第5章 土壤侵蚀预报模型
[摘要]本章介绍土壤水蚀模型的分类方法以及国内外主要的土壤水蚀和土壤风蚀模型,并对主要土壤侵蚀模型的结构及其优缺点进行了叙述和讨论。
土壤侵蚀造成了大量的水土资源流失、营养元素迁移、泥沙淤积和水质污染等不良后果,直接威胁到人类的生存环境。因此,世界各国都在努力致力于土壤侵蚀的研究,以期逐步掌握土壤侵蚀发生的机理,对其进行预测预报,进而达到**土壤侵蚀的目的。
5.1 土壤侵蚀预报模型类型
5.1.1 土壤侵蚀预报模型的发展
土壤侵蚀研究的传统方法是以实地观察、测量和建立侵蚀产沙与若干影响因子之间的经验统计关系(模型)为主。这种研究方法可取得可靠的研究结果,但将其应用于预报时则十分困难,这主要是因为:无法阐明土壤��蚀系统的功能如何随着控制因子的变化而变化。由于试验时的条件与应用时的条件有很大的差异,因此需对统计参数进行调整。而一般情况下,这种调整具有很大的随机性,在很大程度上受人的主观意志影响,因此其计算结果与实测值往往相差较大。采用传统侵蚀研究方法,一般只能在空间或时间坐标上给出有限的土壤侵蚀信息。土壤侵蚀的发生、发展与演变过程并不清楚,因此无法验证土壤侵蚀随时间或空间的变化和分布规律,对土壤侵蚀**工作缺乏实际指导意义。研究成果的取得费时费力,且应用范围有限。
为了解决上述这些问题,人们开始考虑用数学模型方法对土壤侵蚀现象或过程进行模拟分析。土壤侵蚀模型研究是土壤侵蚀过程定量研究的有效手段,也是该领域研究的核心前沿。土壤侵蚀模型是用数学形式描叙地表面土壤颗粒团聚体的分离、搬运和沉淀过程。通过建立土壤侵蚀模型,可定量评价土壤流失状况,作为预测工具指导水土保持规划等的制定。以物理过程为基础的数学模型可解决土壤侵蚀发生的时空问题,促进人们对土壤侵蚀发生过程及其交互作用的理解。
近年来,各国水土保持领域的科学家都在致力于本地区土壤侵蚀产沙机理的研究,探索建立适合本地区的土壤侵蚀预测预报模型。美国和欧洲建立的土壤侵蚀模型大大加深了对土壤侵蚀过程及发生机理的理解,促进了土壤侵蚀理论的研究和发展。针对复杂多样的地貌条件以及严重的水土流失情况,我国开展的以陡坡地为代表的土壤侵蚀模型的研究是对国际土壤侵蚀机理研究的深化和补充。
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