表示坡地土壤流失量与其主要影响因子间定量关系的数学模型。通用土壤流失方程用于计算在一定耕作方式和经营管理制度下,因面蚀产生的年平均土壤流失量。方程式为

式中,A为任一坡耕地在特定的降雨、作物管理方法及所采用的水土保持措施下,单位面积年平均土壤流失量,t/hm2;R为降雨侵蚀力因子,等于单位降雨侵蚀指标,如果融雪径流作用显著时,需增加融雪因子,MJ·mm/(hm2·h);K为土壤可蚀性因子,对于一定土壤,等于标准小区上单位降雨侵蚀指标的土壤流失率(在美国,选用22 m坡长、9%均匀坡度的裸露连续休闲地作为标准小区),t·h/(MJ·mm);L为坡长因子,等于其他条件相同时实际坡长与22 m坡长相应土壤流失量的比值;S为坡度因子,等于其他条件相同时实际坡度与9%坡度相应土壤流失量的比值;C为植物被覆与经营管理因子,等于其他条件相同时特定植被和经营管理地块上的土壤流失与标准小区土壤流失之比;P为水土保持措施因子,等于其他条件相同时实行等高耕作、等高带状种植或修地埂、梯田等水土保持措施后的土壤流失与标准小区上土壤流失量之比。由于L和S经常共同影响土壤流失,因此,把L和S组成一个地形因子(LS),以示其综合效应。 研究概况 在20世纪40年代津格(R.W.Zinger)、史密斯(D.D.Smith)和马斯格雷夫(G.W. Musgrava)等人早期研究的基础上,1960年初美国维希迈耶(W.H. Wischmier)和史密斯通过系统整理分析美国10 000余个站—年实验小区土壤流失资料建立了土壤流失方程。1965年美国农业部出版的《农业手册》第282号资料,推荐该方程应用于水土保持规划。1975年威廉斯(J.R. Williams)发表了修正的通用土壤流失方程(MUSLE),该方程可用于计算一次暴雨的产沙量。澳大利亚、印度、印度尼西亚、日本、德国、土耳其以及非洲和南美洲的许多国家都结合本国情况推广应用这一方程。 1978年以后,美国对通用土壤流失方程及其相应的《农业手册》第537号进行修改补充,并对方程中各个因子继续进行研究。计算方法上,把原始方程中的各个因子分别扩展成若干个子因子进行计算;应用范围除坡耕地外,扩展到城市泥沙控制、公路侵蚀控制系统、荒地环境、小流域非点源污染控制及经济分析等方面。考虑到通用土壤流失方程的侵蚀预报技术需要更新,经验性方程结构严重影响它的功能,美国农业部从1985年开始着手研究一项为期10年的“水力侵蚀预报项目(WEPP)”,以便取代通用土壤流失方程。 中国各地根据不同地区土壤流失资料,提出了一些适用于所在地区的土壤流失方程。黄河水利委员会水利科学研究所、山西省水土保持研究所分别利用甘肃天水市梁家坪试验场和山西离石县王家沟试验流域的土壤流失资料建立了相应的土壤流失方程。黄河水利委员会西峰水土保持试验站正在用人工模拟降雨设备研究黄土高原塬面土壤流失方程。但能在全国或大流域范围内普遍适用的土壤流失预报方程至今尚未建立起来。 主要用途 通用土壤流失方程可以指导选择适用于当地具体条件的水土保持措施,也可预报农地、公路、矿区等的年平均土壤流失量。需要指出,通用土壤流失方程只是一个以实验数据为基础的回归统计模型,缺乏比较严密的理论推导,它只能计算面蚀所产生的年平均土壤流失量。
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