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土壤侵蚀分析(6)

时间:2010-01-29  归属:理论地理学

  2.土壤抗蚀力指数K

  土壤流失除了与降雨侵蚀力指数有关外,还与土壤本身的抗蚀程度有直接关系。为了确定不同土壤类型的相对侵蚀程度,威什曼依尔建议使用一个标准设计作为比较的基准,这个标准设计为长22.2米的处理,具有9%的坡度并保持土壤的裸露,为了避免表面结壳的形成,还需要将该设计地段的表面进行耕翻。于是土壤抗蚀力指数K可以依照下式:

  

  A为土壤的损失量(吨/公顷·年),R为降雨侵蚀力指数,LS为地形因子,而2.24为一转换单位的系数(用于将英制单位转换为公制单位)。在美国,K数值对于大多数土壤来说,变动于0.03~0.6之间。

  土壤的抗蚀力,即指土壤对外力剥蚀和输运的阻抗。土壤对于遭受侵蚀的阻抗,虽然部分地取决于所在的地形位置、坡度以及人类活动的干扰程度(如耕作等),但起决定作用的还在于土壤本身的特性。抗蚀力明显地随土壤的质地、团粒稳定性、剪切强度、入渗能力以及土壤有机质含量等的变化而变化。

  表达土壤抗蚀力指数的方法很多,如波尼欧·考司在1935年提出的粘土率,安得利等1961年提出的表面团聚率,乔莱1959年基于静态田间试验所提出的抗蚀指数,威什曼依尔等1969年提出的K指数等。而布里昂十分欣赏使用团聚体稳定性作为最有效的指数,他应用土壤中所含有的>0.5毫米的次生水稳性团聚体所占的比例,作为土壤抗蚀力的指标,该比例越大,则土壤对于侵蚀的阻抗能力也越大。

  为了更方便地估算出土壤抗蚀力指数K,威什曼依尔等在1971年又曾拟定了一个诺模图对K进行了列线估算。

  3.地形指数LS

  一般说来,坡度在接近于2%时即可发生侵蚀。而且许多学者认为,土壤的损失总量随着坡度的增加而呈指数增长。相对于坡度来说,斜坡的长度L不象坡度S的影响那样重要。土壤损失与坡长的关系,随着土壤性质的不同以及时间的变化而有不同的表现。根据威什曼依尔等的建议:地形指数的大小(从0.1~0.9)除了坡度、坡长外,它还是土壤特性、植被覆盖度、作物残留物等因子的函数。并且规定:对于9%坡度和72.6英尺的标准设计来说,LS=1。

  

  鉴于斜坡对于土壤侵蚀的巨大影响,可以表达成:

土壤侵蚀量=GSk

  G、K均为系数;S为以百分比表示的地形坡度。在裸露的休闲地,系数K值的范围居于1.1~1.2之间;而水的径流状况,更多地取决于土壤水文特性而较少地取决于斜坡的陡度,这从表9-23已可看出。

  为了说明地形指数LS,特别是坡度对于土壤侵蚀量的影响,同时还要考虑其它有关因子。现举出国际热带农业研究所(IITA)的测试资料,在一次降雨为105.4毫米时,于连续种植玉米(并带有护根物)及裸土上分别测得的土壤侵蚀量(表9-24)。

  

  4.作物因素C

  土壤上有无作物生长,生长作物的类型和生育期等,对于土壤侵蚀也有明显的效应。因此,许多水土保持措施,均把植被作为有效的生物措施。如森林可以截留降雨量,缓冲降水对地面的冲击力;作物也可程度不同地起到这种减缓土壤侵蚀的作用。据1971年哈德逊在津巴布韦一个研究站的实验,1953~1956年,裸地上年平均土壤损失量为4.63公斤/米2,而带有马唐属(Digitaria)密布的地面,土壤损失仅为0.04公斤/米2,不到裸地的1%,同时作物收割后在农田中的残余物(根及枯叶等),对于有效地防止侵蚀也有相当大的作用,在美国伊利诺斯州中部就有一个极好的例子(表9-25)。试验地点的土壤为淤积壤土,具有91米长,6%坡度的地形,其上的耕作制度为连续玉米种植。这是在1974年的试验结果。

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  • 关键词:地形侵蚀土壤分析指数强度降雨对于平均不同
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