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RUSLE模型与LS因子1. 简介RUSLE模型（Revised Universal Soil Loss Equation，修正通用土壤流失方程）是一种用于评估和预测土壤侵蚀的数学模型。
该模型基于土壤侵蚀的主要机理，通过考虑不同因素对土壤流失的影响，可以帮助农民、农业专家和环境保护机构制定有效的土壤保护措施。
LS因子是RUSLE模型中的一个重要组成部分，它代表了坡面长度与坡度对土壤侵蚀的影响。
本文将对RUSLE模型和LS因子进行详细介绍，并探讨其在土壤保护中的应用。
2. RUSLE模型RUSLE模型是由美国农业部（USDA）在20世纪60年代初开发的，旨在评估和预测土壤侵蚀程度。
该模型考虑了以下五个因素对土壤侵蚀的影响：•R（雨滴冲击力）：降雨强度对土壤侵蚀有着重要影响。
较大的降雨强度会增加土壤颗粒破碎和冲刷的可能性。
•K（土壤侵蚀模数）：土壤的抗侵蚀能力是影响土壤侵蚀的重要因素。
不同类型和质地的土壤具有不同的抗侵蚀能力。
•LS（坡面长度与坡度因子）：坡面长度和坡度对土壤侵蚀有着显著影响。
较长的坡面和较大的坡度会增加土壤流失的风险。
•C（植被覆盖率因子）：植被覆盖可以有效减少土壤流失，通过阻止雨滴直接撞击裸露土壤表面，减缓水流速度和降低冲刷力。
•P（保护措施因子）：采取合适的保护措施可以有效降低土壤侵蚀程度。
例如，建立梯田、种植防风林等都可以减少水流速度和冲刷力。
通过综合考虑这些因素，RUSLE模型可以计算出单位面积上的年均土壤流失量。
这对于制定合理的土地利用规划、农田管理和环境保护非常重要。
3. LS因子LS因子是RUSLE模型中的一个重要组成部分，用于量化坡面长度和坡度对土壤侵蚀的影响。
它可以通过以下公式计算得出：LS = (λ/22.1)^m × (sinβ/0.0896)^n其中，λ为坡面长度（米），β为坡度（度），m和n为经验系数。
LS因子的值越大，表示土壤流失的风险越高。
因此，通过计算LS因子，可以评估不同地区土壤侵蚀的程度，并采取相应的保护措施。
美国农业部通用土壤流失方程式（USLE ）其表达式为： A ＝0.224RKLSCP式中：A — 土壤流失量（kg/m 2·年）； R — 降雨侵蚀力因子； K — 土壤可蚀性因子； L — 坡长因子S — 坡度因子：C — 植被覆盖因子； P — 土壤侵蚀控制因子； 上式各因子的物理定义为：降雨侵蚀力因子R 等于在预测期内全部降雨侵蚀指数的总和，R 值计算采用Wi shmeier 的EIx 指数法。
其对单次降雨R 值的计算公式为：① R ：对于一次暴雨来说，其计算公式为： R=I ·[(2.29+1.15lgx)·Di]式中：I ——降雨过程中的时间历时（h ）； Di ——时间历时I 的降雨量（cm ）；I ——此次暴雨强度中强度最大的30分钟的降雨强度（cm/h ）；X ——为降雨强度降雨强度（cm/h ）。
②对于一年的降雨，若缺乏降雨强度和降雨历时资料，可根据当地的气象资料：当地多年平均年降雨量及各月平均降雨量，采用Wischmeiet 经验公式计算：()[]∑=-⨯=1218188.0/5.1210735.1i p piLg R式中：P ——年降雨量（mm）；P i ——月平均降雨量（mm）。
②K：是指一种土壤对侵蚀的敏感性，土壤最准确的K值应在标准径流小区直接测得。
但许多研究表明，土壤K值和土壤本身固有的性质具有密切关系，主要与土壤质地、有机质含量、土壤结构和土壤渗透级别等因素有关，可通过采用分析土壤质地、有机质含量两项因素、并参照有关土壤可蚀因子统计参数和工程情况确定（见表7-1）。
在工程土壤松散，结构破坏的情况下，土壤可蚀性变化大，上述K值应以相应的工程系数进行调整。
③LS：地形因子主要包括坡度和坡长因子。
坡度和坡长是同时共同对土壤侵蚀和流失产生影响，因而统称为地形因子。
地形因子是地表径流长度与坡度的函数，其计算公式如下：LS=（L/22.13）m·（0.065+0.045S+0.0065S2）式中：L：侵蚀坡面的坡长（米）；S：坡度（%）；m：指数；指数m现行推荐值为:m =0.5 坡度≥5% ；m =0.4 5% > 坡度> 3%；m =0.3 3% > 坡度≥1%；m =0.2 坡度< 1%；表7-1 不同土壤质地有机质含量（%）的K值④C：植被因子C是地表覆盖情况对土壤侵蚀的影响。
9.4土壤流失模型（RUSLE）：土壤流失评价水土流失(water Loss and Soil Erosion)是当今世界面临的一个重大环境问题，是指在水力、重力、风力等外力的作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括了土壤侵蚀(Soil Erosion)及水的流失两个方面。
水土流失是一个受多种因素驱动作用的自然过程，由降雨作为主要侵蚀动力的即为水力侵蚀，其作用多体现于具有一定坡度的山地、丘陵地区，以降水直接冲走表层土壤为主要表现形式。
当表层土壤受侵蚀的程度超过一定的安全阈值时，就会形成或引发滑坡、泥石流等剧烈的土壤流失过程，降低区域土壤生产力，严重影响生态系统的平衡。
由于这一过程表现出明显的斑块性和异质性，难以用定点实验进行追踪监测，故多以预测估算的方式对之进行研究。
9.4.1 RUSLE模型RUSLE模型(The Revised Universal Soil Loss Equation)是美国农业部于1997年在通用土壤流失模型USLE(The universal Soil Loss Equation)的基础上修订建立并正式实施的一种适用范围更广的修正模型。
自颁布之后即在美国得到了广泛的应用，目前美国各州都己有成功应用的案例。
该模型也被世界各国的研究者借鉴，于20世纪90年代被引入中国。
RUSLE模型目前己在国内外的土壤侵蚀预测研究中得到了非常广泛的应用。
其计算表达式为：=⋅⋅⋅⋅(1)A R K LS C P图1 RUSLE模型的技术流程图A为预测土壤侵蚀量(estimated average soil loss in tons per acre per year)，主要指由降雨和径流引起的坡面细沟或细沟间侵蚀的年均土壤流失量。
R 为降雨侵蚀力因子(rainfall-runoff erosivity factor) (MJ·mm·hm-2·h-1·a-1）,它反映降雨引起土壤流失的潜在能力。
土壤流失量计算公式土壤流失可是个大问题，它不仅会影响土地的肥力，还可能引发一系列的环境问题。
而要搞清楚土壤流失的情况，咱们就得依靠一些计算公式。
先来说说通用土壤流失方程（USLE），这在研究土壤流失量时经常被用到。
它的公式是：A = R×K×LS×C×P 。
这里的 A 代表的是土壤流失量，R 是降雨侵蚀力因子，K 是土壤可蚀性因子，LS 是坡长坡度因子，C 是作物管理因子，P 是水土保持措施因子。
比如说，我之前去一个小山村调研，那里的山坡地种满了庄稼。
我发现，同样的降雨条件下，坡长较长、坡度较陡的地块，土壤流失明显更严重。
这就很直观地体现了坡长坡度因子（LS）的作用。
再来讲讲修正通用土壤流失方程（RUSLE），它在通用土壤流失方程的基础上进行了改进。
公式变成了：A = R×K×LS×C×P×E 。
这里多出来的 E 是侵蚀控制实践因子。
给您举个例子，在一个果园里，果农采用了不同的管理方式。
有的果农定期除草、整土，还修了一些小的挡土墙，他们果园的土壤流失量就相对较少。
而那些管理比较粗放的果园，土壤流失就严重一些。
这就说明了作物管理因子（C）和水土保持措施因子（P）的重要性。
还有一些其他的计算公式，比如风蚀方程等等。
但不管是哪种公式，都是为了帮助我们更准确地了解土壤流失的情况，从而采取有效的措施来保护土壤。
总之，这些土壤流失量计算公式就像是我们了解土壤“健康状况”的工具。
通过它们，我们能更好地制定保护土壤的策略，让土地更肥沃，为咱们的农业生产和生态环境保驾护航！。
9.4土壤流失模型（RUSLE）：土壤流失评价水土流失(water Loss and Soil Erosion)是当今世界面临的一个重大环境问题，是指在水力、重力、风力等外力的作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括了土壤侵蚀(Soil Erosion)及水的流失两个方面。
水土流失是一个受多种因素驱动作用的自然过程，由降雨作为主要侵蚀动力的即为水力侵蚀，其作用多体现于具有一定坡度的山地、丘陵地区，以降水直接冲走表层土壤为主要表现形式。
当表层土壤受侵蚀的程度超过一定的安全阈值时，就会形成或引发滑坡、泥石流等剧烈的土壤流失过程，降低区域土壤生产力，严重影响生态系统的平衡。
由于这一过程表现出明显的斑块性和异质性，难以用定点实验进行追踪监测，故多以预测估算的方式对之进行研究。
9.4.1 RUSLE模型RUSLE模型(The Revised Universal Soil Loss Equation)是美国农业部于1997年在通用土壤流失模型USLE(The universal Soil Loss Equation)的基础上修订建立并正式实施的一种适用范围更广的修正模型。
自颁布之后即在美国得到了广泛的应用，目前美国各州都己有成功应用的案例。
该模型也被世界各国的研究者借鉴，于20世纪90年代被引入中国。
RUSLE模型目前己在国内外的土壤侵蚀预测研究中得到了非常广泛的应用。
其计算表达式为：=⋅⋅⋅⋅(1)A R K LS C P图1 RUSLE模型的技术流程图A为预测土壤侵蚀量(estimated average soil loss in tons per acre per year)，主要指由降雨和径流引起的坡面细沟或细沟间侵蚀的年均土壤流失量。
R 为降雨侵蚀力因子(rainfall-runoff erosivity factor) (MJ·mm·hm-2·h-1·a-1）,它反映降雨引起土壤流失的潜在能力。
通用土壤流失方程USLE简介
1965 年,W.H.Wischmeier 和D.Smith对美国30个州近30年的观测资料进行了系统分析,根据近万个径流小区的试验资料,提出著名的经验模型—通用土壤流失方程(USLE),作为预测面蚀和沟蚀引起的年平均土壤流失量的方法,它考虑了降雨、土壤可蚀性、作物管理、坡度坡长和水土保持措施5大因子,方程式如下:
A = R•K•LS•C•P。
式中:A 为年平均土壤流失量, t/ hm2 ；R 为降雨和径流侵蚀因子；K 为土壤可蚀性因子；LS 为地形因子,其中L 为坡长因子, S 为坡度因子；C 为作物管理因子；P 为治理措施因子。
USLE 可用来计算年平均土壤流失量,从而指导人们进行正确的耕作、经营管理,采取适当的保护措施来保持土壤。
它所依据的资料丰富、涉及区域广泛,因而具有较强的实用性,曾在世界范围内得到了广泛的推广。
1978 年, W.H.Wischmeier 和D.Smith针对应用中存在的问题,对USLE 进行了修正,使USLE 更具普遍性。
其不足之处：以年侵蚀资料建立起来的USLE，无法进行次降雨土壤侵蚀的预报。
同时，实践证明,USLE 不太适用于垄作、等高耕作,以及那些使泥沙就地沉积的带状耕作措施等。
WEPP（Water Erosion Prediction Project）WEPP(Water Erosion Prediction Project) WEPP 实际是USDA 推出的用以替代USLE 的新一代土壤侵
蚀预测模型。
从1985 年开始研究，1989 年基本完成，后经过多次改进和完善，于1995年向外公布。
它属于一种连续的物理模型。
模型可模拟的流域物理过程有：日土壤水分平衡，不同植被条件下(农作物、林地和草地等) 的日蒸发散，年作物产量、畜牧产量，径流、灌溉时的侵蚀，林地侵蚀，细沟和沟间侵蚀，农业管理措施对侵蚀及水文过程的影响等。
与传统的水文模型相比,WEPP 具有很多优点: ①可模拟土壤侵蚀过程及流域的某些自然过程，如气候、入渗、植物蒸腾、土壤蒸发、土壤结构变化和泥沙沉积等；②可模拟非规则坡形的陡坡、土壤、耕作、作物及管理措施对侵蚀的影响等；③可以模拟土壤侵蚀的时空变异规律；④预测泥沙在坡地以及流域中的运移状态。
模型中，泥沙模块采用Yalin 泥沙输移公式计算，泥沙沉积的计算方法与CREAMS 中的方法相同，入渗过程则采用Green －Amp t 公式计算。
在进行模型运算时，需要输入不同类型的参数，其中包括气象、土壤、地形和土地利用等参数.。
模型可以模拟冬天融雪所
产生的径流过程。
WEPP 可模拟的项目很多，适用范围广，易于操作。
