江宁区不同坡度土壤侵蚀变异开题报告

1. 研究目的与意义

土壤侵蚀是指在陆地表面、水力、风、冻融和重力等外力作用下，土壤、土壤母质及其它地面组成物质被破坏、剥蚀、转运和沉积的全部过程。当外营力大于土地的抵抗力是，就必然引起土壤侵蚀。在土壤侵蚀中，坡度是地貌形态的主要要素。地面的坡度直接影响着径流的冲刷能力，径流的冲刷能力直接影响着土壤的侵蚀的强弱。许多的学者都研究表明，在一定的坡度范围内，随着坡度的增大，坡面径流量和侵蚀呈增加的趋势，而达到一定坡度后，而侵蚀量反而有减小的趋势。为了更好的利用水土资源，本研究通过大量的野外观测资料和室内处理的资料，针对坡度探索不同坡度的土壤侵蚀变异机制，为土壤侵蚀的治理提供一定的理论依据。对坡面的土壤侵蚀的治理具有普遍的指导意义。

2. 国内外研究现状分析

国外，zingg在1940年通过总结实测的资料，他利用kansas和alabam的模型得到一个土壤侵蚀量与坡度之间的关系式，y=ax^b，a，b分别为正系数（取0.065）和指数（取1.48），x 表示坡度，y表示土壤侵蚀量；表明土壤侵蚀量随坡度的增大而增大。smith and wischmeier用维斯康新州la crosse坡度为3%.8%.13%和18%的天然径流小区的观测资料，分析了影响面蚀和析构侵蚀的因子后，提出了土壤侵蚀与坡度的二次多项式相关关系，并在土壤侵蚀预报模型通用土壤流失方程第一版中得到了应用。foster的研究认为，通用水土流失方程中的坡度关系式在长坡长（4m）条件下适用，在短坡的条件下则不适用。mccooletal.也对la crosse 的资料进行了分析。他发现：当不区分顺坡耕作和等高耕作的数据资料时，土壤侵蚀与坡度的关系基本与土壤流失通用方程第一版中相同；随后他们的研究又将二者关系改为正玄值的二次多项式，并应用于水土流失通用方程的第二版。当将这两个资料系列区分开时，则存在不同的土壤侵蚀与坡度关系式。他们根据收集到的20 个地点的资料（最大坡度为30 %） 分析发现，土壤侵蚀量随坡度的变化在相对较陡坡上比在较缓坡上明显，并且存在一个转折坡度。

津格采用径流小区的模拟降雨和野外条件表明坡度增加1 倍，土壤流失量增加2. 61～ 2. 80 倍，其关系式为：a= cs^ml^n-1 。式中，a 为单宽坡面单位面积上的土壤侵蚀量；c为变量常数； s 为坡度；l 为坡面水平长度；m, n 分别为坡度指数和山坡水平长度指数，分别采用1.4 和1.6。索恩斯认为，坡度越大，流速增加，牵引剪切力也增大，导致径流更大的携带和输移的能力。坡度是决定土壤的入渗率的一个重要的因素，为建立水土流失预报机制提供依据。

在临界坡度方面，1936年雷默（remer）在美国波依士河流域研究证明：在40是地表侵蚀强度达到最大值，并向两端逐渐减少。霍顿（horton）与1945年有曼宁公式，经过很多简化首先从理论上推到出了相应的临界坡度。由于不同坡面物质的抗蚀临界坡度不同，其临界坡度可以很小，如abrahams等在美国的干旱荒漠坡面（覆盖有许多的碎石）上研究发现，临界坡度仅为12。

3. 研究的基本内容与计划

根据现有的坡度图和水土流失数据研究土壤侵蚀和坡度的关系。建立dem模型，运用计算机分析不同坡度的水土流失情况

1、2010年12月-2010年1月，分析资料，完成开题报告。

3、2011年2-3月：整理所有资料，分析坡度与土壤侵蚀关系。

4. 研究创新点

运用GIS技术分析坡度与土壤侵蚀的关系，为水土流失的治理提供依据。