布朗因(Browing)加进了土壤因子;1948年,又加入土壤管理和降雨强度因子。后经美国水土保持局推荐,将该方程在许多流域试验区应用。1961年维希迈耶(Wischmeir)发表了现在的通用土壤流失方程,1963年为美国水土保持局所确认。
反映土壤流失量同各影响因子相互关系的方程(USLE),即A=RKLSCP。式中A为土壤流失量、R为降雨因子、K为土壤因子、L为坡长因子、S为坡度因子、C为作物因子和P为耕作管理因子。已被许多国家采用。
土壤流失方程的研究始于美国。1940年,津格(Zingg)发表了第一个方程,但它仅包含坡度和坡长因子;1946年史密斯(Smith)发展了这一方程,它既考虑了坡度和坡长,还考虑了作物因子;1947年布朗因(Browing)加进了土壤因子;1948年,又加入土壤管理和降雨强度因子。后经美国水土保持局推荐,将该方程在许多流域试验区应用。1961年维希迈耶(Wischmeir)发表了现在的通用土壤流失方程,1963年为美国水土保持局所确认。这一方程总结分析了大约10000个以上土壤侵蚀试验区的观测研究资料和其他有关资料,具有一定的可靠性和较广泛的应用性,但应用中还必须收集当地的土壤侵蚀资料,确定各侵蚀因子值。
①降雨因子(R),它同降雨量、降雨强度、雨滴大小和雨滴降落速度有关,反映降雨能量对侵蚀的影响。由于暴雨所产生的能量同30分钟最大降雨强度I30成正比,故R值可依R=∑EI30式计算出来。式中的E是某次降雨过程中,雨强大致相同时段的降雨动能。②土壤可蚀性因子(K),当其他因子恒定时,土壤性质对侵蚀强度的影响。土壤质地、土壤结构特点和稳定性、粘粒类型、土壤通透性、有机质含量和土体厚度等重要土壤特性,都对K因子有影响。K值的表示为单位R值时,标准小区每英亩面积上,土壤侵蚀量吨数。标准小区为坡度9%,坡长22.1米,宽1.5米,具有代表性的连续耕翻休闲地块。K值也可根据土壤粘粒与细砂含量,砂粒含量,有机质含量,土壤结构和土壤渗透性的列线图中查得。如从列线图中查得我国黄土K值范围0.35~0.45。③地形因子(LS),L表示坡长(米),S表示坡度(%)。在标准小区条件下。LS=1,坡度、坡长和LS值间的关系,可用式LS=(/100)×(1.30+0.97S+0.138S2)表示。LS值是在其他条件相同时一定地块的土壤侵蚀量与标准地块土壤侵蚀量的比值。④作物因子(C),它反映作物的栽培管理对土壤侵蚀的影响,包括作物地上部分影响雨滴对地面的直接打击,枝叶对降水的滞留、吸收和减缓地表径流流速以及作物根系增加地表的抗冲力等。C值是在其他条件相同情况下采用试验地与标准小区比较土壤侵蚀量而得。试验地分
作物播种前的耕翻期,整地播种期,作物苗期,作物生长成熟期和收获期。对非耕地,也可根据不同植被覆盖地同标准小区相比较,而取得C值。通常是有植被的非耕地、有作物的耕地,C值均小于1,如玉米地的C=0.3~0.5。⑤水土保持措施因子(P),采用一定的水土保持措施以后,土壤流失量明显减小,如等高耕作、带状种植等都使P值降低。P值的求取,是在其他条件相同情况下,比较采取措施和未采取措施地块的土壤流失量而得。
通过以上对各侵蚀因子逐项研究后得出通用土壤流失方程,用它可以计算出一定区域的土壤流失量。此外,在各侵蚀因子中,R是难以改变的自然因子,K、LS、C和P因子则可以通过一定的水土保持措施,使它们的值发生变化,并使土壤流失量控制在一定水平以内。因此该方程对选择水保措施,估算允许土壤流失量都有实用意义。
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