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水蝕過程的土壤可蝕性研究述評

2013-08-17 03:50:02鄭粉莉mkens
水土保持研究 2013年1期
關鍵詞:研究

王 彬,鄭粉莉,R?mkens M J M

(1.西北農林科技大學 資源環境學院,黃土高原土壤侵蝕與旱地農業國家重點實驗室,陜西 楊凌712100;2.中國科學院 水利部 水土保持研究所,陜西 楊凌712100;3.USDA-ARS National Sedimentation Laboratory,Oxford,MS 38655)

土壤侵蝕是全球性的重要環境問題之一,土壤侵蝕不僅造成土地資源嚴重退化甚至徹底破壞,而且大量徑流泥沙及其挾帶的污染物對水體質量和河道運行安全造成嚴重威脅。因此,為了針對性地防治土壤侵蝕,就必須加強土壤侵蝕定量評價研究。而土壤可蝕性作為土壤侵蝕預報模型的基礎研究,在土壤侵蝕研究中占有重要地位。自20世紀30年代以來,土壤可蝕性研究一直受到高度重視,并在土壤性質與土壤侵蝕的關系、土壤可蝕性評價指標、土壤可蝕性測定與計算方法等方面取得了顯著性的研究進展。但由于土壤可蝕性影響因素復雜,且受試驗條件和人們認識水平的限制,現有的研究成果與土壤侵蝕預報的要求仍有相當大的差距。尤其在我國人類耕懇歷史悠久、地形地貌復雜、土壤類型多樣的情況下,土壤可蝕性的研究成果遠不能滿足當前土壤侵蝕建模的需求,迫切需要開展適用于我國侵蝕環境的土壤可蝕性指標。本文基于對土壤可蝕性評價指標與體系、土壤可蝕性的測定與計算方法等研究成果的述評,分析當前土壤可蝕性研究存在的問題,提出尚需加強的研究領域,以期為土壤侵蝕定量預報提供支持。

1 土壤可蝕性相關概念

土壤可蝕性是指土壤在雨滴打擊、徑流沖刷等外營力作用下被分散、搬運的難易程度[1]。Middleton[2]首于1930年先定義了土壤可蝕性(Soil Erodibility),并提出了評估土壤可蝕性的兩個重要指標,即侵蝕率和分散率。隨后,國內外學者基于土壤對侵蝕作用敏感程度的被動性和抵抗侵蝕的主動性,提出了許多相關概念。目前,國外多采用土壤可蝕性概念,并將其分為可分離性和可搬運性[3]。國內則多采用抗沖抗蝕性概念,并進一步分為抗蝕性和抗沖性[4]。其中,抗蝕性主要指土壤抵抗水體對土粒的分散和懸浮作用;抗沖性則指土壤抵抗水等外營力產生的機械破壞和推移的能力[5]??箾_抗蝕性的概念在土壤侵蝕機理研究中具有重要意義,但由于尚不能將其從侵蝕過程中分離出來,故不適于土壤侵蝕定量評價。

1963年,Olson和 Wischmeier[6]定義了標準徑流小區,提出土壤可蝕性因子K,并從侵蝕預報的角度將土壤可蝕性定義為在標準徑流小區上單位降雨侵蝕力所產生的土壤侵蝕量。這一概念物理意義明確、適用性強,在土壤侵蝕定量評價研究中具有里程碑式的意義,目前為多數學者采用。

2 土壤可蝕性的評價指標與體系

土壤可蝕性是土壤自身性質對外營力、氣候等綜合作用所反映出的復雜土壤特性。因此不能簡單地以某一土壤理化性質的測定來表示,而需通過在試驗條件下實測土壤流失量或測定作為土壤可蝕性指標的某些土壤性質等,對土壤可蝕性進行評價。幾十年來,國內外學者從土壤理化性質、侵蝕動力等方面進行了大量研究,提出了一系列土壤可蝕性指標(表1)。

表1 土壤可蝕性指標

2.1 基于土壤內在性質的土壤可蝕性評價指標與體系

20世紀30年代起,各國學者便從土壤內在性質出發,尋求適宜的指標用以評價土壤可蝕性。其中,美國的研究最多。早期的研究多集中于土壤礦物組成和質地等基本屬性對土壤可蝕性的影響。如Bennett[7]首先通過測定和比較土壤質地、結構、有機質含量及化學組成等對土壤可蝕性的影響程度,提出二氧化硅和氧化硅與氧化鐵之比與土壤侵蝕之間存在顯著相關關系,建議采用硅鋁鐵率判定土壤侵蝕程度。爾后,Middleton[2]發現土壤浸濕熱與土壤侵蝕率成正比,提出可將侵蝕率和分散率作為土壤可蝕性的評價指標。Bouyoucos[10]則推薦使用土壤中粉沙含量與黏粒含量的比率作為土壤可蝕性指標,并通過試驗發現它與土壤可蝕性之間具有正比關系。而其它學者則將土壤入滲率考慮在內,認為滲透性指數、滲透率與懸浮率和分散率組成土壤可蝕性的最佳評價指標體系[9,11]。隨著研究的深入,人們逐漸認識到土壤團聚體對可蝕性產生重要影響,相繼提出團聚體表面率(≥0.05mm顆粒表面積與團聚體含量之比)、>0.5mm水穩性團聚體含量、水穩性團聚體風干率等指標作為土壤可蝕性指標[14,29]。土壤可蝕性是一種復雜的土壤特性,而早期研究結果卻多以一個或幾個土壤基本屬性構成指標體系,與實際情況相差較大。鑒于此,Wischmeier[20-21]等人通過大量的分析計算,最終確立了以粉粒+極細砂含量(0.002~0.1 mm)、≥1mm的砂粒含量、有機質含量、土壤結構等級、土壤滲透等級5項指標構成的土壤可蝕性評價體系。這一評價體系的建立為土壤可蝕性定量化研究奠定了基礎,目前仍被多數學者作為基本體系采用,并被廣泛用作土壤侵蝕建型中表征土壤參數的定量指標。

我國土壤可蝕性領域的相關研究始于20世紀50年代。1954年,朱顯謨[4]通過測定土壤膨脹系數及分散速率與土壤侵蝕的關系,發現土體的易分散性與土壤抗蝕力及土體吸水后的膨脹度有關;同時,朱顯謨等[13]指出土壤透水性是影響土壤侵蝕的主要原因,土體在靜水中的崩解情況可作為土壤抗沖性指標。爾后,田積瑩等[17]通過對子午嶺林區不同植被條件下8個土壤剖面的土壤物理性質進行研究,提出土壤團聚體總量、1~10mm團聚體總量、團聚度、團聚狀況、團聚體分散度以及分散率和侵蝕率可作為土壤抗蝕性指標。唐克麗[18-19]則從土壤物理化學、黏土礦物組成及微結構等土壤內在性質出發,研究了土壤侵蝕的發生發展過程與其抗蝕性能的作用機理。這些研究為我國土壤可蝕性研究的開展積累了豐富的資料,但由于研究較為分散,未能形成較為完善的評價體系。20世紀90年代后,隨著土壤可蝕性研究的發展,學者們在前人的研究基礎上,結合國外先進的經驗對不同地區的土壤可蝕性進行了研究。其中,楊玉盛[28]通過研究不同土地利用方式下紫色土的可蝕性,提出侵蝕率、分散率、結構體破壞率可較好評價土壤可蝕性。王佑民等[31]認為影響黃土高原土壤抗蝕性的主導因子是腐殖質及黏粒含量,水穩性團聚體含量為最佳指標。安和平[33]在北盤江中游地區進行了類似的研究,指出≥0.25mm的水穩性團聚體量可作為土壤抗蝕性指標??偨Y這些研究可以發現,基于土壤自身性質的土壤可蝕性評價指標中除水穩性團聚體外,其余均具有一定的不穩定性,其指標組合會隨地區不同而產生變化。

基于土壤自身性質對侵蝕作用敏感性所選取的大量指標在土壤可蝕性評價中已被廣泛采用。這些指標的提出有助于分析土壤性質與土壤侵蝕之間的關系,為土壤可蝕性指標體系的建立奠定了基礎。

2.2 基于侵蝕動力的土壤可蝕性評價指標與體系

20世紀40年代起,部分研究者開展了基于土壤侵蝕動力的土壤抗沖性研究,并借助水滴或水流直接沖刷土樣的微型試驗設備測定土壤可蝕性。1938年,Voznesenskil[1]首次提出了土壤可蝕性指數的概念E=dh/a(d為分散率,h為土壤親水性,a為在1h強度為1.7cm/h的水流沖刷下保留的≥0.25mm團聚體量)。此概念首次將土壤自身性質與外營力侵蝕作用相結合,為土壤可蝕性研究提供了新思路。一些學者延續該思路進行了大量研究,如Gussak[12]于1946年設計了古薩克抗沖槽,將不同水流流速下沖走100 cm3土壤所需要的水量作為土壤抗沖性指標。但通過大量試驗,他發現不同土壤對流速的敏感性存在顯著的差異。隨后,Ellison[3]提出侵蝕動力是由分離能力和搬運能力兩個相互獨立因素組成,建議將土壤可蝕性研究分為土壤可分離性和土壤可搬運性兩個部分。這一概念的提出,加深了人們土壤侵蝕過程的認識。

1963年,Olson等[6]提出土壤可蝕性K因子的概念,并將土壤可蝕性定義為在標準小區上單位降雨侵蝕力所引起的土壤侵蝕量。這一概念的提出為土壤侵蝕預報做出了巨大貢獻,使土壤可蝕性研究發生了質的飛躍。此后,學者們從可分離性和可搬運性兩個方面開展了更為深入的研究,設計制造了索波列夫儀等類似的測定裝置,并提出可用水滴破壞土體數、水沖坑大小等指標對土壤可蝕性進行描述[8,11]。其中,Chandra等[22]提出侵蝕系數以判斷土壤可蝕性大小,并推導出計算式:

式中:K——侵蝕系數;X——被侵蝕前土壤樣品重量;x——被侵蝕后土壤樣品重量;t——侵蝕歷時。經分析得出侵蝕系數與侵蝕率,分散率,黏粒率等相關性較好。

國內學者朱顯謨[4]將土壤抗侵蝕性分為抗沖性和抗蝕性。他認為水沖穴的深度能夠在一定程度上反映出土體抵抗雨滴打擊及地面徑流沖刷等作用破壞的程度;并于1955年在晉西地區采用索波列夫裝置進行試驗觀測,所得結果與土體在靜水中崩解的情況基本一致。蔣定生[15]則改進了古薩克原狀土沖刷水槽,提出可采用控制條件下(相同坡度和流量)單位水量沖刷的土量作為土壤抗沖性評價指標,并將土壤抗沖性分為四個等級。隨后,竇保璋[35]采用蔣定生的改進土壤沖刷槽,對不同土地利用條件下的黃綿土抗沖性進行了測定,得到了相似的結論。黃義端[36]在總結前人研究成果后認為:“土壤分散率、侵蝕率、分散系數、團聚度等均可作為土壤抗沖性能的指標”,并提出土壤抗蝕性主要與黏粒及有機質含量或膠體性質有關,而土壤抗沖性則主要與土體的緊實度及植物根系數量和固結情況有關。此后,部分學者在不同地區開展了土壤抗蝕性研究,分別提出了土壤團聚體分散性、水穩性指數、土壤結構特征以及單個水滴打散0.7~1cm 土 粒 所 需 要 水 滴 數 等 評 價 指 標[23,25,37]。 李勇[38-39]和劉國彬等[40-41]使用抗沖槽等試驗設備,在黃土高原地區進行沖刷試驗研究,提出了植物根系能夠有效強化土壤抗沖性,并指出影響土壤抗沖性的主導因素為:粗粉粒含量(0.01~0.05mm)、砂粒(>0.05 mm)含量、土壤緊實度、水穩性團聚體含量及土壤容重等。周佩華等[30]通過對土壤抗沖抗蝕性的試驗方法進行分析發現,單位徑流深所對應的侵蝕模數可作為表征土壤抗沖性的指標。但隨后部分學者通過試驗分析,發現該指標值隨坡度發生較大變化,穩定性差[42]。蔣定生等[16]提出可沖刷性系數C=Qt/W這一指標(Q為沖走W克士壤所需要的水量,t為沖走W克土壤所需要的時間),并指出土壤可沖刷系數是一個動態參數值,它應為土壤屬性、地形條件、降水特征和人為活動共同作用的函數。目前,部分國內學者考慮到土壤力學性質,認為土壤抗剪強度可作為較為理想的土壤可蝕性評價指標[43-44]。

3 土壤可蝕性的測定與計算

自20世紀50年代起,研究者們就開始運用數學方法定量描述各因子對土壤侵蝕的影響,并將土壤可蝕性作為土壤侵蝕預報模型的必要參數進行研究,建立了土壤侵蝕量與主導因子間的經驗模型或諾謨圖以及物理過程模型。同時,人工模擬降雨和小區試驗逐漸發展,于20世紀60年代被廣泛應用于土壤可蝕性的測定,大大加快了土壤可蝕性定量研究的進程。

3.1 人工模擬降雨及小區試驗

根據Olson等[6]提出的土壤可蝕性指標定義,研究者們可通過小區觀測數據直接求算土壤可蝕性值,并能對不同地區的土壤可蝕性值進行比較。但使用該方法必須建立和維持小區試驗,存在耗費高且觀測周期長的缺點。為解決此問題,Wischmeier等[20]利用人工模擬降雨的方法,分析計算了55種土壤的理化性質指標與可蝕性因子K值的關系,得出包含24個變量的土壤K值估算方程。運用該方程,雖可解決無小區觀測資料地區的K值估算問題,但由于其包含變量太多,使得方程的理解和應用都存在極大困難。故此 Wischmeier等[21]又通過主成分分析等方法,最終選用粉粒+極細砂含量(0.002~0.l mm)、≥1mm的砂粒含量、有機質含量、土壤結構等級、土壤滲透等級5項土壤特征指標,建立了查找土壤可蝕性K的諾謨圖及關系式。該成果為人們提供了一種簡便獲取土壤可蝕性值的方式,同時也為今后土壤可蝕性定量計算提供了模板。隨后,研究者們根據不同地區的實際情況,提出了不同的土壤可蝕性計算方法。如對于粉粒和極細砂含量之和小于70%的士壤,可以用下式計算:

式中:M=(粉砂含量+極細砂含量)×(100-黏粒含量);OM——土壤有機質含量;S——結構系數;P——滲透性等級。

上述指標不僅形式簡單,而且均能通過常規試驗測定或土壤剖面描述確定。考慮到上式的適用范圍有限,部分學者便利用不同地區的大量數據對土壤可蝕性值進行求算,得到了適用范圍更廣的計算方法。對于溫帶中等質地土壤,利用公式(2)計算K值[45]。對于熱帶火山灰土壤,利用公式(3)計算K值[46]:

式中:X1——大于0.25mm的非穩定性團聚體的比例;X2——修訂的粉砂(0.002~0.1mm)含量與修訂的砂粒(0.1~2mm)含量之積;X3——基礎飽和度;X4——原土中粉砂含量;X5——修訂的砂粒含量。

對含有2∶1型晶架結構類黏土礦物的土壤,利用公式(4)[47]或公式(5)[48]計算K值:

式中:X6——團粒系數;X7——土壤中蒙脫石的含量;X8——深為50~125mm土層土壤的平均容重(g/cm3);X9——土 壤 分 散 率;X10——修 訂 粉 砂(0.002~0.1mm)含量與修訂砂粒(0.1~2mm)含量之積;X11——土壤中用CDB(檸檬酸鹽—硫酸鹽—碳酸鹽)可提取氧化物(Al2O3,Fe2O3)的百分比。

若土壤不屬于公式(2)至公式(5)的計算范圍,且無充分資料的情況下,建議使用公式(6)或公式(7)[48-49]計算K值:

式中:Dg——土壤顆粒的幾何平均粒徑。

在國內,史學正[50-51]、邢廷炎等[52]先后采用人工模擬降雨法和田間實測法對比研究了我國亞熱帶7種代表性土壤的可蝕性,得出土壤可蝕性K值以紫色土最高,第四紀紅黏土發育的土類最低的結論。隨后,一些學者考慮到人工模擬降雨的組合形式及入滲性能等因素對土壤可蝕性的影響,在南方主要水蝕類型區開展了試驗研究[53-55]。其中,于東升等[53-54]得出采用間歇式降雨模式可獲得較為可靠的土壤可蝕性K值的研究結論,同時指出土壤表層飽和入滲率與土壤可蝕性之間存在負相關關系。

3.2 經驗模型和諾謨圖

通用土壤流失方程(USLE,Universal Soil Loss Equation)是土壤可蝕性研究中最具影響力的模型之一。1958年,美國土壤保持局最先將USLE用于土壤侵蝕預報與評估。經過20余年的應用與資料積累,Wischmeier等[56]通過修正模型參數,提出了新版的通用土壤流失方程。隨后又相繼頒布了應用范圍更廣的修正土壤流失方程(RUSLE,Revised Universal Soil Loss Equation)及 其 不 同 更 新 版 本[45,57-59]。根據上述方程中土壤可蝕性K值的內涵,研究者們應用數學方法推求出了大量的土壤可蝕性計算公式,并計算了不同土壤類型的土壤可蝕性。隨后,Sharply等[60]在 EPIC(Erosion Productivity Impact Calculator)模型中,得出土壤可蝕性的計算公式為:

式中:SAN——砂粒百分含量(%);SIL——粉砂粒含量(%);CLA——黏粒含量(%);C——有機碳含量(%);SN1=1-SAN/100。

我國研究者也對土壤可蝕性K值的計算方法進行了大量的研究。呂喜璽等[61]通過二次樣條函數插值法轉換土壤質地并結合土壤可蝕性K值經驗計算模型,計算了我國南方主要易蝕土壤的K值,結果表明,第四紀紅黏土發育的紅壤K值最大,紫色土次之,花崗巖發育的紅壤最小。楊子生[62]則通過對滇東北山區耕地土壤的多年小區實測,建立了適合于該地區的修正諾謨公式,并指出犁底層土壤K值明顯大于耕層。隨后,安和平[33]采用等級系數混合模型計算法,得到了土壤可蝕性預測模型。在K值圖編制方面,卜兆宏等[63-64]最早通過查圖表法獲得了剖面點K值,編制了我國第一張地區級土壤可蝕性K值圖;此后他又對K值圖的編制方法進行進一步完善,首次制出了具有準確幾何位置可與地形圖配準的土壤可蝕性K值圖。爾后,姜小三等[65]、劉吉峰等[66]采用數學模型和GIS分析相結合的方法,通過對各因子的修正計算出各地土種的土壤可蝕性K值,并做出了相應區域的土壤可蝕性K值分布圖。

由表2可見,我國研究者目前大多采用USLE模型的K值求算方法,而在國外已被廣泛采用的RUSLE及RUSLE2模型的K值求算方法使用甚少;另外,不同學者在進行K值求算時選用的標準小區規格不統一,且計算降雨侵蝕力R值的方法也各不相同,使得不同地區間土壤可蝕性K值的橫向比較存在極大不便。盡管如此,這些研究工作仍為我國不同地區土壤可蝕性因子K值的研究奠定了基礎。

3.3 WEPP模型

由于USLE等經驗模型不能對單場降雨所產生的土壤流失量、侵蝕過程、沉積位置等進行預測,難以模擬復雜坡面的侵蝕狀況。20世紀80年代中期美國農業部開展了用以替代USLE的新一代水蝕預報模型 WEPP(Water Erosion Prediction Project)的開發[27,73],并于1995年正式頒布,目前頒布的最新版本是 WEPP(v2008.907)[74]。土壤可蝕性作為 WEPP的重要參數,被進一步劃分為細溝間可蝕性(Ki)、細溝可蝕性(Kr)、臨界剪切力(τc)。其中,細溝間侵蝕是指侵蝕的初期雨滴和層流造成的土體分離和搬運過程[27],細溝侵蝕則指由于水流的沖刷力大于臨界剪切力而造成的土體分離。目前,通常將土壤分為砂土(砂粒體積分數≥30%)和黏土(砂粒體積分數<30%)兩組,并考慮農田土壤與牧場土壤的不同特性,用較為簡單的公式分別推算Ki、Kr和τc[75-79]。

4 土壤可蝕性動態變化研究

早期研究認為土壤可蝕性由土壤性質決定,故針對某一特定土壤,其土壤可蝕性為定值[8,80]。但隨著研究的深入,研究者們發現土壤可蝕性受空間、氣候及人為活動的影響而發生變化,土壤可蝕性應為一相對概念,其動態變化主要表現為空間和時間變化。20世紀70年代以來,土壤特性空間變異性的研究逐漸受到關注,隨后這個概念被引入土壤侵蝕領域,并成為土壤可蝕性研究的一個熱點。部分學者通過對不同地區土壤可蝕性的研究[31,81-85],證實了其空間變異性的存在,并得出區域性的土壤可蝕性分布規律。

表2 我國學者對土壤可蝕性值的部分研究結果

更多研究者則對土壤可蝕性的時間變化產生了濃厚興趣,并分別從干濕交替和凍融交替兩個方面對土壤可蝕性的影響開展研究。一些學者認為,土壤可蝕性的主要決定因子——土壤結構及團聚體穩定性對干濕交替作用敏感[86]。從這一角度出發開展了大量研究,證明暴雨間的持續干旱會引起土壤條件發生明顯改變,以致土壤可蝕性發生變化[87];并建議在進行USLE推廣時,應按干濕季分別計算K值,以避免由于可蝕性在干濕季節產生的較大差異而引起的預報精度降低的問題[46,88]。其中,Misra[89]通過人工模擬降雨試驗研究了土壤干濕變化與可蝕性的相關關系,結果卻表明由于土壤抗剪切強度隨土壤特性發生變化,土壤可蝕性的變化具有不確定性。由此可見,干濕交替作用對土壤可蝕性確實存在影響,但其作用機制目前尚無定論。另外一些學者則從氣溫變化、凍融交替作用對土壤性質的影響方面,對土壤可蝕性的動態變化進行了深入研究。Mutchler等[84]較早通過對美國緬因州徑流小區6a的觀測數據進行分析,指出土壤可蝕性的年內季節變化呈余弦關系,一年內出現兩個極值:2月達到最高值為年平均可蝕性的1.69倍,8月達到最低值為年平均可蝕性的0.31倍。同時指出,土壤可蝕性與溫度變化有高度相關關系。隨后,Kirby[90-91]等在魁北克西南部的試驗得到了類似結論,并分析產生峰值的原因有可能是由于土壤表層融化導致表層土壤飽和而下層仍為凍土所致。Coote[92]也認為土壤在春季解凍時比生長季節更容易發生侵蝕。但他認為導致土壤可蝕性變化的主要因素是土壤抗剪切力和團聚體穩定性隨著時間變化,同時土壤水分和溫度的重新組合會影響土壤對侵蝕的抵抗能力。更多的學者延續這一假設并進行了更為深入的研究,同樣得出了類似的結論,并提出了諸如土壤穩定性團聚體在冬季減少、融雪造成土壤表層含水量增大等影響土壤可蝕性發生變化的原因及提高其計 算 精 度 的 初 步 解 決 辦 法[13,85,93-95]。 其 中,Salvador等[96]探討了氣候因素對土壤可蝕性動態變化的影響,并通過對月平均土壤可蝕性數據的分析得出,當地氣候類型對土壤可蝕性具有顯著的影響。同時指出,實驗室測定的土壤特性,如:土壤質地、有機質含量等因素,由于在溫熱環境或干寒環境的掩蓋下與土壤可蝕性的直接關系不強。目前,美國農業部ARS最新頒布的RUSLE2已考慮到土壤可蝕性的時間變化,在K值計算時加入了夏季模塊、冬季模塊及冬夏混合模塊,以避免季節變化對土壤侵蝕預報精度的影響[97]。但國內對于這一方面的研究鮮見報道,張科利等[98]運用野外觀測資料計算分析了我國黑土、黃土及日本火山灰土等土壤可蝕性的季節變化規律,并研究了其隨次降雨強度、不同強度段降雨組合的變化趨勢。結果表明,土壤可蝕性具有明顯的季節性變化,而且其變化規律還存在地帶性差異。

5 存在的問題與建議

5.1 存在的問題

縱觀國內外研究現狀,土壤可蝕性研究目前存在或有待解決的主要問題有:(1)缺乏較為統一的土壤可蝕性評價指標體系。由于研究目的及內容等的不同,導致土壤可蝕性評價指標選取各異,使得不同區域的土壤可蝕性資料無法共享。(2)尚無適用于我國實際情況的標準小區定義。部分學者定義了我國標準小區規格[42-43,99-100],但由于地區差異性及實際條件不同,尚無被大家普遍認可的標準小區規格,這在一定程度上限制了我國土壤可蝕性研究的發展。(3)土壤可蝕性動態變化方面的研究甚少。土壤可蝕性存在動態變化的事實已被多數學者認同,但其發生機理、主要影響因素至今尚無定論。此外,土壤可蝕性的變化與人類的活動以及侵蝕的強度與方式也存在密切關系[14,42,84,101],而 目 前 此 方 面 的 研 究 基 本 為 空白。(4)土壤侵蝕機理研究尚待深入。

5.2 建議研究重點

(1)土壤可蝕性評價指標體系:在確立適用于我國特殊侵蝕環境的標準徑流小區基礎上,利用統一的研究方法和測試手段,系統化研究我國主要水蝕類型區土壤可蝕性與土壤內在性質及侵蝕過程的關系,建立測定方法簡單、應用簡便、適用性強的土壤可蝕性評價指標體系,為侵蝕預報模型建立提供支持。

(2)土壤可蝕性動態變化:針對我國不同水蝕類型區特殊的侵蝕環境,研究主要水蝕區土壤可蝕性動態變化規律,為提高我國土壤侵蝕預報精度提供理論支持。

(3)土壤侵蝕過程機理。結合土壤侵蝕發生發展的過程,深入研究土壤可蝕性與土壤侵蝕的作用機理,從侵蝕動力學角度揭示土體分離、剝蝕和搬運作用機理,為土壤侵蝕防治提供理論基礎。

[1] Zachar D.Soil Erosion[M].Amsterdam:Elsevier Scientific Publisher Co.,1982:164-167.

[2] Middleton H E.Properties of soils which influence soil erosion[M].USDSA.Technical Bulletin,1930:173-176.

[3] Ellison W D.Soil erosion studies-Part Ⅰ [J].Agri.Eng.,1947,28:145-146.

[4] 朱顯謨.黃土地區植被因素對水土流失的影響[J].土壤學報,1960,8(2):110-121.

[5] 蔣德麒,朱顯謨.水土保持[C]∥中國農業土壤論文集.上海:上??茖W技術出版社,1962.

[6] Olson T C,Wischmeier W H.Soil erodibility evaluations for soils on the runoff and erosion stations[J].Soil Sci.Soc.Am.Proc.,1963,27:590-592.

[7] Bennett H H.Some comparsons of the properties of humid-tropical and humid-temperature American soils,with special reference to indicated relations between chemical composition and physical properties[J].Soil Sci.,1926(21):349-375.

[8] Huson N.Soil Conservation[M].AMES:Iowa State U-niversity Press,1995.

[9] Baver L D.Some factors effecting erosion [J].Agri.Eng.,1933,14:51-52.

[10] Bouyoucos G J.The clay ratio as a criterion of susceptibility of soils to erosion[J].Journal of American Society of Agronomy,1935,27:738-741.

[11] Pelle T C.The relation of certain physical characteristics to the erodibility of soils[J].Soil Sci.Soc.Am.Proc.,1937(2):97-100.

[12] Gussak V B.A device for the rapid determination of erodibility of soils and some results of its application[J].Abstract in soils and Fertilizers,1946(10):41.

[13] 朱顯謨.涇河流域土壤侵蝕現象及其演變[J].土壤學報,1954,2(4):209-222.

[14] R.拉爾.土壤侵蝕研究方法[M].北京:科學出版社,1991.

[15] 蔣定生.黃土抗蝕性的研究[J].土壤學報,1978(4):20-23.

[16] 蔣定生,李新華,范興科,等.論晉陜蒙接壤區土壤抗沖性與水土保持措施體系[J].水土保持學報,1995,9(1):1-7.

[17] 田積瑩,黃義端.子午嶺連家砭地區土壤物理性質與土壤抗侵蝕性能指標的初步研究[J].土壤學報,1960,8(2):110-121.

[18] 唐克麗.生草灰化與黑鈣土的團粒結構—抗蝕性能[C]∥全蘇土壤侵蝕會議論文集,1961.

[19] 唐克麗.生草灰化與黑鈣土的抗蝕性能及其提高途徑[C]∥中國科學情報所中國留學生論文,1964.

[20] Wischmeier W H,Smith D D.Evaluation of soil properties to its erodibility[J].Soil Sic.Soc.Am.Proc.,1969,33(1):131-137.

[21] Wischmeier W H,Johnson C B.A soil erodibility nomograph for farmland and conservation sites[J].Journal of Soil and Water Conservation,1971,26(5):189-193.

[22] Chandra S,De S K.A simple laboratory apparatus to measure relative erodibility of soils[J].Soil Science,1978,125:115-121.

[23] 史德明,楊艷生,姚宗虞.土壤侵蝕調查方法中的侵蝕試驗研究和侵蝕量測定問題[J].中國水土保持,1983(6):15-19.

[24] Farres P J,Cousen S M.An improved method of aggregate stability measurement[J]. Earth Surface Processes Landforms,1985(10):321-329.

[25] 李建牢,劉世德.羅玉溝流域土壤抗蝕性分析[J].中國水土保持,1987(11):34-37/8.

[26] Laflen J M,Elliot W J,Simanton J R.WEPP soil erodibility experiments for rangeland and crop land soils[J].Soil and Water Conservation,1991,46(1):39-44.

[27] Ekwue E I.Effect of organic and fertilizer treatments on soil physical properties and erodibility[J].Soil and Tillage Research,1992,22(3):199-209.

[28] 楊玉盛.不同利用方式下紫色土可蝕性的研究[J].水土保持學報,1992,6(3):52-58.

[29] Bajracharya R M,Lal R.Seasonal soil loss and erodibility variation on a Miamian silt loam soil[J].Soil Sci.Soc.Am.J.,1992(56):1560-1565.

[30] 周佩華,武春龍.黃土高原土壤抗沖性試驗研究方法探討[J].水土保持學報,1993,7(1):29-34.

[31] 王佑民,郭培才,高維森.黃土高原土壤抗蝕性研究[J].水土保持學報,1994,8(4):11-16.

[32] Amezketa E,Singer M J,Le Bissonnais Y.Testing a new procedure for measuring water-stable aggregation[J].Soil Sci.Soc.Am.,1996,60(3):888-894.

[33] 安和平.北盤江中游地區土壤抗蝕性及預測模型研究[J].水土保持學報,2000,14(4):38-42.

[34] 趙曉光,石輝.水蝕作用下土壤抗蝕能力的表征[J].干旱區地理,2003,26(1):12-16.

[35] 竇葆璋.土地利用方式對黃綿土抗沖性的影響[C]∥陜西省土壤學會1978年學術年會論文集,1978.

[36] 黃義端.我國主要地面物質抗侵蝕性能初步研究[C]∥中國科學院西北水土保持研究所,黃土高原水土流失綜合治理科學討論會資料匯編,1981.

[37] 余新曉,陳麗華.黃土高原溝壑區土壤抗蝕性的初步研究[J].北京林業大學學報,1988,10(1):28-34.

[38] 李勇,吳欽孝,朱顯謨.黃土高原植物根系提高土壤抗沖性能的研究[J].水土保持學報,1990,4(1):1-16.

[39] 李勇,朱顯謨.黃土高原土壤抗沖性機理初步研究[J].科學通報,1990,35(5):390-393.

[40] 劉國彬,梁一民.黃土高原草地植被恢復與土壤抗沖性形成過程:Ⅰ.草地植被恢復生物量特征[J].水土保持研究,1997,4(5):102-110,121.

[41] 劉國彬.黃土高原草地植被恢復與土壤抗沖性形成過程Ⅱ.植被恢復不同階段土壤抗沖性特征[J].水土保持研究,1997,4(5):111-121.

[42] 張科利,蔡永明,劉寶元,等.黃土高原地區土壤可蝕性及其應用研究[J].生態學報,2001,21(10):1687-1695.

[43] 趙曉光,石輝.水蝕作用下土壤抗蝕能力的表征[J].干旱區地理,2003,26(1):12-16.

[44] 查小春,賀秀斌.土壤物理力學性質與土壤侵蝕關系研究進展[J].水土保持研究,1999,6(2):98-104.

[45] Renard K D,Forste G D,Weesies G A.Prediction Rainfall Erosion by Water:A Guild to Conservation Planning with the Revised Universal Soil Loss Equation(RUSLE)[M].USDA Agricultural Handbook No.703,1997.

[46] EI-Swaify S A,Dangler E W.Erodibility of Selected Tropical Soils in Relation to Structural and Hydrologic Parameters[C]∥Soil Erosion:Prediction and Control.Ankeny,Iowa:Soil Cons.Soc.Am.,1977.

[47] Young R A,Mutchler C K.Erodibility of some Minnesota soils[J].Journal of Soil and Water Conservation,1977,32(4):180-182.

[48] R?mkens M J M,Roth C B,Nelson D W.Erodibility of selected clay sub-soils in relation to physical and chemical properties[J].Soil Sci.Soc.Am.J.,1977,41(5):954-960.

[49] Shiriza M A,Boerama L.A unifying quantitative analysis of soil texture[J].Soil Sci.Soc.Am.J.,1984,48(1):142-147.

[50] 史學正,于東升,呂喜璽.用人工模擬降雨儀器研究我國亞熱帶土壤的可蝕性[J].水土保持學報,1995,9(3):38-42.

[51] 史學正,于東升,邢廷炎.用田間實測法研究我國亞熱帶土壤的可蝕性[J].土壤學報,1997,34(4):399-405.

[52] 邢廷炎,史學正,于東升.我國亞熱帶土壤可蝕性的對比研究[J].土壤學報,1998,35(3):296-302.

[53] 于東升,史學正,粱音,等.應用不同人工模擬降雨方式對土壤可蝕性K值的研究[J].土壤侵蝕與水土保持學報,1997,3(2):53-57.

[54] 于東升,史學正.低丘紅壤干旱地土壤滲透性與可蝕性定量關系的研究[J].土壤學報,2000,37(3):316-322.

[55] 蔡崇法,丁樹文,史志華,等.應用USLE模型與地理信息系統IDRISI預測小流域土壤侵蝕量的研究[J].水土保持學報,2000,14(2):19-24.

[56] Wischmeier W H,Smith D D.Predicting Rainfall Erosion Losses[M]∥Agricultural Handbook 537.Washington D C,USDA,1978.

[57] Renard K G,Foster G R,Weesies G A,et al.RUSLE:revised universal soil loss equation[J].Soil and Water Conservation,1991,46(1):30-33.

[58] Renard K G.Computerized calculations for conservation planning[J].Agricultural Engineering,1992,73(4):16-17.

[59] Foster G R,Yoder D C,Weesies G A,et al.The design philosophy behind RUSLE2:Evolution of an empirical model[Z].Soil Erosion Research for the 21st Century,Proc.Int.Symp.(3-5January 2001,Honolulu,HI,USA).Eds.J.C.Ascough II and D.C.Flanagan.St.Joseph,MI:ASAE.701P0007.

[60] Sharply A N,Williams J R.EPIC-Erosion/Productivity impact calculator I:Model documentation[Z].U.S.Department of Agriculture Technical Bulletin,1990.No.1768.

[61] 呂喜璽,沈榮明.土壤可蝕性因子K值的初步研究[J].水土保持學報,1992,6(1):63-70.

[62] 楊子生.滇東北山區耕地土壤可蝕性因子[J].山地學報,1999,17(Z1):10-15.

[63] 卜兆宏,李全英.土壤可蝕性(K)值圖編制方法的初步探討[J].遙感技術與應用,1994,9(4):22-27.

[64] 卜兆宏,楊林章,卜宇行,等.太湖流域蘇皖匯流區土壤可蝕性K值及其應用的研究[J].土壤學報,2002,39(3):296-300.

[65] 姜小三,潘劍君,楊林章,等.土壤可蝕性K值的計算和K值圖的制作方法研究:以南京市方便小流域為例[J].土壤,2004,36(2):177-180.

[66] 劉吉峰,李世杰,秦寧生,等.青海湖流域土壤可蝕性K值研究[J].干旱區地理,2006,29(3):321-326.

[67] 張憲奎,許靖華,盧秀琴,等.黑龍江省土壤流失方程的研究[J].水土保持通報,1992,12(4):1-9.

[68] 金爭平,史培軍,侯福昌,等.黃河黃甫川流域土壤侵蝕系統模型和治理模式[M].北京:海洋出版社,1992.

[69] 吳普特,周佩華,鄭世清.黃土丘陵區(Ⅲ)土壤抗沖性研究:以天水站為例[J].水土保持學報,1993,7(3):19-36.

[70] 林素蘭,黃毅,聶振剛,等.遼北低山丘陵區坡耕地土壤流失方程的建立[J].土壤通報,1997,28(6):251-253.

[71] 劉文耀.云南昭通盆地降雨侵蝕與土壤可蝕性的初步研究[J].云南地理環境研究,1999,11(2):76-82.

[72] 梁音,史學正.長江以南東部丘陵山區土壤可蝕性K值研究[J].水土保持研究,1999,6(2):47-52.

[73] Flanagan D C,Livingston S J.Inspector[J].USDA,1995(7):740.

[74] Water Erosion Prediction Project[EB/OL].USDAARS,2008.[2008/12/08]http:∥topsoil.nserl.purdue.edu/nserlweb/weppmain/

[75] 鄭粉莉,楊勤科,王占禮.水蝕預報模型研究[J].水土保持研究,2004,11(4):13-24.

[76] Nearing M A,Foster G R,Lane L J,et al.A processbased soil erosion model for USDA-Water Erosion Prediction Project technology[J].Trans ASAE,1989,32(5):1587-1593.

[77] Zhang X C,Liu W Z.Simulating potential response of hydrology,soil erosion,and crop productivity to climate change in Changwu tableland region on the Loess Plateau of China[J].Agricultural and Forest Meteorology,2005,131(3/4):127-142.

[78] 劉寶元,史培軍.WEPP水蝕預報流域模型[J].水土保持通報,1998,18(5):6-12.

[79] 謝春燕,陳曉燕,何炳輝,等.土壤可蝕性在 WEPP模型中的應用[J].水土保持科技情報,2003(4):6-9.

[80] Bouyoucos G J.The clay ratio as a criterion of susceptibility of soils to erosion[J].Journal of American Society of Agronomy,1935,27(9):738-741.

[81] 陸兆雄,陳浩.土壤抗剪力及可蝕性的時空變化規律[C]∥晉西黃土高原土壤侵蝕規律研究文集,北京:水利電力出版社,1990.

[82] 蔣定生,范興科,李新華,等.黃土高原水土流失嚴重地區土壤抗沖性的水平和垂直變化規律研究[J].水土保持學報,1995,9(2):1-8.

[83] 王艷忠,胡耀國,李定強,等.粵西典型崩崗侵蝕剖面可蝕性因子初步分析[J].生態環境,2008,17(1):403-410.

[84] Mutchler C K,Cater C E.Soil Erodibility Variation During the Year[M].Transactions of the ASAE,1983:1102-1104.

[85] Rejman J,Turski R,Paluszek J.Spatial and temporal variations in erodibility of loess soil[J].Soil and Tillage Reaserch,1998,46(1):61-68.

[86] 唐克麗.中國水土保持[M].北京:科學出版社,2004.

[87] Giovannini G,Vallejo R,Lucchesi S.Effect of land use and eventual fire on soil erodibility in dry Mediterranean conditions[J].Forest Ecology and Management,2001,147(1):15-23.

[88] Hosoyamada K.The effect of rainfall and soil properties on farmland conservation[J].Irrig Eng.And Rural Planning JPN.SOC.Irrig and Reclamation Eng.,1986(9):5-14.

[89] Misra R K,Teixeira P C.The sensitivity of erosion and erodibility of forest soils to structure and strength[J].Soil and Tillage Reaserch,2001,59(1/2):81-93.

[90] Kirby P C,Mebuys G.R.The seasonal variation of soil erosion by winter in South-Western Quebec[J].Can.J.Soil Sci.,1987,67:55-63.

[91] Kirby P C,Mebuys G R.Seasonal variation of soil erodibility in SouthWestern Quebec[J].J.Soil & Water Consev.,1987,42(3):211-215.

[92]Coote D R,Malcolm C A,Wall G J,et al.Seasonal variation of erodibility indices based on shear strength and aggregate stability in some Ontario soils[J].Can.Soil Sci.,1988,68:405-416.

[93] Bryan R B.The influence of forest action on soil-aggregate stability[J].Trans.Inst.Br.Geog,1971,54:71-88.

[94] Vliet L J P,Wall G J.Soil erosion losess from winter runoff in Southern Ontario[J].Can.J.Soil Sci.,1981,61:451-454.

[95] Parysow P,Wang G X.Spatial uncertainly analysis for mapping soil erodibility based on Joint Sequential Simulation[J].Catena,2003,53(1):65-78.

[96] Salvador Sanchis M P,Torri D,Borselli L,et al.Climate effects on soil erodibility[J].Earth Surface Processes and Landforms,2007,Doi:10,1002/esp.1604

[97] USDA-Agricultural Research Service.Revised Universal Soil Loss Equation Version 2[M/OL].Washington D C,USDA-ARS,2008[2008-11-28].http:∥www.ars.usda.gov/Research/docs.htm?docid=6010.

[98] 張科利,蔡永明,劉寶元,等.土壤可蝕性動態變化規律研究[J].地理學報,2001,56(6):673-681.

[99] 江忠善,鄭粉莉.坡面水蝕預報模型研究[J].水土保持學報,2004,18(1):66-69.

[100] 江忠善,鄭粉莉,武敏.中國坡面水蝕預報模型研究[J].泥沙研究,2005(4):1-6.

[101] 劉效雨,劉益軍.火災對毛竹林地土壤抗蝕性與滲透性的影響[J].西南師范大學學報:自然科學版,2007,32(6):114-118.

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