黔北浒洋水侵蚀性次降雨对地表径流产沙的影响

为研究黔北小流域侵蚀性降雨与产沙的关系,以遵义浒洋水水土保持监测站2009—2012年降雨实测资料为基础,在4个径流小区各28场降雨的降雨量、降雨强度、最大30 min雨强、降雨侵蚀模数等数据统计的基础上,采用次降雨侵蚀力、覆盖度的回归模型及多元非线性回归方法,分析浒洋水小流域的次降雨径流侵蚀产沙规律。结果表明:流域内5—7月份总径流量、总产沙量分别占全年总量的64.05%和62.62%。当次降雨侵蚀力20,降雨侵蚀模数与降雨侵蚀力呈幂函数正相关关系,降雨侵蚀模数与覆盖度呈二次函数负相关关系;当降雨侵蚀力20,降雨侵蚀模数与降雨侵蚀力呈一次函数正相关关系,降雨侵蚀模数与覆盖度呈幂函数负相关关系。通过二元非线性回归,建立并验证次降雨侵蚀力、覆盖度与降雨侵蚀模数之间的适用公式。     

丹江流域典型地区降雨侵蚀力的研究

以长江上游丹江流域典型地区陕西省商南县为研究区,收集该地区2010年13个水文雨量站降雨资料,以经典算法计算的降雨侵蚀力作为基准值,对比分析6个简易模型的计算精度,并优选适用性最佳模型估算各站的降雨侵蚀力,插值绘制成空间分布图进行空间分析。结果表明:卜氏模型计算精度最高,平均达到89.325%,在研究区具有较好适用性。商南县2010年降雨侵蚀力平均为254.46 MJ.(hm2.h.a)-1.mm。7月份降雨量与降雨侵蚀力均达到最高,分别占年总量的50.41%和89.56%,降雨侵蚀力呈高度集中的季节分布态势。降雨侵蚀力空间分布不均匀,具有较为明显的高值区,南、北部较低,东北部地区几个站均较高,形成一个小范围高值区。     

不同空间尺度次暴雨径流侵蚀功率与降雨侵蚀力的对比研究

【目的】提出径流侵蚀功率的概念,对比分析降雨侵蚀力和径流侵蚀功率在表征次暴雨水力侵蚀动力上的优劣。【方法】基于次暴雨洪水过程中径流深和洪峰流量模数2个重要的水文特征参数,提出了径流侵蚀功率的概念,并利用岔巴沟流域团山沟径流场和纸坊沟流域2个不同空间尺度实测降雨径流泥沙资料,对径流侵蚀功率和降雨侵蚀力表征次暴雨水力侵蚀动力的优劣进行了比较。【结果】径流侵蚀功率可以更好地表征坡面和流域尺度的次暴雨水力侵蚀动力,更能体现天然降雨和下垫面特性对次暴雨侵蚀产沙的综合影响。【结论】与通用的降雨侵蚀力相比,径流侵蚀功率更适宜用作坡面、流域尺度次暴雨侵蚀产沙模型的侵蚀动力因子。     

陇东地区降雨侵蚀力时空变化特征分析

【目的】对陇东地区降雨侵蚀力的时空变化特征进行研究,为认知该区域水土流失规律和指导水土保持工作提供参考。【方法】以陇东地区正宁、宁县、西峰、镇原、合水、庆城、华池和环县等8个区县气象站2001-2011年日降雨量资料为基础,采用日降雨量侵蚀力模型计算各站点降雨侵蚀力值,探讨分析了该区域降雨侵蚀力的年际变化和年内分布特征,并结合GIS软件分析了陇东地区年降雨侵蚀力的空间分布规律。【结果】陇东地区各区县气象站点年均降雨侵蚀力为1 144.8~2 048.5 MJ·mm/(hm2·h),且东南部明显高于西北部;中南部地势低洼的宁县和合水县由于侵蚀性降雨集中,其降雨侵蚀力值大于东南部年降雨量和侵蚀性降雨量最大、侵蚀性降雨天数最多的正宁县。区域降雨侵蚀力年内高度集中,各区县气象站点6-9月降雨侵蚀力占全年的84.4%~88.8%,呈显著的单峰型分布。区内降雨侵蚀力年际波动较大,各站点年际变率为29.09%~56.55%。趋势分析表明,陇东8个区县的年降雨侵蚀力总体呈减小趋势,其中华池和环县降雨侵蚀力减小显著(P0.05)。【结论】陇东地区年内80%以上的降雨侵蚀力集中在6-9月,空间上则由东南向西北递减,从时间上看,近年来该地区降雨侵蚀力呈减小趋势。     

中国北方农牧交错带降雨侵蚀力时空分布研究

利用2000～2008年逐日降水量数据,对我国北方农牧交错带降雨侵蚀力进行研究。发现研究区年均降雨侵蚀力介于3 485.46～5 654.76 MJ.mm/(hm2.h)之间;夏季降雨侵蚀力所占比重最大;春秋两季相当,仅次于夏季;冬季全区降雨侵蚀力为零;降雨侵蚀力各季节的空间分布不同;降雨侵蚀力与降水量和降水强度的组合状况密切相关。该研究可为其他地区的降雨侵蚀力时空分布研究提供方法和技术参考,研究结论可以为研究区水土保持措施的制定提供科学依据和指导。     

近50年江苏省降雨侵蚀力的时空变化

利用江苏省52个气象站1961²012年日降水数据,构建了逐月降雨侵蚀力序列,探讨了研究区降雨侵蚀力的时空变化格局。结果表明:(1)江苏省降雨侵蚀力的年内分配呈现出较强的不均匀性,侵蚀力主要集中于夏季的7月份,其中苏北地区7月降雨侵蚀力明显高于苏南地区;(2)基于K-means聚类分析,研究区可以划分为苏北、苏中、苏南这3个具有不同年降雨侵蚀力演化特征的子区域,其中苏南地区年降雨侵蚀力的增加趋势较为显著,且这3个子区域降雨侵蚀力的年际变化均呈现出22012年日降水数据,构建了逐月降雨侵蚀力序列,探讨了研究区降雨侵蚀力的时空变化格局。结果表明:(1)江苏省降雨侵蚀力的年内分配呈现出较强的不均匀性,侵蚀力主要集中于夏季的7月份,其中苏北地区7月降雨侵蚀力明显高于苏南地区;(2)基于K-means聚类分析,研究区可以划分为苏北、苏中、苏南这3个具有不同年降雨侵蚀力演化特征的子区域,其中苏南地区年降雨侵蚀力的增加趋势较为显著,且这3个子区域降雨侵蚀力的年际变化均呈现出2⁴年的周期性振荡;(3)基于Mann-Kendall检验,研究区不同月份降雨侵蚀力的变化趋势呈现出明显的季节性差异,突出体现在冬季降雨侵蚀力的显著增加和夏季降雨侵蚀力的有所增强。     

降雨侵蚀力计算方法研究进展

降雨侵蚀力(R)是指由降雨引起土壤侵蚀的潜在能力,是土壤侵蚀定量预报的重要环节。从模型最小估算单位尺度、指标类型和精度2个方面分别将目前降雨侵蚀力模型分为次降雨侵蚀力(R_t)模型、月降雨侵蚀力(R_m)模型、年降雨侵蚀力(R_a)模型以及多年平均降雨侵蚀力■模型,次雨量模型、日雨量模型、月雨量模型、年雨量模型和综合指标模型,并逐类分析各指标和模型的特点、优劣,为降雨侵蚀力计算时选用合适的指标和模型提供参考。针对现有模型的不足,提出建立基于日雨量的综合指标模型,提高估算精度。综合R因子的研究现状,提出直接观测的设想。     

喀斯特地区地表侵蚀产沙对前期有效降雨的响应

以关岭享乐小流域为研究区,利用分形分布理论计算流域前期有效降雨量,分析喀斯特地区地表侵蚀产沙的发生与前期有效降雨的关系。结果表明:喀斯特地区地表侵蚀产沙事件的累积频度和降雨量、产沙事件的累积降雨阈值和降雨时段之间均遵循分形分布的幂指数关系。利用分形分布理论结合喀斯特流域降雨、产沙情况可建立流域前期有效降雨模型,该模型计算出的流域产沙发生时的前期有效降雨量较传统模型更加符合实际。将日降雨量与有效前期降雨量结合可以确定喀斯特流域发生侵蚀性降雨产沙的降雨阈值,对喀斯特流域侵蚀产沙发生的预测具有重要意义。     

滇池流域水土流失造成的农业面源污染及治理对策

通过对滇池流域农业面源污染现状的考察,及对流域10条入湖河流的水土流失和污染物负荷监测,整理得出该流域的降雨侵蚀力,并以此为基础,提出了针对流域内农业面源污染的水土保持治理对策。     

东北黑土区降雨侵蚀力与侵蚀沟发育关系研究

沟蚀是导致黑土区土地退化的重要因素,侵蚀沟的发生与发展严重威胁黑土资源。降雨侵蚀力是降雨量、降雨历时、降雨动能等降雨侵蚀特征的综合反映,为了揭示侵蚀沟发育规律、高效治理侵蚀沟,应用3S技术获取侵蚀沟数量、面积、长度等信息,收集黑土区20个气象站日降雨数据,分析黑土区省际降雨侵蚀力与侵蚀沟发育的关系。结果表明:黑龙江、吉林、辽宁3省沟壑密度随着降雨侵蚀力的增加而增加,内蒙古降雨侵蚀力最小,沟壑密度最大。在相同降雨侵蚀力条件下,侵蚀沟数量:黑龙江内蒙古吉林辽宁;侵蚀沟长度:内蒙古黑龙江吉林辽宁;侵蚀沟面积:内蒙古黑龙江吉林辽宁。植被类型单一、土层较薄等因素造成降雨侵蚀力对于内蒙古侵蚀沟发育影响显著。     

降雨侵蚀力空间插值不确定性及其对侵蚀模拟结果的影响

降雨侵蚀力空间插值的不确定性直接关系到土壤侵蚀的模拟结果和预测精度。利用浙江省金华市51个自动气象站近5年的逐日降雨资料,探讨了降雨侵蚀力空间插值过程中由插值方法、格网大小以及站网密度等因素所造成的降雨侵蚀力（R因子）不确定性,在此基础上,分析了R因子不确定性对土壤侵蚀量模拟结果的影响。研究表明:1）对于站网密度较高的自动站而言,插值方法和格网大小对R因子不确定性的影响不大,对R插值精度起决定作用的是站网密度;2）标准小区条件下,R因子不确定性可导致土壤侵蚀模拟结果的绝对误差在200 t/(hm2•a)以上,因而很难在红黄壤区根据通用土壤流失方程的模拟结果准确区分无明显侵蚀区和轻度侵蚀区;3）土壤侵蚀模拟中需要考虑各因子误差的叠加和累积效应,在其他因子相对误差为10%条件下,使用研究区36个站点进行插值,侵蚀量模拟结果的最大相对误差可超过40%。      

日雨量数据估算西双版纳勐仑区域降雨侵蚀力动态

研究目标区域降雨侵蚀性的动态特征,有助于制定和实施区域有效水土保持规划,促进区域农业生态系统健康、良好发展。现以西双版纳勐仑气象站1959～1998年平均年降雨量值为参考值,每24h≥12.7mm为侵蚀性降雨标准,分析该站1992～2006年的日雨量值,用修正后的土壤流失通用方程（RUSLE）中计算降雨侵蚀力方程M=α∑kj=1（Pj）β来估算该区域降雨侵蚀力动态变化（MJ.mm.hm-2.h-1）。结果表明：西双版纳勐仑区域在研究时段内,45%的年份为平水年,丰水年份超过枯水年份,总体表现为略微增加现象;同时,侵蚀性降雨量占总降雨量的75%以上,并且集中发生在雨季期间;年降雨侵蚀力值在160.742～350.393MJ.mm.hm-2.a-1,最大侵蚀力出现在2001年;年内不同月份降雨侵蚀力差异明显,雾凉季的1月仅1.107MJ.mm.hm-2.h-1,雨季的7月达到57.189MJ.mm.hm-2.h-1,二者相差50多倍,随后又逐渐降低,表现为明显的季节变化。     

森林植被冠层对降雨侵蚀力的减缓效应

通过气象观测站与标准径流小区的试验观测,系统分析了赣西北大坑小流域森林植被冠层对降雨侵蚀力的影响。结果表明:(1)不同林分林冠截留率不同,其中杉木林平均截留率为25.82%,马尾松林为19.63%,檵木为21.13%;(2)不同林分减缓降雨侵蚀力的作用是不同的,其中马尾松林>杉木林;(3)灌木林在减弱降雨侵蚀力作用中具有特殊重要的作用,本研究中檵木林使降雨侵蚀力下降21.96%,远远大于乔木林。     

黄土高原典型流域次降雨径流侵蚀产沙规律研究

【目的】研究黄土高原地区小流域次降雨径流侵蚀产沙规律,建立适宜于该地区的侵蚀产沙预报模型。【方法】根据岔巴沟流域32年实测的水沙资料,采用径流侵蚀功率、地貌分形信息维数的计算模型及多元非线性回归方法,分析了黄土高原地区岔巴沟流域的次降雨径流侵蚀产沙规律。【结果】岔巴沟流域次降雨侵蚀产沙模数Ms与径流侵蚀功率E、地貌形态分形信息维数Di有很好的相关性,模型具有较高的精度和一定的适用性。【结论】基于流域径流侵蚀功率与地貌形态分形信息维数的岔巴沟流域次降雨侵蚀产沙预报模型,能够近似反映不同尺度流域次降雨径流侵蚀产沙特性及水沙传递的关系,为建立具有广泛适用性和较高预报精度的黄土高原流域次降雨径流侵蚀产沙预报模型提供了理论依据。     

Study on the spatial pattern of rainfall erosivity based on geostatistics in Hebei Province, China

The objective of this article was to study the spatial distribution pattern of rainfall erosivity. The precipitation data at each climatological station in Hebei Province, China were collected and analyzed and modeled with SPSS and ArcGIS. A simple model of estimating rainfall erosivity was developed based on the weather station data. Also, the annual average rainfall erosivity was calculated with this model. The predicted errors, statistical feature values and prediction maps obtained by using different interpolation methods were compared. The result indicated that second-order ordinary Kriging method performed better than both zero and first-order ordinary Kriging methods. Within the method of secondorder trend, Gaussian semi-variogram model performed better than other interpolation methods with the spherical or exponential models. Applying geostatistics to study rainfall erosivity spatial pattern will help to accurately and quantitatively evaluate soil erosion risk. Our research also provides digital maps that can assist in policy making in the regional soil and water conservation planning and management strategies. __________ Translated from Scientia Agricultura Sinica, 2006, 39(11): 2270–2277 [译自: 中国农业科学]     

三峡库区季节性吸附态磷负荷的空间分布特征

降雨引起土壤流失和非点源污染的产生。依据三峡库区内部和周边23个气象站点的日降雨资料,采用日降雨量模型和Kriging插值法得到库区各季及各年降雨侵蚀力的空间分布,在此基础上,结合改进的通用土壤流失方程(RUSLE)和由地形指数形成的具有空间分布的入河系数,构建吸附态磷负荷的时空分布模型,并验证模型的合理性。应用所构建的模型,对三峡库区2001—2010年各季及年的吸附态磷负荷的空间分布进行模拟,结果表明吸附态磷负荷的季节性变化和空间变化都十分明显。季节性变化与降雨侵蚀力一致,夏季最大,冬季最小,春秋两季相差不大;在空间变化上,坡度较小、土地利用类型主要为林地、城乡工矿居民用地的夷陵、重庆和江津西南等地区负荷较低,而坡度较大、土地利用类型主要为水田、旱地和草地的巫溪、开县和秭归等地负荷较高。     

基于地统计学的河北省降雨侵蚀力空间格局研究

【目的】研究降雨侵蚀力的空间分布格局。【方法】搜集河北省气象台站降雨数据应用SPSS和ARCGIS地统计软件对其进行分析与模拟。【结果】建立适宜于河北省的降雨侵蚀力的简易模型，并计算各台站的多年平均降雨侵蚀力；应用不同的插值方法进行估值，综合比较各种内插方法的预测误差、统计特征值及插值结果分布图；在2阶趋势条件下，半方差模型采用高斯模型、插值方法为析取克里格方法拟合结果优于采用球状模型与指数模型的其它插值方法。【结论】应用地统计学研究降雨侵蚀力空间分布格局，将有助于精确、定量化地估算土壤侵蚀风险，为科学制定区域水土保持规划和管理策略提供数字地图支持。     

沂蒙山区土壤侵蚀空间分布及其影响因素动态变化

【目的】研究土壤侵蚀强度空间格局与坡度、土壤、降雨、植被覆盖和土地利用等影响因子的动态变化关系,揭示沂蒙山区土壤侵蚀规律。【方法】以TM影像、地形图、土壤图和气象资料为源数据,综合运用GIS和RS技术,获取沂蒙山区坡度、土壤可蚀性K值数据以及1986年、1995年和2005年的年降雨侵蚀力、植被覆盖度、土地利用和土壤侵蚀强度数据;通过对研究区山地丘陵地带进行子流域划分,以子流域为单元,选取土壤侵蚀强度指数、平均坡度、土壤可蚀性指数、平均年降雨侵蚀力、平均植被覆盖度和土地利用结构指数,并采用统计分析方法,对土壤侵蚀强度空间格局与其主要影响因素的动态变化关系进行分析。【结果】随着植被覆盖度的增加以及土地利用结构向有利于控制土壤侵蚀的改善,1986年、1995年和2005年3个时期内山地丘陵地带上土壤侵蚀明显降低。土壤类型对3个时期土壤侵蚀强度空间格局的影响不显著;降雨侵蚀力在2005年成为影响侵蚀强度格局的主要因素之一,但影响程度较低,贡献率仅为5.35%;坡度因子是影响各时期侵蚀强度格局的最主要因素,但影响程度逐渐降低,其贡献率由1986年的93.33%下降到2005年的79.75%;植被覆盖因子在1986年影响侵蚀强度格局的贡献率为6.67%,之后则减弱;而土地利用结构对侵蚀格局的影响程度逐渐增强,贡献率已增至到2005年的14.90%。【结论】年降雨侵蚀力分布的空间差异增大后,降雨因子将成为显著影响土壤侵蚀空间格局的因素之一;受人类活动影响,当植被覆盖度达到一定程度后,土地利用结构逐渐成为影响侵蚀格局的重要因素,建议该地区今后的水土流失防治工作应优先考虑调整土地利用结构。     

降雨侵蚀力模型研究进展

降雨侵蚀力(R)是衡量降雨对土壤侵蚀贡献的重要指标。降雨侵蚀力的定量研究是土壤侵蚀监测预报的重要前提。本文系统地总结了降雨侵蚀力概念,提出50年来土壤侵蚀模型的研究历史和成果,介绍了降雨侵蚀力的正常值和模型值,各种模型的计算方法和过程,对各种模型在不同尺度和估计精度上进行了对比分析,了解了这些模型的特点和适用性,避免了在实际应用中混淆使用。在此基础上,指出了前人研究的局限性,并提出了进一步研究的新方向。     

USLE模型中降雨侵蚀力因子的估算方法

土壤侵蚀的预报与定量研究一直是土壤侵蚀学科的热点和难点,通用土壤流失方程（USLE）是目前最为广泛应用的土壤侵蚀预报模型,对其中降雨侵蚀力因子（R）估算的准确性直接影响USLE的预报精度.系统地总结了国内外在估算USLE模型中降雨侵蚀力因子的常用方法,对准确、有针对性地利用USLE模型进行土壤侵蚀预测与控制有重要意义.