Sources[C].Proc,Sedi ment Yield Workshop,USDA Sedi mentation Lab.,Oxford,MS.Agric.

Res.Service ARS-S-40.1975.177-189.

[29]沙际德,将允静.试论初生态侵蚀性坡面薄层水流的基本特

性[J].水土保持学报,1995,9(5):29~35.

[30]Me yer L D,Foster G R.Mechanics of soil erosion by rainfall and

overland flow[J].Trans.of AS AE,1965,8(4):689-693. [31]Fos ter G R,Meyer L D.A closed2form soil erosi on equation for up2

land areas[A].In:Shen H W.Syposium of Sedim entation[C].

234地理科学23卷

Colorado,12.1-12.7,1972.

[32]Fos ter G R,Meyer L D,Ons tad C A.An erosion equati on deri ved

from basic erosion principles[J].Trans.of AS AE,1977,20(4):678-682.

[33]Nearing M A,Foster G R,Lane L J.A process-based s oil erosion

m odel for USD A -water erosion predicti on projec t technology [J ].Trans.of AS AE,1989,32(5):1587-1593.

[34]郑粉莉.黄土区坡耕地细沟间侵蚀与细沟侵蚀的研究[J ].土

壤学报,1998,35(1):95~103.

[35]Savat J and Ploe y J De.Sheet was h and ri ll development by surface

flow[A].In:Eryan R B and Yair A Badland Geomorphology and Piping[C].Geobooks,Norwich,1998.113-126.

[36]R auws G and Govers G.Hydraulic and s oil m echanical aspects of rill

generation on agricultural soils[J].J.of Soil Sciences (UK),1988,39:111-124.

[37]陆兆熊,Merz W.应用盐液示踪技术测定表面流速[A].见:中

国科学院地理研究所,加拿大多伦从大学地理系,山西省水土保持研究所.晋西黄土高原土壤侵蚀管理与地理信息系统应用研究[C].北京:科学出版社,1992.

[38]蔡强国.坡面细沟发生临界条件研究[J ].泥沙研究,1998,

(1):52~59.

[39]Fos ter G R,Huggi ns L F and Meyer L D.A laboratory s tudy of rill

hydraulics:I.Velocity relationships [J].Trans.of AS AE,1984,27:790-796.

[40]Fos ter G R,Huggi ns L F and Meyer L D.A laboratory s tudy of rill

hydraulics:II.Shear s tress rel ations hips [J ].Trans.of ASAE,1984,27:797-804.

[41]Gilley J E,Kitt witz E R and Si manton J R.Hydraulic characteris tics

of rills[J].Trans.of the AS AE,1990,33:1900-1906.[42]Abraha ms A D,Gang L,Pars ons A J.Rill hydraulics on a semiarid

hill slope,Southern Ari zona[J].Earth Surface Process es and Land 2form s,1996,21:35-47.

[43]Merri tl F.The identification of four s tages during micro-rill devel 2

opment[J].Earth Surface https://www.wendangku.net/doc/1019160511.html,nd.,1984,19:492-496.[44]Elli ot W J,Laflen J M.A proces s -based ri ll eros ion m odel[J].

Trans.of the AS AE,1993,36:65-72.

[45]Fos ter G R.Modeling the erosion process[A].In:Haan C T.Hy 2

drologic Modeling of s m all waters hed [C].ed. C.T.Haan,AS AE Monograph No5.St.1982.297-360.

[46]Young R A and O nstad G A.The effec t of s oil characteris tics on ero 2

sion and nutrient los s[J].IA HS,1982,(137):105-113.[47]郑粉莉,唐克丽,周佩华.坡耕地细沟侵蚀影响因素的研究

[J].土壤学报,1989,26(2):99~116.

[48]郑粉莉.发生细沟侵蚀的临界坡长与坡度[J].中国水土保持,

1989,(8):23~24.

[49]Vanlie w N M,Santon K E.Sl ope steepnes s and inc orporated resi due

effect on rill erosion[J].Trans.of the ASAE,1983,26(6):1736-1743.

[50]Meyer L D,Fos ter G R and Ni kolov S.Effect of flow rate and canopy

on rill erosion[J].Trans.of the ASAE,1975,18(5):905-911.[51]陈永宗.黄河中游丘陵地区坡地的发育[J].地理集刊,1976,

(10):35~51.

[52]张科利,唐克丽,王斌科.黄土高原坡面浅沟侵蚀特征值的研

究[J].水土保持学报,1991,5(2):8~13.

[53]张科利,唐克丽.浅沟发育与陡坡开垦历史的研究[J].水土保

持学报,1992,6(2):59~62.

Research Progresses in Hillslope S oil Erosion Processes

Z HENG Fen 2Li 1,2,G A O X ue 2Tian 2

(1.I ns titute o f So il and W ater Conservation,the Chinese A cademy o f Sciences and Ministry o f W ater

Resou rces,Y angling,Shaa n xi 712100;2.No rth western Sci 2Tech U niv ersity o f

A gricultu re and Fores try,Y angling ,Shaanxi 712100)

Abstract:According to soil erosion pattern,research progresses in raindrop splash,sheet erosion,rill erosion,and ephe meral gully erosion were review ed,and existing shortcoming in research on hillslope erosion process w as proposed.Finally,urgent strengthening research fields in raindrop splash,sheet erosion,rill erosion,ephemeral gully erosion were put forw ard.

Key words:raindrop erosion;sheet erosion;rill erosion;shallow gully erosion;research progresses

2352期 郑粉莉等:坡面土壤侵蚀过程研究进展

土壤侵蚀研究进展

基于 USLE、GIS、RS 的流域土壤侵蚀研究进展 摘要：本文系统地介绍了 ULSE 模型中各侵蚀因子及其相应的算法，总结了国内外研究中获取各因子的新方法，并简要介绍了土壤侵蚀分析研究的新模型及其进展。当前 GIS 和 RS 作为新兴技术在土壤侵蚀分析研究中发挥了重要的作用，文章针对当前 GIS、RS 和 ULSE 在土壤侵蚀评价中的应用，指出了目前 GIS 和RS 在侵蚀研究中存在的问题，并提出了自己的观点和建议。 关键词：通用土壤流失方程( USLE)；土壤侵蚀; RS； GIS This paper systematically introduces ULSE erosion factors of each model and the corresponding algorithm, summed up the researches of a new method for each factor, and briefly describes the analytical study of soil erosion and its progress in the new model. Current GIS and RS as an emerging technology in the analysis of soil erosion has played an important role, articles for the current GIS, RS and ULSE soil erosion assessment in the application of GIS and RS are pointed out in the erosion problems, and put forward their views and suggestions. Keywords: Universal Soil Loss Equation (USLE)； soil erosion; RS；GIS 土壤是地球上生物赖以生存的基本要素之一，土地以及不同质量的土壤生产了超过90%的人类和牲畜所需要的食物。土地退化的日益严重成为制约人类发展的重要因素，土壤侵蚀是其中一个重要原因。土壤侵蚀使土壤肥力下降，理化性质变劣，土壤利用率降低，生态环境恶化。目前全球土地退化日益严重，我国是世界上土壤侵蚀最为严重的国家之一，土壤侵蚀面积占国土面积的比例高达38。2%，研究土壤侵蚀的机理，有效地对其进行监控、治理已经成为全球关注的焦点。传统的土壤侵蚀量调查方法耗时、周期长，而且很难确定中等尺度流域的土壤侵蚀量。随着侵蚀过程和机理研究的不断深入以及土壤侵蚀影响因素和侵蚀空间分布规律探讨的不断加强，土壤侵蚀的研究也逐渐走上了多途径、多学科协同研究的道路。但许多定量研究方法长期以来都在坡面和小流域尺度上进行，很难在区域尺度上推广，而美国农业部颁布的在区域土壤侵蚀调查方面富有特色的通用水土流失方程( USLE) 正好弥补了这一方面的空缺。20 世纪 80 年代 USLE 开始引入中国，而且研究人员在探讨坡面和流域土壤流失量的同时，还开始注重应用

坡耕地土壤侵蚀研究进展

第15卷第3期2001年9月 水土保持学报 Journal of So il and W ater Conservati on V o l.15N o.3 Sep.,2001 　坡耕地土壤侵蚀研究进展① 傅　涛,倪九派,魏朝富,谢德体 (西南农业大学资源与环境学院,重庆400716) 摘要:论述了坡耕地土壤侵蚀的机理、研究方法及防治措施,分析了坡耕地泥沙、径流、养分流失的特征及影响 因素,认为坡耕地是水土流失的主要来源,在整个生态环境建设中具有重要地位。目前国内外研究多偏重于坡面 水土流失特征的描述和控制坡面水土流失、提高土壤肥力的效果等,研究方法以定性和统计分析为主,在坡耕地 水土流失机理、养分流失所造成的面源污染、坡面流失定量预测模型以及控制措施与坡面的相互作用等方面还需 作更深入的研究。 关键词:坡耕地;　土壤侵蚀机理;　防治措施 中图分类号:S157.1;S157.2 文献标识码:A 文章编号:100922242(2001)0320123206 Recen t D evelopm en t of Slop i ng F ield Erosion FU T ao,N I J iu2pai,W E I Chao2fu,X IE D e2ti (Colleg e of R esou rces and E nv ironm ent,S ou thw est A g ricu ltu ral U niversity,Chong qing400716) Abstract:T he p rogresses of slop ing field ero si on,study m ethods and of p reven tive m easu res are summ a2 rized.T he m echan is m and affect facto rs of sedi m en t,runoff and nu trien t lo ss on the slop eland su rface are an2 alyzed resp ectively.T he slop ing fields w ere the m ain sou rce of sedi m en t,runoff and nu trien t lo ss.M o st of the research w o rk s focu sed on the p reven ti on so il and w ater lo ss on the slopeland su rface and i m p rovem en t of so il fertility.M o st of the study m ethods w ere qualitative and statistics analysis.How ever,studies on the m echan is m of so il and w ater lo ss and nu trien t lo ss,the m odel of quan titative analysis w ere scarce yet,the fu rther studies shou ld pay m o re atten ti on to the p rocesses of runoff and sedi m en t yield,so as to study the m echan is m of slop e ero si on and bu ild the p rocess2based m odel of w ater ero si on p redicti on. Key words:slop ing field;　m echan is m of so il ero si on;　m easu res of p reven ti on and cu re 坡面侵蚀过程包括降雨溅击和径流冲刷引起的土壤分离、泥沙输移和沉积3大过程,研究和分析这些过程发生、发展的水力、土壤、地形条件以及各过程间相互转化、相互影响的机理,是建立土壤侵蚀物理模型的前提。我国在该领域的研究较少,同时我国山丘面积占总面积2 3,坡耕地在我国耕地面积中占有很大比例,陡坡农耕地是重要的农业资源。近年来,坡耕地水土流失受到越来越多学者的关注。大量资料表明,一方面坡耕地是大量江河泥沙的主要来源;另一方面,坡耕地严重的水土流失使山区丘陵土层变薄,养分流失,保水能力变差,使大多数坡耕地生产力低下,严重阻碍山地丘陵区农业可持续发展,使广大山区农民无法脱贫致富,更造成恶性循环,加速坡耕地的水土流失。因此,根据我国实际情况,开展坡耕地土壤侵蚀分离、输移和沉积过程及其关系的研究,对于建立具有我国特色的土壤侵蚀模型,进而指导水土保持生产实践具有十分重要的理论和生产意义。目前对坡耕地土壤侵蚀研究大多集中在3个方面,一是对坡耕地土壤侵蚀的方法研究,包括实验研究方法和土壤侵蚀评估方法,二是对坡耕地土壤侵蚀机理的研究,三是对减轻坡耕地土壤侵蚀措施的研究及评价。 1　研究方法 1.1　试验研究方法 常见的研究方法可分为室外和室内两大类[1],室外方法通常是选择比较规则、具有代表性的坡面,在坡面上根据研究目的需要,建立相应的观测小区。小区的宽度多在1～5m之间,基本要求是小区能够完整地反映地形地貌特征,小区的长度也与试验目的密切相关,有的长3～5m,有的则长达10m以上。试验时多采用模拟降雨结合放水冲刷,或者在自然降雨条件下观测。试验时测定径流量和泥沙量,同时采集径流样和泥沙样,用于 ①收稿日期:2001204209　3重庆市科委资助项目“三峡库区坡耕地水土流失机理及预测评价建模”(编号410586) 作者简介:傅涛,男,生于1972年,博士生。主要从事水土保持与土地资源等方面的研究工作,发表论文11篇。

土壤侵蚀的估算方法

土壤侵蚀的估算方法 数 据 处 理 流 程 作者：牛健平 时间：2011年10月11日 北京天合数维科技有限公司

目录 （CONTENT） 一、所需数据与参数 (3) 1、所需数据 (3) 2、所需中间参数 (3) 2.1、水土保持因子P (3) 2.2、地标覆盖因子C (3) 2.3、地形因子LS (4) 2.4、土壤可视性因子K (4) 2.5、降水侵蚀因子R (4) 3、所需参数 (5) 3.1、潜在土壤侵蚀量Ap (5) 3.2、现实土壤侵蚀量Ar (5) 3.3、土壤保持量Ac (5) 4、指标结果参数 (5) 4.1、保护土壤肥力的经济效益Ef (6) 4.2、减少土地废弃的经济效益Es (6) 4.3、减轻泥沙淤积的经济效益En (6) 二、处理流程 (7) 1、DEM数据的处理 (8) 1.1、坡长L (8) 1.2、百分比坡度a (8) 1.3、地形因子LS (9) 2、气象数据 (9) 2.1、月降雨量Pi的计算 (9) 2.2、土壤侵蚀力指标R (10) 3、土壤类型数据 (10) 4、遥感影像数据 (10) 5、土壤理性化数据 (11) 三、所需参数的计算 (11) 四、指标结果参数计算 (11)

一、所需数据与参数 在计算的过程中，总共涉及到的数据有地形数据、遥感影像数据、气象数据、土壤类型数据、土壤理性化数据以及统计数据，涉及到的中间参数有水土保持因子P，地标覆盖因子C，地形因子LS，土壤可视性因子K，降水侵蚀因子R，所需要的参数有潜在土壤侵蚀量Ap，现实土壤侵蚀量Ar，土壤保持量Ac，指标结果参数有保护土壤肥力的经济效益Ef，减少土地废弃的经济效益Es，减轻泥沙淤积的经济效益En。 1、所需数据 在进行土壤侵蚀的估算过程中，需要以下数据： A、地形数据； B、遥感影像数据； C、气象数据，主要是降雨量数据； D、土壤类型数据； E、土壤理性化数据； F、统计数据。 2、所需中间参数 在数据处理的过程中，所涉及到的中间参数与计算公式如下。 2.1、水土保持因子P 按照游松财的方法，水田的P值取0.15，其他土地利用方式基本没有采取水土保持措施，因此取值为1.00。 2.2、地标覆盖因子C 地表覆盖因子是根据地面植被覆盖状况不同而反映植被对土壤侵蚀影响的因素，与土地利用类型、覆盖度密切相关。C值的估算采用如下公式：

土壤退化与防治复习题

土壤退化与防治 一.名词解释 土壤退化：指的是土壤数量减少和质量降低。 土地退化：是指人类对土地的不合理开发利用而导致土地质量下降乃至荒芜的过程。 水土保持：是指对自然因素和人为活动造成水土流失所采取的预防和治理措施。 土壤盐渍化：土壤盐渍化主要发生在干旱、半干旱和半湿润地区，它是指易溶性盐分在土壤表层积累的现象或过程。 沙漠化：是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化 风力侵蚀：土壤颗粒在风力搬运下发生移动造成的侵蚀现象。不但造成表土损失及土地沙漠化，而且导致风沙灾害及环境污染。 沉积作用：物质在风、水和冰川等各种营力作用下进行悬浮、搬运、堆积或沉淀的过程 沙城暴：强风扬起地面的尘沙, 使空气浑浊，水平能见度小于1 km的风沙现象 土壤侵蚀：在风力、水力和重力等外营力作用下土壤物质被分散、搬运和沉积的过程。 二.简答题 1、我国土壤退化的现状及存在的问题 据统计：因水土流失、盐渍化、沼泽化、土壤肥力衰减和土壤污染及酸化等造成的土壤退化总面积约 4.6 亿公顷，占全国土地总面积的 40% ，是全球土壤退化总面积的 1/4 （1）、土壤退化面积广，强度大，类型多 全国总水土流失面积： 1.5 亿公顷，几乎 1/6 国土；荒漠化面积：262 万平方公里，占国土 27.3%；草地退化面积： 8700 万公顷，占全部草地 30% ；全国受污染农田 2000 万亩（2）、土壤退化速度快，影响深远 目前每年损失耕地达 300-600 万亩；荒漠化面积发展速度： 2640 平方公里/年。（3）、局部改善而总体继续恶化；治理速度比退化速度慢 存在的问题：（1）、土壤质量制约，土壤资源短缺、空间分布不均；耕地质量总体较差，自持能力弱；（2）、水资源制约，人均水资源少；分布不均匀。（3）、人口与社会经济的制约2、土壤退化分类 土壤侵蚀、土壤沙化、土壤盐化、土壤污染、土壤性质恶化和耕地的非农业占用。 3、描述土壤腐植质在土壤退化中的作用 土壤中腐殖质的含量大小是衡量土壤性质好坏主要因子之一，腐殖质的含量和土壤有机碳成正比，能够防止土壤退化，其主要作用有：①腐殖质能和土粒形成团粒结构，团粒结构具有蓄水保肥的作用，此外还有良好的通气走廊，土壤可耕性好，是植物的生长良好环境。②腐殖质的存在给大多数微生物提供了适宜的条件，和微生物共生的物种也会增加，物种的多样性能过防止土壤退化。③腐殖质在治理土壤污染方面有很大作用，腐殖质能和许多重金属络合，降低土壤重金属的含量。 4、导致土壤退化的原因分析 1)因自然环境变化和人为利用不当引起土壤肥力下降，植物生长条件恶化和土壤生产力减 退 2)在各种自然的，特别是人为的因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用 和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性暂时或永久性的下降，甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征。 3)因自然环境因素不佳和人为利用不当引起土壤肥力下降，植物生长条件恶化和土壤生产 力减退。 5、土壤退化的后果

土壤侵蚀原理_张洪江_试卷4

土壤侵蚀原理_张洪江_试卷4 水保04级B卷 北京林业大学2006—2007学年第一学期考试试卷 试卷名称:土壤侵蚀原理B卷课程所在院系: 水土保持学院 考试班级学号姓名成绩试卷说明: 1. 本次考试为闭卷考试。本试卷共计2页，共六大部分，请勿漏答; 2. 考试时间为120分钟，请掌握好答题时间; 3. 答题之前，请将试卷和答题纸上的考试班级、学号、姓名填写清楚; 4. 第一大题可直接在试题纸上答题;从第二大题开始可直接在试卷上写题号后答题 5. 答题完毕，请将试卷和答题纸正面向外对叠交回，不得带出考场; 6. 考试中心提示:请你遵守考场纪律，参与公平竞争～ 一、简释下列名词(2分/个×10个=20分)。 1.土壤侵蚀: 在水力、风力、温度作用力和重力等外营力作用下，土壤及其母质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的全过程。 2.冻融侵蚀: 3.侵蚀沟: 坡面径流冲刷土壤或土体,并切割陆地表面形成沟道的过程，也称为线状侵蚀或沟状侵蚀。 4.侵蚀模数: 2单位面积上一定时间内被侵蚀带走的泥沙量，以t/km?a 表示。 5.土壤侵蚀程度:

任何一种土壤侵蚀形式在特定外营力种类作用和一定环境条件影响下,自其发生开始,截止到目前为止的发展状况。 6.风力侵蚀: 在降雨雨滴击溅、地表径流冲刷和下渗水分作用下,土壤、土壤母质及其他地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的全部过程。 7.沟壑密度: 2沟壑密度是指单位面积上侵蚀沟道的总长度，常以 km/km表示。 8.开析度: 2开析度是指单位面积上水文网的总长度，常以 km/km表示。 9.允许土壤流失量 小于或等于成土速度的年土壤流失量。也就是说允许土壤流失量是不至于导致土地生产力降低而允许的年最大土壤流失量。 10. 重力侵蚀: 坡面表层土石物质及中浅层基岩,由于本身所受的重力作用(很多情况还受下渗水分、地下潜水或地下径流的影响),失去平衡,发生位移和堆积的现象。 二、试述重力侵蚀的主要形式及其影响因素(20分)。 重力侵蚀的发生机理主要为，由于在下渗水分影响下，土体、岩体等在重力作用下，沿坡面向下运动产生位移(10分)。 当岩土体在重力作用下，其抗滑阻力小于下滑力时，则发生重力侵蚀(8分)。 其影响因素主要为降雨、下渗水分、地形、地质、地震动等(2分)。 三、试述一级土壤侵蚀类型区的划分依据及其大致范围(15分)。 土壤侵蚀类型一级区的划分依据是外营力种类，将全国划分为水力侵蚀类型区，其大致范围为内蒙的阴山以南、青藏高原的东缘线以东地区;风力侵蚀类型

雨水对土地的侵蚀教案

雨水对土地的侵蚀教案 科学概念： 雨水和径流会把地表的泥土带走，使土地受到侵蚀。 侵蚀使地表的地形地貌发生改变。 过程与方法： 通过模拟实验来探究雨水对土地的侵蚀。 用文字、图画、符号记录实验结果，用口头和书面语言描述实验中的现象。 对实验结果做出自己的解释，在小组内交流结果和想法。 设计模拟实验，探究影响土壤被侵蚀程度的因素。 情感、态度、价值观： 关注自然界的侵蚀现象。

分组器材：湿润、混有少量沙石的土、一侧有孔的长方形塑料水槽、报纸、塑料薄膜、小铲子、降雨器（饮料瓶，瓶盖上扎孔）、水。 教师演示：雨水侵蚀土地的图片或录象、介绍实验操作的课件。 一、引入 1、下雨是一种经常发生的天气现象。下雨时，雨水降落到土地上。雨水会不会对土地产生影响？土地会发生什么变化？雨水会发生什么变化？ 2、学生讨论交流。 3、好！今天这节课，我们就来探究一下这些问题。 二、雨如何影响土地 1、我们先来看两幅图。（出示雨水侵蚀土地的图片） 你能说说你看到的景象吗？

你平时看到过类似的景象吗？ 你认为出现这样的景象的原因是什么呢？ 2、模拟实验：下雨。 学生观察实验装置，明白实验器材所代表的含义。 教师课件出示介绍实验的基本操作方法，学生观看学习。 学生分组实验。要求：实验前仔细观察斜坡上的土地的形态；实验时注意观察“降雨”过程中的土地，以及“雨水”和“径流”的情况，并做记录；实验后描述实验中的现象并根据实验结果进行分析。 小组交流、汇报。 3、小结、拓展。 雨水会不会影响土地？ 教师出示图片，学生观察并思考：斜坡上的这许多小细沟是怎样来的，这许多小细沟中汇集的水流又会怎样改变地形。

基于RUSLE的土壤侵蚀建模分析

空间信息应用实践（中级）实验指导书 空间建模——基于RUSLE的土壤侵蚀建模分析 一．实验背景 Soil erosion and gullying in the upper Panuco basin, Sierra Madre Oriental, eastern Mexico 土壤侵蚀是地球表面物质运动的一种自然现象，全球除永冻地区外，均发生不同程度的土壤侵蚀。人类社会出现后，土壤侵蚀成为自然和人为活动共同作用下的一种动态过程，构成了特殊的侵蚀环境背景，并伴随着人类对自然改造能力的增强，逐渐成为当今世界资源和环境可持续发展所面临的重要问题之一。 土壤侵蚀被称为“蠕动的灾难”，每年因土壤侵蚀造成的经济损失较诸如滑坡、泥石流和地震等地质灾害更大, 土壤侵蚀已成为我国乃至全球的重大环境问题之一。

土壤侵蚀及其产生的泥沙使土壤养分流失、土地生产力下降、湖泊淤积、江河堵塞，并造成诸如洪水等自然灾害，泥沙携带的大量营养物和污染物质加剧了水体富营养化，水质恶化，不断严重威胁到人类的生存。 据估计全球每年因土壤侵蚀损失300万公顷土地的生产力，造成的损失以百亿美元计。我国人口众多、农耕历史悠久，加之历史上战乱频仍，以黄土高原为代表的华夏文明发源地是世界上土壤侵蚀最严重的区域之一，1990年遥感普查结果，全国水土流失面积达367万km2，占国土总面积的38.2％，其中50%为水蚀地区，土壤侵蚀以黄土高原、四川紫色土地区和华南红壤地区尤为突出，仅黄土高原地区一处，平均每年流失泥沙就达到16.3 亿t。水土流失已成为中国重要的环境问题，土壤侵蚀研究已成为目前环境保护中的一个重要课题。 土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评价水保措施效益的手段，侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。然而传统预测方法需要在量经费、时间和人力的投入，因此，在一定精度范围内通过有限的数据输入，得到满足要求的土壤侵蚀预测结果成为趋势。80年代以来，随着地理信息系统(Geographical Information System, GIS)的成熟，它开始与土壤侵蚀模型—通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation, USLE) 相结合进行流域土壤侵蚀量的预测和估算，业已成为土壤侵蚀动态研究的有力工具。GIS与USLE 相结合的分布式方法运用GIS的栅格数据分析功能，可预测出每个栅格的土壤侵蚀量，便于管理者识别关键源区，并通过确定引起水土流失的关键因子，针对性地提出最佳管理措施(Best Management Practices，BMPs)，为流域内土地资源的质量评价、利用规划和经营管理等提供科学依据与决策手段。 二、实验目的 模型生成器(ModelBuilder) 为设计和实现空间处理模型提供了一个图形化的建模环境。模型是以流程图的形式表示，它通过工具将数据串起来以创建高级的功能和流程。你可以将工具和数据集拖动到一个模型中，然后按照有序的步骤把它们连接起来以实现复杂的GIS 任务。通过对本次练习达到以下目的： ?掌握如何在ModelBuilder环境下通过绘制数据处理流程图的方式实现空间分析过程的自动化； ?掌握土壤侵蚀理论的基本知识；

土壤侵蚀评价遥感研究进展

收稿日期：2008-12-30；修订日期： 2009-04-12基金项目：中国科学院知识创新工程重大项目 （KZCX1-YW-08-03）和水利部，官厅密云水库上游水土保持遥感监测二期工程（HW-STB2004-03）资助 作者简介：张喜旺（1979），男，河南辉县人，博士生，主要从事遥感与地理信息系统在水土保持方面的应用研究。E-mail:zxiwang@https://www.wendangku.net/doc/1019160511.html, * 通讯作者： E-mail:wubf@https://www.wendangku.net/doc/1019160511.html, 土壤侵蚀评价遥感研究进展 张喜旺，周月敏，李晓松，袁超，闫娜娜，吴炳方* （中国科学院遥感应用研究所，北京100101） 摘要：土壤侵蚀是世界范围内最重要的土地退化问题，对全世界范围内的农作物产量，土壤结构和水质产生负面影响，因此，对侵蚀进行适当评估，了解其空间分布以及侵蚀程度，对政策的制定、治理措施的实施都具有非常重要的指导作用。以遥感在土壤侵蚀中的应用为主线，介绍国内外多种土壤侵蚀评价方法，包括定性的判断和定量的计算。认为虽然遥感因其具有大面积重复观测能力，已经渗透到各种研究方法中，但无论是定性的方法还是定量的方法，遥感往往仅作为数据进行输入，而遥感的潜力并没有得到充分的发挥，遥感多源多时相的能力并没有得到充分的应用。目的是使今后的研究更加重视遥感的空间分析和动态监测能力，以及多源多时相的特性，使遥感真正在方法论上发挥其在土壤侵蚀监测中的重要作用。 关键词：土壤侵蚀；遥感；DEM ；GIS 中图分类号：TP 79：S157 文献标识码：A 文章编号：0564-3945（2010）04-1010-08 Vol.41,No.4Aug.,2010 土壤通报 Chinese Journal of Soil Science 第41卷第4期2010年8月土壤侵蚀是发生在特定时空条件下的土体迁移过程，受到多种自然要素和人类活动的综合影响。水 蚀是世界范围内最重要的土地退化问题，已经成为全球性的公害，通过减少表土层的有机质和养分含量而降低土壤生产力[1]，它通过对农作物产量、土壤结构以及水质[2,3]剧烈地影响着环境，并产生大量的经济损失，直接影响着人们的生活，通过沉积作用淤积江河、湖泊，损害基础设施，威胁人类安全。此外，侵蚀导致土壤以CO 2，CH 4的形式向大气中散射有机碳，从而影响全球变暖[4]。而全球变暖又反过来增强土壤侵蚀率[5]。因此，对侵蚀进行适当评估，了解其空间分布以及侵蚀程度，对政策的制定、治理措施的实施都具有非常重要的指导作用。自从研究土壤侵蚀一个多世纪以来[6]，国内外学者进行了大量的研究，提出了各种各样不同的侵蚀评价方法，包括定性的判断[7,8]以及定量的计算[9,10]。区域尺度的土壤侵蚀评价主要的困难在于数据的可获得性以及数据的质量[11]。遥感具有规则重复观测能力，可以提供了大区域的同质数据[12,13]，是进行环境和灾害动态监测的先进有效的技术手段，可以深刻地了解地表的特征及其变化。而侵蚀退化标志如地表裸露程度、地形地貌、植被覆盖度和土地利用方式的改变等是能够被遥感技术所记录和获取的，因此自20世纪70年代以来，遥感技术就被应用于土壤侵蚀调查。许多研究已经全面或部分地利用卫星遥感数据以许多不同的方式进行侵蚀评估，为方法的完善提供支 持，如光学影像对侵蚀特征[14]、植被[15]的研究，SAR 对地形[16]、 地表粗糙度[17]以及光学影像与SAR 结合对耕作方式的探测[18]等。而传统的土壤侵蚀遥感研究中主要是为了探测侵蚀特征和获取模型输入数据，遥感多源多时相的能力并没有得到发挥，空间分析和动态监测的能力并没有得到很好的应用。本文的目的是对土壤侵蚀评价中遥感的应用方法进行综述，并展望遥感在土壤侵蚀评价中发展趋势。 1 定性方法 1.1 目视判读 目视判读法(目视解译)主要是通过对遥感影像的判读，对一些主要的侵蚀控制因素进行目视解译后，根据经验对其进行综合，进而在叠加的遥感图像上直 接勾绘图斑(侵蚀范围)， 标识图斑相对应的属性(侵蚀等级和类型)来实现的。目视解译是土壤侵蚀调查中基 于专家的方法中最典型的应用。这一方法利用对区域情况了解和对水土流失规律有深刻认识的专家，使用遥感影像资料，结合其它专题信息，对区域土壤侵蚀状况进行判定或判别，从而制作相应的土壤侵蚀类型图或强度等级图，其实质是对计算机储存的遥感信息和人所掌握的关于土壤侵蚀的其它知识、经验，通过人脑和电脑的结合进行推理、判断的过程[19]。我国水土保持部门于1985年使用该方法，采用M SS 影像在全国范围内进行第一次土壤侵蚀遥感调

土壤侵蚀原理第2章土壤侵蚀类型

第2章土壤侵蚀类型 主要教学目标： 使学生掌握土壤侵蚀、水土流失、水土保持等的基本概念，掌握土壤侵蚀应力、土壤侵蚀类型及类型划分，土壤侵蚀形式、土壤侵蚀程度及强度。本章概念较多，在教学过程中借助多媒体教学显示图片和实习实验来完成。 主要内容： 第一节土壤侵蚀及其与水土流失关系 第二节导致土壤侵蚀的营力 第三节土壤侵蚀类型及类型划分 第四节土壤侵蚀形式 第五节土壤侵蚀程度及强度 主要讲解内容 第一节土壤侵蚀及其与水土流失关系 一、土壤侵蚀及其与水土流失关系 1.基本概念（1）土壤侵蚀：《中国大百科全书·水利卷》（199 2.3）对土壤侵蚀(soil erosion)的定义为：土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外劳力作用下，被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。 （2）水土流失：水土流失（water and soil loss）在《中国水利百科全书·第一卷》（1990.12）中定义为在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀及水的损失，亦称水土损失。 （3）土壤侵蚀量：土壤在外营力作用下产生位移的物质量，称土壤侵蚀量（the amount of soil erosion）。 （4）土壤侵蚀速度：单位面积单位时间内的土壤侵蚀量成为土壤侵蚀速度（或土壤侵蚀速率）(the rate of soil erosion)。 （5）水土保持：在《中国大百科全书·农业卷》（1990.9）中水土保持的定义为：防治水土流失，保护、改良与合理利用山丘区和风沙区水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益，建立良好生态环境的事业。

《雨水对土地的侵蚀》优秀教案

《雨水对土地的侵蚀》教案 活动目标： 1.通过实验活动，探究雨水对土地的侵蚀。 2.能设计模板实验方案，探究影响土壤被侵蚀程度的因素。 活动重点：认识雨水对土地的侵蚀作用。 活动难点：设计模拟实验方案。 活动准备： 分组实验准备：湿润混有少量沙石的土，一侧有孔的长方形塑料水草，报纸，塑料薄膜，小铲子，降雨器，水。 教师准备：相关课件。 活动过程： 一.谈话导入 下雨是一种经常发生的天气现象，不知同学们留意了没有，下雨时，我们周围的土地及落地的雨水会有什么变化呢？今天，我们就一起来探究雨水对土地的侵蚀。（板书课题） 二.出示活动目标 三.探究雨水如何影响土地 1.请同学们以小组为单位，用4分钟时间自学课本55~56页内容，并思考以下几个问题： ①实验的目的是什么？ ②实验所需的器材有哪些？ ③实验中需要认真观察并思考的问题是什么？ 2.学生汇报 3.学生分组实验、教师巡视并指导 4.汇报实验结果 5.提问：那么为什么会产生这些现象？这说明了什么问题？ 6.拓展 自然界中土地被雨水侵蚀的真实情况。 四.探究影响侵蚀的因素 1.学生用两分钟时间自学课本57页的内容，并思考：影响侵蚀的因素有哪些？ 2.指导实验计划 3.学生制定计划并汇报，教师查漏补缺。

五.小结 通过本节课的学习，你有什么收获能和大家分享吗？ 六、课堂练一练 选择： 1、暴雨时，小河里水很浑浊，这是因为雨水中有大量的（）。 A、石块 B、泥沙 C、小鱼 2、我们常能看到地表有沟壑，这是由于（）造成的。 A、动物 B、风吹 C、雨水的流动 3、下面受到雨水侵蚀最严重的是（）。 A、华北平原 B、黄土高原 C、热带雨林 4、最容易被雨水冲走的是土壤中的（）。 A、沙砾 B、沙 C、黏土 5、能够影响土壤被侵蚀的因素有（）。 A、坡度大小 B、有无植被 C、闪电 判断 1、雨点降落到地面便是土壤被侵蚀的开始。（） 2、在同一地区，土壤坡度的大小不会影响侵蚀的程度。（） 3、在植物覆盖的森林里，土壤被侵蚀的程度很小。（） 4、降雨量越大，对土壤的侵蚀越大。 思考 1、有哪些因素影响着雨水对土地的侵蚀？ 2、什么原因导致土地的地形地貌发生了变化呢？ 3、雨水风化了我们的岩石，那么，下雨时，雨水降落到土地上，会对土地产生怎样的影响？其中：1、土地会发生什么变化？2、雨水会发生什么变化？ 七.课外拓展活动 师：做个简单的模拟实验，然后进一步推广到大自然当中去，他们的这种观察，详细地设计方案，我们可能还要考虑到实验方法、实验的步骤，还需要考虑到实验中的哪些量是需要改变的，哪些量是不需改变的。把自己学到的知识灵活地运用到生活中去，有效地改善、服务于我们的生活，这一定是会让我们受益匪浅。 八、教学反思。 1、教学设计循序渐进，环环相扣，教学过程思路清晰

土壤侵蚀量计算模型

. 精品 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(Universal Soil- Loss Equation)，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： P C S L K R A ?????= 1-1 式中：A ——土壤流失量（吨∕公顷·年） R ——降雨侵蚀力指标； 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。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！

影响土壤侵蚀的社会经济因素研究进展

第30卷第3期2011年03月 地理科学进展 PROGRESS IN GEOGRAPHY V ol.30,No.3Mar.,2011 收稿日期：2010-10；修订日期：2011-01.基金项目：国家自然科学基金项目(40671019，50725930)。作者简介：王红兵(1982-)，男，甘肃静宁人，博士生，从事土壤侵蚀研究。E-mail:hbwang82@https://www.wendangku.net/doc/1019160511.html, 通讯作者：许炯心(1948-)，男，四川绵阳人，研究员，博士生导师，从事河流地貌研究。E-mail:xujx@https://www.wendangku.net/doc/1019160511.html, 268-274页 影响土壤侵蚀的社会经济因素研究进展 王红兵，许炯心，颜明 (中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室，北京100101) 摘要：本文在总结了人为加速侵蚀研究的基础上，介绍了人口增长、政策导向、经济发展和土地利用变化4个方面社会经济因素对土壤侵蚀的影响，概述了国内外对影响土壤侵蚀的社会经济因素的研究方法。在以上综述的基础上提出了以后研究需要深入的3个方面：多学科交叉研究、社会经济学模型研究和区域差异化研究。关键词：土壤侵蚀；社会经济因素；进展 土壤侵蚀是危及人类生存与发展的主要环境 问题之一，因此，土壤侵蚀研究在世界各国受到普遍重视。根据郑粉莉等对土壤侵蚀研究进展的阶段划分，20世纪80年代后，土壤侵蚀的研究在侵蚀产沙过程及其机理研究方面取得了重要进展[1]。土壤侵蚀主要受自然和社会经济两个方面因素的影响，其中自然因素如降雨、植被以及地形等直接影响侵蚀过程，而社会经济因素主要通过对人类活动的影响间接作用于侵蚀过程。由于社会经济因素作用的复杂性，对影响土壤侵蚀的社会经济因素的研究一直是侵蚀产沙研究的薄弱环节。本文从国内外已有的研究成果出发，总结关于人为加速侵蚀量方面的研究，概括对土壤侵蚀产生影响的主要社会经济因素的研究进展，探讨了已有的研究方法，以深化对土壤侵蚀发生机理的认识。 1人为加速侵蚀的界定 自然侵蚀过程受到了人为活动影响而加速发展,进而对土地利用和人类生存环境产生负面影响时,就演变成“人为加速侵蚀”，是人为因素作用的范畴[2]。国内对人为加速侵蚀研究比较多，集中在加速侵蚀量与自然侵蚀量的对比方面。景可等[3]认为全新世以来黄土高原进入侵蚀的发展期，唐朝以前基本属于自然侵蚀，自然侵蚀加速速率为7.9%，唐朝以后，因人类活动而引起的加速侵蚀的速率逐渐递增，到20世纪80年代已经达到25%。陆中臣等[4]采用历史反演法对黄土高原自然侵蚀和人为加 速侵蚀的定量研究表明，黄土高原自然侵蚀量占总侵蚀量70%，而人为加速侵蚀约占30%。贾绍凤[5]根据水土保持规律和有无人类对植被影响进行对比，认为安塞县自然侵蚀占总侵蚀的9.55%，最不乐观占到16.67%，有利时仅占2.03%，说明加速侵蚀的作用明显占主导地位。郑粉莉等[6]通过有林与无林小流域的观测发现林地开垦后，流域的加速侵蚀量是自然侵蚀量的几百倍至几千倍，因此判断黄土高原地区，当人为破坏植被后，人为加速侵蚀在现代土壤侵蚀中占据主导地位。国内对加速侵蚀的研究多选取黄土高原为研究对象，这主要是因为黄土高原从历史上来说植被覆盖的变化较大，现代生态环境脆弱，人类活动影响较为严重。综上所述，在黄土高原地区人为加速侵蚀速率在逐年递增，并在现代土壤侵蚀中占据主导地位。 国外对人类活动引起的土壤侵蚀量也有类似的界定。Hooke [7]研究表明，在美国每年因建筑房屋移动土石方为8亿t 、开矿为38亿t 、修路为30亿t ，此外在农业活动中使7亿t 的土壤流失到河流中去，以上共计76亿t 。与此同时，如果不计人类活动的影响，则河流每年输入的物质(泥沙与溶解质)为10亿t 。由此可见，人类活动移动的物质量是河流的7.6倍。 纵观国内外的研究发现，人为加速侵蚀已经成为现代土壤侵蚀的主力，对人为加速侵蚀量的界定，为探究人类活动背后的社会经济因素奠定了基础，下面分别从4个方面来综述影响土壤侵蚀的社会经济因素方面研究的进展。

雨水对土地的侵蚀

0 《雨水对土地的侵蚀》说课稿 黄甫学校赵佳 一、教材分析 《雨水对土地的侵蚀》是教科版小学科学五上《地球表面及其变化》单元的第5课。《地球表面及其变化》单元教材，主要指导学生认识地球表面常见的地形及其变化和原因。属于小学科学课程标准中的“地球与宇宙”中“地表及变化”的范畴。外力作用引起的地形地貌变化是本单元的重点内容，特别是流水对土地的侵蚀和沉积作用而引起的地形地貌变化。流水对土地的侵蚀作用先从学生熟悉的降雨开始。《雨水对土地的侵蚀》便从学生经常看到的下雨现象开始，让学生模拟下雨，仔细观察雨水降落到地面，土地及雨水发生的变化，这是认识侵蚀的开始。本课重点指导学生认识流水对土地的侵蚀。教材分两部分。 第一部分：雨如何影响土地。 首先通过提出问题了解学生的想法。“雨水会不会影响土壤？土地会发生什么变化？流过土地的雨水变成什么样了？”学生常看到降雨，但是很多人可能从来没有想到它会侵蚀土地，会改变地形。这个活动的目的是引发学生的回忆，启发学生联系平常的生活经验谈谈自己的看法。学生可能会想到雨水会冲走土壤，使土壤流失，混有泥沙的水在蒸发后，里面的泥沙会留下来。 接着指导学生通过“下雨”的模拟实验，及对“雨水”降落时土地和径流的观察，认识流水对土壤的侵蚀作用。

在通过实验认识了“雨水”和“径流”对土地的侵蚀现象后，教材展示了自然界中土地被侵蚀的真实情况。目的是把实验中的现象和自然界中的相同现象联系起来，让学生真切地认识到侵蚀改变了地表形态，形成了新的地形地貌，并自然地过渡到下一个活动。从图中我们可以看到，斜坡上留下了许多细沟，这些细沟是雨水漫过地表汇集在一起侵蚀斜坡土地形成的切沟，许多切沟又形成下面的一条水平的大冲沟。 第二部分：影响侵蚀的因素。 影响土地被侵蚀的因素很多，教材重点指导学生探究降雨量的大小、土地的坡度、有无植物覆盖这三个方面的因素。 怎样设计实验方案呢？教材启发学生思考，也是对设计过程、方法和步骤的指导。提示了学生实验方案中应包含的内容以及思考的顺序。然后指导学生写出实验方案，并为下节课的活动做准备。 二、教学目标： 1．知识与能力：雨水和径流会把地表的泥土带走，使土地受到侵蚀。侵蚀使地表的地形地貌发生改变。 2．过程与方法：通过模拟实验来探究雨水对土地的侵蚀。用文字、图画、符号记录实验结果，用口头和书面语言描述实验中的现象。对实验结果做出自己的解释，在小组内交流结果和想法。设计模拟实验，探究影响土壤被侵蚀程度的因素。 3．情感、态度、价值观：关注自然界的侵蚀现象。在实验中培养合作、交流的探究精神。

中国土壤侵蚀预报模型研究进展

中国土壤侵蚀预报模型研究进展 摘要：土壤侵蚀模型作为了解土壤侵蚀过程与强度,掌握土地资源发展动态,指导人们合理利用土地资源的重要工具，受到世界各国的普遍重视。本文总结了中国土壤侵蚀预报模型的主要研究成果，在总结和评价这些模型的基础上，提出今后我国的主要研究方向：（1）注重土壤侵蚀模型的理论研究；（2）加强对重力侵蚀、洞穴侵蚀机制的研究；（3）充分利用先进的RS、GIS技术,为侵蚀模型的研究提供大量的数据源,以利于对土壤侵蚀模型的检验。 关键词：土壤侵蚀模型、研究方向、问题 Review of Research Progress in Soil Erosion Prediction Model in China Soil erosion model which is regarded as the tool to understand the soil erosion processes and intensity, to master the dynamic of land resources development, to guide the rational use of land resources, having attracted the widespread attention of the world.This paper summarizes the main findings of Chinese Soil Erosion Prediction Model and on the basis of summarying and evaluating these models it indicates the directions of the future research : (1) focus on soil erosion model theoretical research; (2) focus on the research of gravity erosion, cave erosion mechanism,; (3) take full advantage of the advanced RS and GIS technology for the study of erosion models which provide a large number of data sources to facilitate the inspection of soil erosion model. 近年来，土壤侵蚀成为人们关注的生态环境热点之一。土壤侵蚀预报是有效监测水土流失和评估水保措施效益的手段,侵蚀模型则是进行土壤流失监测和预报的重要工具。土壤侵蚀预报模型的研究是世界土壤侵蚀学科的前沿领域和土壤侵蚀过程定量研究的有效手段。根据土壤侵蚀模型的建模手段和方法,一般可以将其分为经验统计模型和物理成因模型。经验统计模型是利用大量的试验观测资料,借助于统计方法,定量表述影响土壤侵蚀因子的指标,进而得出计算土壤流失量的方程式。物理成因模型以土壤侵蚀的物理过程为基础,利用水文学、水力学、土壤学、河流泥沙动力学以及其他相关学科的基本原理,根据已知降雨、径流条件来描述土壤侵蚀产沙过程,从而预报在给定时段内的土壤侵蚀量。根据土壤侵蚀模型预报对象的不同,又可将土壤侵蚀模型分为坡面土壤侵蚀模型和流域或网格(区域)土壤侵蚀模型。我国学者在土壤侵蚀模型研究的各个层面上进行了大量工作,取得了很多成果。其中,区域尺度研究的应用更为广泛。在小流域土壤侵蚀模型的研究方面,以对统计模型及引进的统计模型中各因子的本地化研究较多,对基于过程的物理模型系统研究较少,特别是适合我国国情的系统的过程模型更少。本文希望对我国土壤侵蚀模型的主要研究成果进行总结,并对其中的一些问题进行了评述,以期为今后的土壤侵蚀模型研究进展提供一定的参考意见。提出了预报模型亟待解决的关键问题,以促进我国土壤侵蚀预报模型的建立,为生态环境改善提供科学依据。 1.经验统计模型 经验模型主要从侵蚀产沙因子角度入手,建立径流、产沙与降雨、植被、土壤、土地利用、耕作方式、水保措施等之间的多元回归因子关系式。经验公式结构简单,计算方便,在制定公式使用资料范围内具有可靠的精度,但是模型被移植到其它区域使用时以及向建模条件外延时,模型精度难以控制,模型的实用性受到影响。这类侵蚀产沙模型以坡面模型和小流域侵蚀产沙模型为代表,同时也包括部分区域性的侵蚀产沙预报模型,这些通常不考虑侵蚀产沙过程,称之为“黑箱”或“灰箱”模型,在模型形式上主要是采用侵蚀产沙因子的多元回归方程式。自1953年刘善建首次提出坡面土壤侵蚀量的公式来[2],不同的学者根据当地的实际情