干旱和半干旱地区陆地面积约占全球陆地总面积的30％(Verstraete and Schwartz,1991)。在干旱和半干旱地区,风蚀和水蚀是比较严重的土地退化过程,并且有可能同时发生(McTainsh et al.,1992)。尤其是在植被稀疏地区,土壤风蚀和水蚀造成的土壤流失更为严重。但是,很少有研究同时观测半干旱地区同一景观单元的土壤风蚀和水蚀速率,并进行对比分析。在亚利桑那州东南部的Santa Rita研究区的一个小流域,本研究对风蚀和水蚀进行了18个月的同步观测,进而分析比较二者的土壤侵蚀速率。　　 野外监测于2008年3月至2009年10月间,在亚利桑那州南部Santa Rita ExperimentRange(sRER)的76.8号小流域进行。监测期间,风蚀输沙率利用Modified Wilson and Cooke(MWAC)集沙仪沿小流域边界测定,进而估算土壤风蚀侵蚀速率。初步观测研究结果表明,该区退化草地风蚀活动明显,加剧了土地退化。研究区平均输沙率为5.1 gm-1d-1,最大输沙率出现在春季(P=0.05),而秋季和冬季风沙活动较少,输沙率明显很小(P=0.05)。大部分监测时段内,风沙活动发生在近地表,96%以上的风蚀物含量发生在集中在0～40cm以内。夏季,暴雨引起的溅蚀对Big Spring Eight Number(BSNE)集沙仪的影响比对MWAC集沙仪影响更大。回归分析表明,监测期间输沙率与2 m高度日最大风速呈显著线性正相关(P=0.05),而与日均风速相关性较弱(P=0.05,r2=0.05)。　　 根据对SRER八个小流域长期(1975-2008)径流和泥沙观测资料的分析,实测小流域多年平均产沙量为0.85至6.69 tha-1y-1,均值为2.4 tha-1y-1。在34年的监测期间,超过50%的产沙量由约10%的降雨-径流事件产生。因此,若缺失大降水事件的径流泥沙数据,可能会低估半干旱地区的土壤侵蚀速率。同时,对降水和小流域径流、产沙进行了回归分析,发现最大30分钟雨强是影响径流的主要因子。而产沙量和径流高度相关,90%的产沙量变化由径流引起。在34年观测期间,漏测的产沙量约占总产沙量的30%。另外,分析表明,1975年至2008年间,研究区年降水量存在一个干旱期(1994-2008)和一个湿润期(1981-1993)。干早期和湿润期年降水量差异是多年降水量的23%-33%。相应地,各个小流域年径流量和产沙量也存在一定的周期变化。但二者周期变化形式并不与年降水量周期变化一致,而与年降雨侵蚀力周期变化一致。1983-2002年间小流域年均径流量和产沙量较小,而在2003-2008年间显著较大。干旱期和湿润期年均径流量的差异相当于多年平均径流量的87%-312%,而年均产沙量的差异为多年平均产沙量的123%-312%。这表明在半干旱地区年际间降水很小的变化就会导致流域年径流量和产沙量很大的变化。　　 最后,本文设计了一个新的研究方法来同步观测并估算一个小流域上的风蚀和水蚀速率,以便直接对比单位面积上二者的侵蚀速率。2年监测期间,小流域风蚀土壤侵蚀量为0.06 t ha-1yr-1,而水蚀造成的土壤流失量则达7.5 tha-1yr-1,是土壤风蚀侵蚀量的125倍左右。结果表明,观测点的风蚀输沙率并不同于流域尺度上风蚀土壤流失量。　　 综上,本研究首次对半干旱地区退化草地上一个小流域的土壤风蚀和水蚀侵蚀速率进行了同步观测和对比研究。