根据上述基本实测资料,他们二人分别计算出全球陆地上4个不同气候带中单位面积的剥蚀量和剥蚀率,如表9-12(基本上可以看做为土壤的剥蚀量)。其中A代表热带多雨的气候带,最冷月气温>18℃;B代表干燥气候带;C代表地中海型气候带;D代表湿润微热的气候带,最冷月平均气温<0℃,最热月平均气温高于10℃。
但是,在本表中极地气候带未予考虑,这是因为对农业生产来说,极地气候带的价值极小。由此,基本上可以得出这样一个具有代表性的数值,即全球陆地上的平均剥蚀量(如果从第一近似的意义上考察,它也代表着土壤的平均剥蚀量)为26.7×109吨/年,即每年约270亿吨的土壤被流水侵蚀并搬运到低洼的地方沉积起来。实际的数值比此还要高一些,一方面上述的数字未考虑流水所携带的溶解质;另一方面也未包括侵蚀土壤的短途迁徙,而这两项往往是不可低估的数字。
尽管詹森和帕特二人所获得的数值是一个被低估了的数值,然而综观近30年来世界各国学者所公布的数值,并对它们作了比较之后,就不难发现,詹森等的数值还是比较适中的。
一般说来,土壤侵蚀量在大陆热带森林中最小,在干燥与半干燥气候区域中较大,而在地中海气候带内最高。这种被剥蚀的数量,随着河川径流量的增大,河源到河口高度的增高,地形起伏的加大,降雨量的增大,以及年均气温的升高等而加大;但是土壤侵蚀量随着流域面积的增大,流域内植物覆盖度的增加和岩石土壤抗蚀力的增强而减小。尤其是与土壤表面植被覆盖程度有着十分密切的关系。据摩尔根(R.Morgan)1979年的报道,对马来西亚半岛上不同植被类型的观测资料见表9-14。
由水所引起的土壤流失过程,可以9-31模型图表示,本图式是对土壤侵蚀过程的相当精确的模拟,同时在定量计算上,亦可获得比以前更加接近实际的结果。
图中:
DR=K1AI2 (9.99)
A为流域面积;I为降雨强度;S为地面坡度(Sinθ);Qw为径流量;Ki为系数,i=1,2,3,4。
上述模式使用了4个方程式,描述4个独立过程,并且遵循着:
(输入)-(输出)=土壤损失或物质的盈余
这是一个“黑箱”型的系统模式,在某一段由于降雨或径流所造成的土壤损失,如避开系统内部的互相作用规律,只从输入输出关系上判断,可以表达成:
Qs=aQwb (9.103)
Qs为该地段的土壤流失量(公斤/秒);Qw为水的流量。a和b均为系数,在某种意义上它们是反映系统“频率域分析”中的传递函数。
约瓦诺维奇和维克谢维奇(Javanovic andVukcěvic)在1968年应用南斯拉夫16个观测站,计算出式9.103中的b=2.25(利用了Leopold,Wolman和Miller等在1964年所公布的方法),同时得出b的数值范围为2.0~3.0;而a的数值则明1968确地标志着该地段土壤侵蚀的严重程度。仍以南斯拉夫为例,a>0.0007就意味着过量的土壤侵蚀,而当a<0.0003时,标志着该地段的土壤侵蚀速率较低。上式中,Qs与Qw之间的关系,可以随着径流量和季节的改变而变化。上述模式简单明了,但其主要缺陷在于不可能指出为什么土壤侵蚀将要发生。