论文部分内容阅读
[摘 要]土壤侵蚀预报是有效监测土壤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。根据土壤侵蚀模型的建模手段和方法，一般情况下可以分为经验统计模型、物理物理过程模型和分布式模型。本文着重介绍经验统计模型的研究动态。
[关键词]土壤侵蚀模型；经验统计模型
中图分类号：S715.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0202-01
1 概述
土壤侵蚀预报是有效监测土壤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。自20世纪60年代以来，国内外已经开发出许多实用的土壤侵蚀预报模型。根据土壤侵蚀模型的建模手段和方法，一般情况下可以分为经验统计模型、物理物理过程模型和分布式模型。由于经验统计模型起源最早，应该最广，本文将着重介绍国内经验统计模型的发展动态。
2 国内土壤侵蚀经验模型研究动态
2.1 坡面侵蚀产沙经验模型的研究
坡面经验模型主要参考或直接利用USLE的基本形式，结合当地的地貌特征，根据我国的观测资料，计算土壤侵蝕的各项影响值。关于各侵蚀因子的定量研究，比较成熟的是降雨径流因子、地形（坡度、坡长）因子的研究，植被因子和水土保持因子的系统研究较少。在这些模型中，比较有代表性的是江忠善[1]和刘宝元[2]的经验侵蚀模型。
美国USLE通用土壤侵蚀模型是土壤侵蚀研究过程中的一个伟大的里程碑，它是W.Wischmeier与D.Smith[3]在对美国东部地区30个州10000多个径流小区近30年的观测资料进行系统分析基础上得出的。
刘宝元等[4]（2001）以USLE为蓝本，利用黄土丘陵沟壑区安塞、子洲、离石、延安等径流小区的监测数据，建立了中国土壤流失预报方程：中国土壤流失方程（CSLE）型的基本形式，形式简单，较易在不同地区推广使用，其基本形式为：
该模型的主要优点是根据我国水土保持措施的实际情况，将USLE中的作物和水土保持措施变成生物、工程和水土保持耕作措施因子，但是该模型与USLE相似，缺乏对物理过程的考虑，对陡坡地特有的浅沟侵蚀考虑不足。
江忠善[7]（1996）以沟间地裸露地基准状态坡面土壤侵蚀模型基础，将浅沟侵蚀影响以修正系数的方式进行处理，建立了计算沟间地次降雨侵蚀产沙量的方程式：
C——水土保持措施影响系数。该模型同以往模型相比，一是模型结构符合黄土丘陵区地貌特点，考虑了黄土坡面特有的浅沟侵蚀类型。二是应用地理信息系统软件建立空间土壤流失数据库，实现了侵蚀预报模型与GIS相结合。由于模型模拟面积有限，因此在模型的推广应用时，需要一系列参数体系的修正，才能保证模型在外延时的正确性。
全国性模型建立和应用的关键在于以下四个方面：资料标准的统一、修正；不同区域各因子的修正体系的确立；模型在不同区域流域内的验证；新技术RS、GIS在实际预测中的应用等。但此模型也只能适用于缓坡地，对浅沟、切沟侵蚀等一些侵蚀方式没有考虑同时，由于一些因子的标准在不同地区的差异，模型的推广也受到一定的限制。
2.2 小流域宏观产沙模型
尹国康等[5]认为，气象、水文因素和包括人类活动影响在内的地表物理性质因素，是控制土壤侵蚀的2个重要方面，因此，降雨和径流、流域面积、流域地面沟壑密度、流域高差比、地面沟壑切割深度、流域植被与治理度、地面岩石抗蚀性等因素，是选择指标的主要对象，通过分析筛选和回归计算，提出小流域宏观产沙模型：
比较有代表性的流域侵蚀产沙经验模型主要有以下4个：
2.3 未治理流域暴雨产沙预报模型
江忠善等根据陕北、晋西、陇东南黄土丘陵区沟道小流域实测资料，建立了未治理流域的暴雨产沙预报模型：
该模型能反映小流域动力、地形、土壤、植被等因素对流域产沙的综合影响，适用于黄土丘陵区没有或者很少开展水土保持工作的流域产沙计算但由于没有考虑水土保持因子，不能用于流域水土保持治理的减沙效益评价。
3 结论
各学者对土壤侵蚀模型的认识并不统一，但一致的目标是使土壤侵蚀预报的模型精度较高。由于土壤侵蚀过程的复杂性、影响因素的多样性以及受技术、经济等各种条件的限制，这一问题都还没有统一、圆满的答案。希望未来的土壤侵蚀模型能够解决此问题，这将为土壤侵蚀研究的整个进程中加入重要的一环。
参考文献
[1] 刘善建.1953.天水水土流失测验的初步分析[J].科学通报，8（2）：7-8.
[2] 郑粉莉，刘峰，杨勤科等.2001.土壤侵蚀预报模型研究进展[J].水土保持通报，21（6）：16-18.
作者简介
李娜（1984—），女，硕士研究生，黑龙江农垦勘测设计研究院，主要研究方向为水土保持理论与技术（linaks2008@126.com），
李长青（1985—），男，黑龙江省轻工设计院，主要研究方向为建筑工程.
[关键词]土壤侵蚀模型；经验统计模型
中图分类号：S715.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0202-01
1 概述
土壤侵蚀预报是有效监测土壤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。自20世纪60年代以来，国内外已经开发出许多实用的土壤侵蚀预报模型。根据土壤侵蚀模型的建模手段和方法，一般情况下可以分为经验统计模型、物理物理过程模型和分布式模型。由于经验统计模型起源最早，应该最广，本文将着重介绍国内经验统计模型的发展动态。
2 国内土壤侵蚀经验模型研究动态
2.1 坡面侵蚀产沙经验模型的研究
坡面经验模型主要参考或直接利用USLE的基本形式，结合当地的地貌特征，根据我国的观测资料，计算土壤侵蝕的各项影响值。关于各侵蚀因子的定量研究，比较成熟的是降雨径流因子、地形（坡度、坡长）因子的研究，植被因子和水土保持因子的系统研究较少。在这些模型中，比较有代表性的是江忠善[1]和刘宝元[2]的经验侵蚀模型。
美国USLE通用土壤侵蚀模型是土壤侵蚀研究过程中的一个伟大的里程碑，它是W.Wischmeier与D.Smith[3]在对美国东部地区30个州10000多个径流小区近30年的观测资料进行系统分析基础上得出的。
刘宝元等[4]（2001）以USLE为蓝本，利用黄土丘陵沟壑区安塞、子洲、离石、延安等径流小区的监测数据，建立了中国土壤流失预报方程：中国土壤流失方程（CSLE）型的基本形式，形式简单，较易在不同地区推广使用，其基本形式为：
该模型的主要优点是根据我国水土保持措施的实际情况，将USLE中的作物和水土保持措施变成生物、工程和水土保持耕作措施因子，但是该模型与USLE相似，缺乏对物理过程的考虑，对陡坡地特有的浅沟侵蚀考虑不足。
江忠善[7]（1996）以沟间地裸露地基准状态坡面土壤侵蚀模型基础，将浅沟侵蚀影响以修正系数的方式进行处理，建立了计算沟间地次降雨侵蚀产沙量的方程式：
C——水土保持措施影响系数。该模型同以往模型相比，一是模型结构符合黄土丘陵区地貌特点，考虑了黄土坡面特有的浅沟侵蚀类型。二是应用地理信息系统软件建立空间土壤流失数据库，实现了侵蚀预报模型与GIS相结合。由于模型模拟面积有限，因此在模型的推广应用时，需要一系列参数体系的修正，才能保证模型在外延时的正确性。
全国性模型建立和应用的关键在于以下四个方面：资料标准的统一、修正；不同区域各因子的修正体系的确立；模型在不同区域流域内的验证；新技术RS、GIS在实际预测中的应用等。但此模型也只能适用于缓坡地，对浅沟、切沟侵蚀等一些侵蚀方式没有考虑同时，由于一些因子的标准在不同地区的差异，模型的推广也受到一定的限制。
2.2 小流域宏观产沙模型
尹国康等[5]认为，气象、水文因素和包括人类活动影响在内的地表物理性质因素，是控制土壤侵蚀的2个重要方面，因此，降雨和径流、流域面积、流域地面沟壑密度、流域高差比、地面沟壑切割深度、流域植被与治理度、地面岩石抗蚀性等因素，是选择指标的主要对象，通过分析筛选和回归计算，提出小流域宏观产沙模型：
比较有代表性的流域侵蚀产沙经验模型主要有以下4个：
2.3 未治理流域暴雨产沙预报模型
江忠善等根据陕北、晋西、陇东南黄土丘陵区沟道小流域实测资料，建立了未治理流域的暴雨产沙预报模型：
该模型能反映小流域动力、地形、土壤、植被等因素对流域产沙的综合影响，适用于黄土丘陵区没有或者很少开展水土保持工作的流域产沙计算但由于没有考虑水土保持因子，不能用于流域水土保持治理的减沙效益评价。
3 结论
各学者对土壤侵蚀模型的认识并不统一，但一致的目标是使土壤侵蚀预报的模型精度较高。由于土壤侵蚀过程的复杂性、影响因素的多样性以及受技术、经济等各种条件的限制，这一问题都还没有统一、圆满的答案。希望未来的土壤侵蚀模型能够解决此问题，这将为土壤侵蚀研究的整个进程中加入重要的一环。
参考文献
[1] 刘善建.1953.天水水土流失测验的初步分析[J].科学通报，8（2）：7-8.
[2] 郑粉莉，刘峰，杨勤科等.2001.土壤侵蚀预报模型研究进展[J].水土保持通报，21（6）：16-18.
作者简介
李娜（1984—），女，硕士研究生，黑龙江农垦勘测设计研究院，主要研究方向为水土保持理论与技术（linaks2008@126.com），
李长青（1985—），男，黑龙江省轻工设计院，主要研究方向为建筑工程.