区域土壤侵蚀定量研究的国内外进展

由于水土保持宏观决策的需要、土壤侵蚀学科自身的进步和全球变化研究的促进，过去的10多年来，国内外研究者对区域尺度土壤侵蚀研究给予了高度重视。已经开展的主要研究包括:全球和区域（包括国家尺度）土壤侵蚀调查、区域土壤侵蚀过程和尺度效应、区域土壤侵蚀因子和区域土壤侵蚀模型等。将区域土壤侵蚀作为现代陆地地表过程的一部分，充分考虑全球变化的影响，集成土壤侵蚀研究成果与遥感和GIS技术，开发分布式区域土壤侵蚀模型，成为区域土壤侵蚀定量评价研究的基本趋势。在对国内外区域土壤侵蚀定量评价研究评述的基础上，提出我国近期在区域土壤侵蚀方面研究的重点问题为：区域土壤侵蚀过程及其尺度效应的量化描述、区域土壤侵蚀模型开发、区域土壤侵蚀动态模拟与趋势预测、区域土壤侵蚀与全球变化关系研究和区域土壤侵蚀数据处理与管理方法。     

不同尺度条件下的土壤侵蚀实验监测及模型研究

土壤侵蚀的实验和监测是获取水土流失资料的重要手段,土壤侵蚀模型研究是水土保持规划、管理的重要内容。本文对点、小区、田间和坡面、流域及区域尺度条件下的土壤侵蚀的实验和监测研究进行了综述,分析了当前国际上实验研究和监测研究的侧重点及其不足;并对当前国际上土壤侵蚀模型的总体发展趋势进行了评述,特别分析了这些模型在全球气候变化背景下的作用;最后对当前土壤侵蚀、试验及检测研究作出展望。     

土壤侵蚀量预报模型研究进展

土壤侵蚀模型是定量评价水土资源发展动态、指导综合治理规划、评价治理方案和措施的技术工具。根据建模的手段和方法，土壤侵蚀量预报模型有经验模型和物理成因模型两大类。根据建模对象的不同，土壤侵蚀模型又有坡面土壤侵蚀模型和流域土壤侵蚀模型之分。主要从这4个方面入手，介绍了国内外土壤侵蚀量预报模型研究的主要成就，指出了现有模型的不足。在总结前人工作的基础上，提出了我国土壤侵蚀模型今后的发展方向。     

坡面侵蚀过程定量研究进展

坡面是土壤侵蚀最基本的地貌单元,定量研究坡面侵蚀能为研究土壤侵蚀规律、确定坡面重点侵蚀部位、建立土壤侵蚀预报模型提供科学依据。总结了溅蚀、片蚀、细沟侵蚀、浅沟侵蚀的定量研究进展,简述了土壤侵蚀模型的研究进展,对目前的其它研究方法进行了评述。     

密云沙厂小流域土壤侵蚀GIS和RS评价方法研究

从GIS和RS研究的角度对沙厂小流域实测的土壤侵蚀数据进行分析,建立基于3S的土壤侵蚀综合评价指标模型,快速地计算出土壤侵蚀量,并对其侵蚀的动态过程进行监测,为沙厂小流域综合治理的快速决策提供科学的平台和依据.     

土壤侵蚀模型研究现状和GIS、RS应用

针对当前的土壤侵蚀模型,根据模型考虑的因素和具体研究思路,将模型分为经验模型和物理模型,并介绍了有代表性的经验模型和物理模型。GIS和RS作为新技术,在土壤侵蚀中的应用具有重要的意义．文章对当前的应用状况进行了叙述,指出目前存在的问题。最后,对土壤侵蚀模型应用存在的问题,提出几点建议。     

北京市密云水库北部地区土壤侵蚀情况的遥感调查

应用遥感技术,对密云水库北部地区的土壤侵蚀情况进行了调查与评价。在研究中,首先利用遥感图像进行判读,并进行实地验证,然后,根据影响土壤侵蚀的生态环境因子,建立数学评判模型,并对土壤侵蚀情况进行评判。     

非点源污染模型研究

描述了土壤侵蚀的物理过程,分析了影响土壤侵蚀过程的主要因素,提出包括降雨径流模型、土壤侵蚀模型和畜禽污染模型的非点源污染模拟模型(NPSP),并介绍了该模型在爱尔兰Dodder流域的应用.     

基于GIS的秦巴山区土壤侵蚀评估——以陕西省宁强县为例

基于GIS技术对秦巴山区的宁强县土壤侵蚀特征进行研究.通过解译遥感影像得到研究区的土地利用现状和植被覆盖等数据,使用GIS技术对地形图数据处理得到DEM等数据,并用因子法计算研究区的土壤侵蚀模数,最终生成该区的土壤侵蚀模数图.研究结论可为该地区水土保持与土壤侵蚀防治提供科学依据.     

WEPP模型(坡面版)在贵州石漠化地区土壤侵蚀模拟的适用性评价

文章以贵州花江喀斯特石漠化地区为研究区域,利用WEPP模型(坡面版)分别模拟2006年、2010年土壤侵蚀模数,并将实测数据与WEPP模型模拟值作比较,探讨WEPP软件在喀斯特石漠化地区的适用性。研究表明:WEPP模型对于模拟喀斯特石漠化地区土壤侵蚀有较大误差,对土壤侵蚀模数模拟的有效性系数均为负值,不适用于直接计算该区域土壤侵蚀模数。WEPP模型对微度侵蚀模拟精度不够,但能大体反映不同径流小区之间土壤侵蚀强弱的关系和生态修复过程土壤侵蚀的变化趋势。若要应用WEPP模型对喀斯特地区土壤侵蚀模数模拟计算,必须考虑水土的地下漏失、地表裸岩率、地形高度破碎等环境条件。裸岩率、土壤漏失、地形条件等都是WEPP模型修正所必须注意的内容。      

土壤侵蚀引起的农业非点源污染研究进展

土壤侵蚀引起的农业非点源污染是造成水体污染的主要污染源。详细介绍了近20年来土壤侵蚀引起的农业非点源污染的研究进展,包括污染物迁移过程、影响因素、预报模型以及防治措施等;提出了我国开展农业非点源污染的研究重点,包括侵蚀过程对非点源污染物运移和水质的影响,污染物运移的预测预报模型,全国统一的不同污染物危险性评价指标体系制定等。     

137Cs示踪技术在土壤侵蚀估算中的应用研究进展

137Cs示踪技术目前已被广泛用于长期的土壤侵蚀(水蚀)估算。该技术要解决的两个关键问题是土壤137Cs基准值的确定,以及土壤的137Cs损失量与土壤侵蚀量之间的定量模型的建立。对现有的主要的定量模型进行了简述,并提出了各自的局限性。这些模型可分为经验模型和理论模型两大类,其中以理论模型中的质量平衡模型较为成熟,综合考虑了较多的侵蚀因子,如137Cs年沉降分量、土壤颗粒粒径分布差异、地表富集作用、耕作土壤在耕作活动前新沉降137Cs的侵蚀损失等。对现有模型的改进也进行了探讨,并提出了今后的一些研究重点。     

黄土高原土壤侵蚀(水蚀)多尺度过程与水土保持研究进展

从产生土壤侵蚀机理出发, 分别阐述了黄土高原地区的坡面、 沟谷、 小流域、 流域尺度上的土壤侵蚀(水蚀)研究现状与取得的进展.结合平凉城南侧泾河一级支沟的纸坊沟小流域治理实践和调查, 总结黄土高原地区水土流失治理和水保措施实施的经验及其存在的不足. 建议未来的研究向着"规划性"、 "综合性"、 "量化尺度性"、 "弱化尺度性"模型的研究方向发展, 这对提高地区水土保持质量、 改善水土流失治理现状、 实现水保效益最大化目标具有重要意义.     

A coupled discrete element model for the simulation of soil and water flow through an orifice

Soil erosion around defective underground pipes can cause ground collapses and sinkholes in urban areas. Most of these soil erosion events are caused by fluidization of the surrounding soil with subsequent washing into defective sewer pipes. In this study, this soil erosion process is simplified as the gradual washout of sand particles mixed with water through an orifice. The discrete element method is used to simulate the large deformation behavior of the sand particles, and the Darcy fluid model is coupled with this approach to simulate fluid flow through porous sand media. A coupled 3D discrete element model is developed and implemented based on this scheme. To simulate previous experiments using this coupled model considering the current computing capacity, we incorporated a ‘supply layer’ to study the continuous erosion process. The coupled model can predict the erosion flow rates of sand and water and the shape of erosion void. Thus, the model can be used as an effective and efficient tool to investigate the soil erosion process around defective pipes. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

岩溶峰丛洼地水土漏失及防治研究

中国地质科学院岩溶地质研究所岩溶生态研究团队在国家科技支撑计划和广西科技攻关项目联合资助下,自21世纪以来一直从事西南岩溶山区水土漏失创新性研究。2013年取得了一系列进展,阐明了水土漏失的概念、过程和数学模型;运用野外监测和先进的同位素技术,首次系统揭示了岩溶峰丛洼地不同地貌部位和不同生态环境的水土漏失定量差异和原因,建立了适宜岩溶区特点的水土流失强度分级标准和土壤侵蚀回归模型,创建了生物措施与工程措施有机结合的岩溶峰丛洼地水土保持模式和技术规程,开辟了岩溶石漠化环境生态效益与经济效益俱佳的火龙果生态产业,为西南岩溶地区石漠化综合治理和水土保持提供了技术支撑和示范样板。     

An integrated assessment of soil erosion dynamics with special emphasis on gully erosion in the Mazayjan basin,southwestern Iran

Soil erosion by water is a significant problem in arid and semi-arid areas of large parts of Iran. Water erosion is one of the most effective phenomena that leads to decreasing soil productivity and pollution of water resources; especially, in the Mazayjan watershed in the southwest of Fars Province gully erosion contributes to the sediment dynamics in a significant way. Consequently, the intention of this research is to identify the different types of soil erosion processes acting in the area and to assess the process dynamics in an integrative way. Therefore, we applied GIS and satellite image analysis techniques to derive input information for the numeric models. For sheet and rill erosion the Unit Stream Power-based Erosion Deposition Model (USPED) was utilized. The spatial distribution of gully erosion was assessed using a statistical approach, which used three variables (stream power index, slope, and flow accumulation) to predict the spatial distribution of gullies in the study area. The eroded gully volumes were estimated for a 7-year period by fieldwork and Google Earth high-resolution images. Finally the gully retreat rates were integrated into the USPED model. The results show that the integration of the SPI approach to quantify gully erosion with the USPED model is a suitable method to qualitatively and quantitatively assess water erosion processes. The application of GIS and stochastic model approaches to spatialize the USPED model input yields valuable results for the prediction of soil erosion in the Mazayjan catchment. The results of this research help to develop an appropriate management of soil and water resources in the southwestern parts of Iran.     

遥感技术在土壤侵蚀调查中的应用——以北京市密云水库北部地区为例

以密云水库北部地区为例，对遥感技术在土壤侵蚀调查中的应用进行了阐述。在调查中，首先利用遥感图像进行判读并进行实地验证。然后，根据影响土壤侵蚀的生态环境因子，建立了数学评判模型，对该区的土壤侵蚀情况进行了评判。这为该区的水土保持规划、管理和决策提供了科学依据。