土壤可蚀性K值的计算和K值图的制作方法研究——以南京市方便水库小流域为例

本文介绍了土壤可蚀性K值的计算和K值图的制作方法。涉及利用公式法计算该区的土壤可蚀性K值的参数设置方法,和运用地统计学的协同克里格空间插值的方法进行K值图的编制方法,并对K值图在水土保持、水土流失定量监测、生态与环境等方面的应用作了简要说明。     

长沙市东郊不同母质发育耕型红壤的可蚀性因子K值估算

采集了长沙市东郊第四纪红土和花岗岩风化物两种母质发育的耕型红壤样品,通过室内分析获得了土壤的颗粒组成和土壤有机质含量。利用诺谟图法、修正诺谟图法、EPIC模型、几何平均粒径模型和Torri模型分别估算了两种母质发育红壤的可蚀性因子K值,并将估算结果与江西省鹰潭市中国科学院红壤生态试验站通过自然降雨实测方法获得的K值进行了比较。结果显示,Torri模型和几何平均粒径模型比较适合估算长沙市东郊第四纪红土发育红壤的可蚀性K值,Torri模型、几何平均粒径模型和EPIC模型比较适合估算长沙市东郊花岗岩风化物发育红壤的可蚀性K值。     

低丘红壤区旱地土壤渗透性与可蚀性定量关系的研究

应用人工模拟降雨仪和Guelph仪对我国南方低丘红壤区旱地土壤的渗透性与可蚀性之间的定量关系进行了研究,结果表明,第四纪红色土和红砂发育的旱地坡地0－5cm表层土壤饱和渗透率Kfs与土壤的可蚀性K呈现负相关,且它们之间的定量关系可概括为：K≈a.K^-bfs c,其中a,b,c均为土壤有关的系数。     

武夷山山地土壤可蚀性K值的垂直分异及成因分析

土壤可蚀性K值反映了土壤的抗蚀能力。对武夷山山地10个土壤剖面A层土壤可蚀性K值进行计算,结果表明:武夷山山地土壤以较低可蚀性为主,且呈现随海拔增高,土壤可蚀性K值逐渐递减的规律。一方面,垂直山地不同海拔有机碳的含量造成了土壤可蚀性K值的分异;另一方面,土壤可蚀性与土壤质地存在相互影响,土壤可蚀性K值与粘粒和粉粒含量均呈显著正相关,与砂粒含量呈显著负相关。     

山地赤红壤可蚀性特征研究

福建省南安市特殊的地理环境形成的土壤类型和土壤侵蚀特征在我国南亚热带地区具有一定的代表性。对该地区山地赤红壤可蚀性特征进行研究 ,结果表明 :(1)山地赤红壤在不同利用方式下 ,其可蚀性特征不同 ,林地、草地抗蚀性比疏林地强 ,裸地抗蚀性最弱 ;(2 )随着土壤侵蚀的加剧 ,土壤可蚀性因子K值有增加的趋势 ,其抗蚀性随之减弱 ;(3)不同类型的山地赤红壤可蚀性特征差异不明显 ,粗骨性赤红壤其可蚀性表现较强。     

太湖流域苏皖汇流区土壤可蚀性K值及其应用的研究

利用土壤普查成果中的土壤图和理化分析等资料 ,采用公式计算法研究了该区土壤的可蚀性K值 ,改进和完善了K值图编制方法 ,并用微机首次制出具有准确几何位置、可与地形图配准的土壤可蚀性K值图。同时 ,还依据该区K值的分布特点讨论了它在水土保持、土壤年流失量监测、生态农业建设和防洪减灾中的应用。     

土地退化/恢复中土壤可蚀性动态变化

利用EPIC公式计算了不同开垦和退耕年限的土壤可蚀性K值,对黄土高原典型自然恢复区子午岭林区土地退化/恢复过程中土壤可蚀性的动态变化进行了系统的研究。结果表明：土地开垦后,土壤颗粒向粗骨化方向发展,有机碳含量降低,土壤可蚀性逐渐增强;土地退耕过程中,土壤有机碳含量逐渐增加,肥力水平提高,可蚀性逐渐减小;土壤中有机碳含量、全氮含量、水稳性团聚体含量以及团聚度与土壤可蚀性K值相关最为密切;土壤可蚀性的强弱本质上取决于土壤有机碳含量,恢复植被以提高土壤有机质含量,促进土壤团聚体的形成,增强土壤团聚度,是降低土壤可蚀性能的重要途径。     

湖北丹江口水库库区小流域土壤可蚀性特征

土壤自身的可侵蚀性是土壤侵蚀发生的内在因素。由于具有明确的物理意义和方便的测定方法,土壤可蚀性K指标值成为水土流失预报模型的一个重要参数。采用EPIC中土壤可蚀性K值计算方法,对丹江口水库库区内1.94km2的五龙池小流域的K值进行了计算。结果显示,研究区内土壤可蚀性K值平均为0.0302thm2h(MJmmhm2)-1,与我国其他有黄棕壤分布地区已有的研究结果相一致。小流域土壤可蚀性存在一定的空间变异,但变异性不大(变异系数14.7%),86.56%土地面积上的K值位于0.0264～0.0330之间。从土壤可侵蚀性强弱判断,该区土壤为易侵蚀土。利用反距离权重插值(IDW)进行了K值图的制作,并简要介绍了K值图的应用。     

福建省主要土壤可蚀性特征初探

本以USLE中的土壤可蚀性因子K为指标，利用土壤普查资料对全省主要土壤类型的K值进行了计算分析，结果说明我省主要土壤表层K值为0＝17－0．28之间，属中等易蚀范围，坡耕地K值较高，平均K值为0．25，且因松耕，土壤抗侵蚀力仅为自然坡地的1／11，提出要注意坡耕地的保护，土壤B层K值明显高于A层K值，说明随土壤侵蚀的加剧，土壤抗侵蚀力减弱。     

陕西省耕地土壤可蚀性因子

[目的]土壤可蚀性因子是计算土壤侵蚀的一个重要因子,对陕西省耕地土壤可蚀性因子展开研究,可为陕西地区的耕地土壤侵蚀计算及评价提供科学依据。[方法]以陕西省9个地区的耕地土壤实测数据为基础,利用通用土壤流失方程USLE(universal soil loss equation)、修订土壤流失方程RUSLE2(revised universal soil loss equation version 2)、侵蚀生产力影响模型EPIC(erosion productivity impact calculator)中可蚀性因子K值的计算公式以及几何平均粒径公式和几何平均粒径—有机质Dg-OM公式,计算不同耕地土壤质地条件下的土壤可蚀性因子。[结果]RUSLE2的极细砂粒转换公式在陕西黄土丘陵沟壑区平均低约14.53%,在陕南地区平均高约32.91%,使用修正公式后平均误差分别为7.81%和13.14%;对比分析K值的估算值与实测值,子洲县实测K值为0.002 69〔(t·hm2·h)/(hm2·MJ·mm)〕,Dg-OM模拟计算均值为0.0297〔(t·hm2·h)/(hm2·MJ·mm)〕;水蚀预报模型WEPP(water erosion prediction project)中的细沟间可蚀性(Ki)和细沟可蚀性(Kr),与USLE的K值相关系数分别为0.738 6和0.607 4。[结论]极细砂粒转换修正公式的计算误差小于RUSLE2模型;Dg-OM模型适合陕西黄土丘陵沟壑区及长武县、杨凌区和安康市典型耕地土壤;WEPP中Ki和Kr,当土壤砂粒含量小于30%,USLE的K值与WEPP的Ki和Kr值有强相关性。     

东北典型黑土区剖面粒径分布特征及其可蚀性研究

为了更好的了解黑土区土壤剖面粒径分布以及可蚀性因子特征,本研究以东北典型黑土区鹤北流域为研究区,利用沉降法对不同土地利用方式下土层表面至母质的土壤样品进行粒径分布规律研究,并基于粒径及有机碳分布特征,计算了土样的可蚀性K值,最后对土壤可蚀因子K与WEPP模型中土壤的细沟间侵蚀因子(Inter- rill Erodibility)K_i、细沟侵蚀因子(Rill Erodibility)K_r和临界剪切力因子(Critical Shear)Tc进行相关分析。结果表明:(1)不同剖面下土壤粘粒含量逐层变化不大。而粉粒含量呈现出随土层深度增加而含量减少,砂粒呈现出随土层深度增加而含量增大;(2)除人工林外,其余6个剖面土壤可蚀性因子K值均表现出随土层深度增加而含量增大的趋势;(3)对农地剖面土样分析发现,可蚀性因子K值与细沟侵蚀因子K_r呈极显著正相关,与临界剪切力因子Tc呈极显著负相关,而与细沟间侵蚀因子K_i的正相关性略有降低。     

梯田对赣北第四纪红壤坡地土壤抗蚀性的影响

为研究梯田措施对赣北第四纪红壤坡地土壤抗蚀性的影响,通过江西水土保持生态科技园9年的定位观测资料,对5种梯田措施下的土壤抗蚀性变化进行了分析。结果表明:与对照坡地相比5,种梯田措施均具有提高土壤稳定性和降低土壤分散性的作用;水平梯田配合前埂后沟和梯壁植草技术,更利于改善土壤团聚状况,提高土壤团聚度,降低土壤分散率和侵蚀率。前埂后沟和梯壁植草式水平梯田适宜在红壤坡地推广。     

东北丘陵漫岗区坡耕地土壤抗蚀性研究

采用室内分析与野外试验测定相结合的方法,对研究区坡耕地土壤理化性状和土壤崩解速率进行了分析,并采用EPIC(土壤侵蚀和生产力影响估算)模型计算了土壤可蚀性因子K值,研究了东北丘陵漫岗区坡耕地抗蚀性分布特征。结果表明:(1)该区土壤容重的变化趋势为:0—5cm土层<20—25cm土层<40—45cm土层,坡下部<坡上部,7°<10°。土壤有机质含量变化趋势相反,中值粒径无明显变化规律。(2)土壤崩解速率随土层深度增加而逐渐增大,它与土壤容重和有机质相关性较好。容重越小,有机质含量越高,崩解速率越小。(3)土壤崩解速率随坡度和坡位变化规律一般表现为:坡上部>坡下部,7°<10°。(4)该区坡耕地土壤可蚀性K值处于0.20～0.40之间,土壤抗蚀性能较弱,应加强土壤抗侵蚀研究及水土流失方面的防治工作。     

赣北红壤坡地土壤流失方程关键因子的确定

土壤流失方程是开展水土流失监测,指导水土流失防治的重要技术工具。针对红壤坡地土壤流失方程因子算法和取值研究薄弱的问题,基于野外径流小区观测资料,采用80%经验频率法确定了赣北红壤区侵蚀性降雨标准为降雨量10.0 mm、平均雨强1.3 mm/h、最大30 min雨强5.0 mm/h,区内次降雨侵蚀力采用总动能和最大30 min雨强乘积计算最佳。通过建立基于年降雨量的逐年侵蚀力简易算式,测算土壤可蚀性因子以及6种生物措施因子、5种工程措施因子取值,选定适宜的地形因子算式,构建了赣北红壤坡地土壤流失方程体系。经检验,模型能良好预报赣北红壤坡地多年平均土壤侵蚀强度;年际尺度预报的精度整体较高,但对于降雨较多年平均水平浮动较大或地表出现沟蚀等侵蚀类型时,预报精度将有所降低。有关因子的确定可为土壤流失方程在南方红壤坡地水土流失监测和水土保持规划中的应用提供技术支撑。     

广东省土壤可蚀性现状及影响因素分析

土壤可蚀性是土壤侵蚀预报和土地利用规划的重要参数,本文采用EPIC(Erosion Productivity Im-pact Calculator)模型中土壤可蚀性因子K值为指标,利用第二次土壤普查资料,探讨广东省土壤可蚀性K值及分布特征,并绘制了广东省土壤可蚀性K值图,结果表明:广东土壤可蚀性K值为0.116~0.415,加权平均K值为0.25,主要分布在较低-中高可侵蚀性范围;以铁铝土为例,成土母质对土壤侵蚀影响是多因素的,由于母质的特性差异,母质所发育土壤可蚀性K值并不能完全代表其侵蚀危害性,从总体上看,土壤经过多年耕种,抗侵蚀能力明显下降。     

黔中喀斯特地区不同地类土壤侵蚀研究

以贵州省贵阳市花溪区喀斯特地区为研究区,通过对土壤抗冲系数、崩解速率及可蚀性K值的测定,分析了不同地类土壤侵蚀的差异。结果表明:土壤抗冲系数大小的排序为林地(0.672 L.min/g)>灌丛地(0.571 L.min/g)>坡耕地(0.174 L.min/g),土壤崩解速率大小排序为林地(0.036 cm3/min)<灌丛地(0.039 cm3/min)<坡耕地(0.286cm3/min),土壤可蚀性K值则表现为坡耕地(0.249)<灌丛地(0.263)<林地(0.267),不合理的人类活动对土壤侵蚀造成了负面影响。     

Interrill erosion from disturbed and undisturbed samples in relation to topsoil aggregate stability in red soils from subtropical China

The assessment of soil erodibility to water erosion in the field is often expensive and time-consuming. This study was designed to reveal the effects of aggregate breakdown mechanisms on interrill erosion dynamics and develop an improved model for assessing interrill soil loss, which incorporated the soil aggregate stability tests as a substitute for the interrill erodibility parameter, from both disturbed and undisturbed samples for red soils in subtropical China. Six cultivated areas of sloping land with red soils were selected, and topsoil aggregate stability was analyzed using the Le Bissonnais method to determine the different disaggregation forces. Laboratory rainfall simulations were designed to distinguish the effects of slaking (at different wetting rates) and mechanical breakdown (with and without screening) on soil erosion characteristics. Field rainstorm simulations with medium and high rainfall intensities were conducted on runoff plots (2 m 1 m) with slope gradients varying from 10% to 20% for each soil type. A new instability index, Ka, which considers aggregate breakdown mechanisms in interrill erosion processes, was proposed based on the disturbed sample results. Ka showed a close relationship with erosion rates in both disturbed and undisturbed samples. Following from the results of undisturbed sample experiments, Ka was used as a substitute for the erodibility factor, and introduced into the WEPP model, establishing a new erosion predication formula for red soils which had a good correlation coefficient (R² = 0.89**). This research made a good attempt at estimating the interrill erosion rate on the basis of aggregate stability from simple laboratory determinations. These results extend the validity of soil aggregation characterization as an appropriate indicator of soil susceptibility to interrill erosion in red soils from subtropical China. The formula based on the instability index, Ka, has the potential to improve the methodology used for assessing interrill erosion rates.     

三峡库区土壤可蚀性K值研究

 研究土壤可蚀性K值有助于宏观判断和定量分析三峡库区土壤侵蚀的特点。依据重庆市和湖北省的第2次土壤普查资料,建立三峡库区各土种的理化性质数据库,并通过三次样条插值方法对不同粒径标准的土壤质地进行转换,然后采用几何平均粒径模型修正公式计算出三峡库区各土种的可蚀性K值,经面积加权平均得到三峡库区11类土壤的可蚀性K值,最后在分类分级基础上,探讨土壤可蚀性K值的分布特征。结果表明:三峡库区土壤可蚀性K值变化于0.00720.019 2 t.hm2.h/（MJ.mm.hm2）之间,其中在0.015 00.019 0t.hm2.h/（MJ.mm.hm2）之间的中高可蚀性和高可蚀性土壤面积占库区总面积的74.49%;三峡库区存在很大的土壤侵蚀风险,国外已有的K值经验算式不能直接照搬,而采用几何平均粒径修正模型对三峡库区土壤可蚀性K值进行估算是可行的。     

沂蒙山区典型县土壤可蚀性K值空间变异研究

土壤可蚀性是一个相对概念,在时间、空间等方面呈现异质性特征,选取蒙阴县和沂水县为研究区域,采用EPIC模型中K值计算方法,以地统计学原理为指导,基于Arc GIS地统计模块,探讨了沂蒙山区典型县土壤可蚀性空间分布特征,为区域土壤侵蚀评价提供数据支撑。结果表明:(1)研究区土壤可蚀性K值变化范围为0.1057~0.3776,属中等变异,以中低可蚀性土壤分布最广;在分布最广的粗骨土土类中,石灰岩钙质粗骨土K值最大,为中高可蚀性土壤,存在较大的侵蚀危险性。(2)蒙阴县西北部区域为低可蚀性土壤,中部和东南部为中可蚀性及以上土壤;沂水县土壤主要为中低可蚀性,而南部、西北及东北部存在中高及高可蚀性土壤;两县相接区域土壤为中可蚀性及以上土壤。(3)同一土类而不同土地利用呈现异质性特征,不同土地利用K值大小依次为园地耕地林地草地。(4)随着海拔高度增大,土壤可蚀性K值呈逐渐减小趋势。     

河北省表层土壤可侵蚀性K值评估与分析

利用河北土系调查成果中的土壤颗粒组成、土地利用及土壤化学性质等资料,利用EPIC模型中土壤可蚀性K值算法以及结合地统计学方法,研究了不同土壤类型、不同质地及不同土地利用类型的土壤可侵蚀性K值和土壤可侵蚀性K值的空间变异特征。结果表明:1河北土壤可侵蚀性K值平均为0.27,其变化范围为0.12~0.40,土壤可蚀性K值在0.30~0.35之间易蚀性土壤面积占总土地面积的63.71%,土壤可蚀性K值在0.25~0.3之间较易蚀性土壤面积占总土地面积的21.52%,这说明该省易蚀性土壤面积较大。2不同质地的K值之间显著性差异,粉砂黏壤质的可侵蚀性K值最大,为0.37;壤砂质的可侵蚀性K值最小,为0.13。而在不同的土地利用类型之间的K值差异性不显著,耕地的K值最大,为0.33;草地的K值最小,为0.22。3河北土壤可侵蚀性K值存在较强的变异性,其变异系数为29%。因此,在土壤侵蚀定量监测、评价水土流失时,应考虑土壤可蚀性K值的这种空间变异状况。块金值/基台值为37.3%,表明在变程内具有中等强度的空间相关性。步长为23 km,变程为440 km,变程远大于步长,表明在小流域尺度下有较好的空间相关性,进行Kriging插值能得到较准确的结果。4河北土壤可蚀性K值大体呈现南高北低的空间分布特征,南部主要是耕作栽培区,北部主要是自然植被区。该研究结果为宏观大尺度土壤资源可持续利用与制定水土保持规划提供科学依据。