USLE模型在川中紫色土區(qū)應(yīng)用研究.pdf

1、紫色土是我國特有土壤類型，其中60％以上分布于川中地區(qū)。由于紫色土結(jié)構(gòu)疏松，易于風(fēng)化，水土流失嚴(yán)重，48.8％的紫色土受到土壤侵蝕的危害。川中紫色土區(qū)已是長江泥沙的重要來源。研究一套適合于川中紫色土區(qū)水土流失的精確、定量化模型具有重大實(shí)踐意義。 論文以川中紫色土區(qū)為研究對象，以水土流失作為研究內(nèi)容，以USLE作為研究模型，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和地理信息系統(tǒng)的方法，對川中紫色土區(qū)土壤侵蝕和降雨觀測資料進(jìn)行收集、整理與分析，將USLE模型進(jìn)

2、行修正并驗(yàn)證，建立了一套適合紫色土區(qū)的土壤流失預(yù)報(bào)方程，并計(jì)算其土壤侵蝕量，診斷紫色土區(qū)土壤水土流失動態(tài)，經(jīng)驗(yàn)證所獲得的技術(shù)參數(shù)與模型科學(xué)、合理。本論文所獲得的主要成果如下： （1）降雨侵蝕力因子 ○1 降雨特征單因子中，降雨量與侵蝕量的相關(guān)性最好，其次是降雨動能，最后是雨強(qiáng)。所以可以使用降雨量因子對降雨侵蝕力進(jìn)行估算。 ○2 PI組合和EI組合與土壤侵蝕量都有顯著的正相關(guān)性。其中，EI組合EI30最優(yōu)，PI組合

3、PI15最優(yōu)，并且PI15稍好于EI30，但差別不明顯。所以紫色土地區(qū)的降雨侵蝕力指標(biāo)可以選用EI30或PI15組合。但為了和其他研究相比較，建議采用EI30組合。 ○3 建立次降雨侵蝕力與次降雨量之間的回歸關(guān)系： 式中，R次是次降雨侵蝕力，單位MJ?mm?hm-2?h-1，P為大于12mm次降雨量，單位mm。 根據(jù)以上公式和遂寧40年（1961～2000年）降雨資料，建立年降雨侵蝕力與年降雨量的函數(shù)關(guān)系：

4、 式中，R年是年降雨侵蝕力，單位MJ?mm?hm-2?h?-1?a-1，P年為年降雨量，單位mm。 并通過建立的公式繪出川中地區(qū)降雨侵蝕力分布圖。 （2）土壤可蝕性因子 ○1 通過觀測小區(qū)資料與文獻(xiàn)資料對諾饃方程和EPIC的K值公式進(jìn)行修正。諾饃方程修正后的形式為： 式中，M是優(yōu)勢粒徑組成的乘積：（0.002～0.1mm粒徑含量）′（粉粒含量＋沙粒含量），OM為土壤有機(jī)質(zhì)含量，s為土壤結(jié)構(gòu)等級，p為土壤

5、滲透性。K是單位降雨侵蝕力產(chǎn)生的土壤侵蝕量，單位為t?h?MJ-1?mm-1。 EPIC中公式修正后的形式為： 式中，SAN是粒徑（0.1～2mm）含量；CLA是粘粒（<0.002mm）含量；SIL是粒徑（0.002～0.1mm）含量；SN1=1-SAN/100；C是有機(jī)碳含量。 ○2 結(jié)合第二次土壤資料，計(jì)算本地區(qū)48種紫色土的K值；使用修正后EPIC的K值公式繪制出川中地區(qū)的土壤可蝕性分布圖。 （3）

6、地形因子 應(yīng)用GIS技術(shù)，比較三個LS因子公式在川中地區(qū)的計(jì)算效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黃炎和的LS公式計(jì)算的LS因子值在0～5.52之間，平均值為2.18，土壤侵蝕模數(shù)為3.73 t?hm-2?a-1。與該地區(qū)觀測值（3.0～5.8t?hm-2?a-1）較接近，所以黃炎和的LS因子公式適合于川中地區(qū)。 （4）水土保持措施因子 利用遂寧站（1991～2001）、鹽亭站（1997～2007）徑流小區(qū)觀測數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)，計(jì)

7、算出5個生物措施因子值（B）、11種耕作措施因子值（T）和2種工程措施因子值（E）。 （5）模型應(yīng)用 應(yīng)用修正后的模型對川中紫色土區(qū)進(jìn)行預(yù)測，侵蝕模數(shù)平均值為3.40t?hm-2?a-1，與前期其不同學(xué)者研究成果較吻合。與2000年遙感解譯結(jié)果相比，在侵蝕強(qiáng)度和侵蝕空間分布上也極為吻合。但預(yù)測結(jié)果相對偏小，其主要原因在于遙感解譯的影像資料分辨率低造成的；其次，2000年至今川中地區(qū)水土流失狀況大為改觀也是另外一個原因。因