馬春玲, 焦 峰,2, 王 飛,2, 戈文艷,2, 丁文斌,劉元昊, 尚天赦, 曹樂樂, 林媛媛

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所 黃土高原土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 楊凌 712100; 2.中國科學(xué)院 水利部 水土保持研究所, 陜西 楊凌 712100)

土壤侵蝕破壞土地資源，進(jìn)而引起水土流失，導(dǎo)致大量泥沙進(jìn)入江河湖庫，引起洪澇災(zāi)害、水體污染等環(huán)境問題，造成生態(tài)環(huán)境退化[1]。認(rèn)識(shí)并了解土壤侵蝕的過程及機(jī)理，揭示引起侵蝕的因子與土壤性質(zhì)之間的關(guān)系，并對(duì)土壤侵蝕進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估、監(jiān)測和預(yù)報(bào)，有助于識(shí)別土壤侵蝕的易發(fā)區(qū)和水土流失治理的薄弱環(huán)節(jié)，從而指導(dǎo)水土保持措施配置，優(yōu)化水土資源利用。利用土壤侵蝕模型對(duì)土壤侵蝕進(jìn)行監(jiān)測與預(yù)報(bào)，是土壤侵蝕評(píng)估的重要手段之一[2]。通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation)及其改進(jìn)版RUSLE，在過去40 a，已在109個(gè)國家被應(yīng)用，是全球應(yīng)用最為廣泛的土壤侵蝕模型[3]。

USLE最初用于定量預(yù)報(bào)農(nóng)地或草地坡面多年平均年土壤流失量，后來延伸至其他土地利用類型。美國農(nóng)業(yè)部在80年代對(duì)模型進(jìn)行修改，考慮了細(xì)溝和細(xì)溝間侵蝕；1997年又出版了修訂通用土壤流失方程 RUSLE，改進(jìn)了各因子的計(jì)算方法[4]。然而，它在模型結(jié)構(gòu)上仍然存在局限性，只反映了相乘因子之間有限的相互作用和相互關(guān)系[2]。同時(shí)，USLE/RUSLE在進(jìn)行侵蝕熱點(diǎn)區(qū)識(shí)別和侵蝕潛力研究中有較好表現(xiàn)，對(duì)于土壤侵蝕過程和精確侵蝕量研究存在較大不確定性。

土壤侵蝕是一個(gè)復(fù)雜的多因子耦合過程，土壤侵蝕模型存在不確定性，無法解釋沉積物輸送的所有相互作用。USLE/RUSLE并不能表征所有形式和尺度的土壤侵蝕過程，例如無法解釋溝壑侵蝕、河岸侵蝕等[5]；另外，USLE/RUSLE系列以年為時(shí)間尺度衡量單位面積的土壤流失，無法衡量基于次降雨事件的土壤流失情況[6]。

20世紀(jì)末，USLE/RUSLE被引入中國。我國學(xué)者在USLE/RUSLE各因子計(jì)算方法修訂和利用方程進(jìn)行土壤侵蝕的監(jiān)測和預(yù)報(bào)等方面進(jìn)行了大量研究，有力推動(dòng)了我國土壤侵蝕研究的進(jìn)展。有學(xué)者根據(jù)我國的實(shí)測資料，提出了適用于黃土地區(qū)、東北地區(qū)、滇東北山區(qū)以及南方紅壤區(qū)等區(qū)域土壤流失方程[7-9]。劉寶元基于1 841個(gè)地塊年數(shù)據(jù)，在考慮中國陡坡水土流失的特點(diǎn)和系統(tǒng)性水土保持措施的基礎(chǔ)上，提出了中國土壤流失方程(CSLE)，用以預(yù)測不同水土保持措施下坡耕地的年平均土壤流失量。其中采用生物、工程和耕作措施因子代替作物覆蓋與管理因子和耕作措施因子。但由于方程本身的局限性或研究人員對(duì)方程理解上的偏差等，在應(yīng)用過程中不乏誤用、錯(cuò)用等情況[4]。另外，各因子有嚴(yán)格的適用條件，計(jì)算方法有明顯的區(qū)域適用性，加上我國土壤侵蝕的復(fù)雜性、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失等[2]，為方程的區(qū)域適用性評(píng)價(jià)增加了難度。

本文通過CNKI中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫、Web of Science，以各因子的中英文表達(dá)、USLE、RUSLE為主題詞，檢索1965—2020年已公開發(fā)表的期刊論文，通過篩選與補(bǔ)充，共獲得373篇相關(guān)文獻(xiàn)。對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行綜合分析，闡明USLE/RUSLE各因子常用計(jì)算方法的差異和優(yōu)缺點(diǎn)，以及不同方法在計(jì)算過程中的限制條件，并就中國在各因子的計(jì)算及方程應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、總結(jié)，以期為USLE/RUSLE的應(yīng)用優(yōu)化及突破提供參考。

1 降雨侵蝕力因子(R)

1.1 標(biāo)準(zhǔn)定義及主要計(jì)算方法

降雨侵蝕力是指降雨引起土壤侵蝕的潛在能力，是評(píng)價(jià)降雨對(duì)土壤剝離、搬運(yùn)侵蝕的動(dòng)力指標(biāo)。Wischmeier等[10]基于8 000多個(gè)地塊的降雨、土壤侵蝕實(shí)測資料，回歸分析發(fā)現(xiàn)降雨動(dòng)能E和最大30 min雨強(qiáng)I30的乘積與土壤流失量的相關(guān)性最好，故用EI30計(jì)算多年平均降雨侵蝕力，并在USLE中得到應(yīng)用。但由于不同地區(qū)降雨特性存在差異，EI30并非適用于全球。Hudson研究發(fā)現(xiàn)，相比EI30，KE>25法(以雨強(qiáng)I>25 mm/h的降雨總動(dòng)能代表降雨侵蝕力)更適合熱帶亞熱帶地區(qū)[11]。Foster等[12]研究顯示EI30與PI30(P指次降雨量)有高度線性相關(guān)，可以采用PI30來計(jì)算年降雨侵蝕力；且包含雨量、雨強(qiáng)和徑流量的復(fù)合指標(biāo)比EI30要好，認(rèn)為徑流量少降雨量大時(shí)EI30計(jì)算的降雨侵蝕力值偏高，反之則偏低，但徑流數(shù)據(jù)獲取困難。我國學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，中國北方地區(qū)EI30和EI10預(yù)測效果較好，南方地區(qū)EI60預(yù)測效果較好。王萬中等[13]發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行全國性或大區(qū)域研究時(shí)，EI30整體的預(yù)報(bào)效果優(yōu)于其他指標(biāo)，而在降雨資料缺乏時(shí)可采用PI30。

以上計(jì)算方法均需要降雨過程資料，資料的年限最好為20年以上，很多地區(qū)缺乏這些資料。另外，降雨動(dòng)能計(jì)算和斷點(diǎn)雨強(qiáng)劃分也較為麻煩，推廣受到限制，因此有學(xué)者提出了降雨侵蝕力的簡易算法，即通過建立常規(guī)降雨資料(降雨量等)與多年平均降雨侵蝕力之間的數(shù)量關(guān)系式來估算降雨侵蝕力。章文波等[14]參考Richardson等以日降雨量估算半月降雨侵蝕力的冪函數(shù)形式模型，建立了適合中國的半月降雨侵蝕力估算模型。后又基于逐年日雨量、逐年月雨量、逐年年雨量、月平均雨量及年平均雨量建立了其他降雨資料的模型。我國學(xué)者根據(jù)中國不同區(qū)域適宜的經(jīng)典指標(biāo)，利用常規(guī)降雨資料建立了大量的降雨侵蝕力簡易估算模型。目前，我國R因子的簡易估算模型主要有基于日降雨量、月降雨量、年降雨量的侵蝕力模型，也有包含雨量和其他降雨指標(biāo)的復(fù)合指標(biāo)模型，基本覆蓋了我國主要水力侵蝕區(qū)。在研究全國或者大區(qū)域研究時(shí)，可引用章文波等[14]建立的日降雨量侵蝕模型；東南地區(qū)可參考吳素業(yè)[15]、郭新波等[16]]建立的模型；北京地區(qū)可參考徐麗等[17]建立的估算模型；西南地區(qū)可參考黃鳳琴等[18]建立的估算模型；西北地區(qū)可參考劉秉正[19]、趙文武[20]等建立的模型。另外，基于不同分辨率降雨數(shù)據(jù)建立的簡易模型所反映的降雨侵蝕力特征不同。研究者可根據(jù)研究區(qū)域、降雨數(shù)據(jù)的分辨率以及研究目的進(jìn)行引用，并進(jìn)行適用性驗(yàn)證。

1.2 R因子方程在中國的應(yīng)用

基于對(duì)102篇流域或區(qū)域尺度土壤侵蝕或R因子文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，我國一般通過以下兩種方法進(jìn)行降雨侵蝕力的估算。一種是直接對(duì)前人建立的估算模型進(jìn)行引用，其中既有國外模型也有國內(nèi)模型。如何興元等[21]研究岷江上游土壤侵蝕動(dòng)態(tài)時(shí)，引用了國外普遍適用的R因子模型。章文波等[14]的日雨量模型在我國引用率較高，截至2021年8月底，僅CNKI上的被引量就達(dá) 571次。在引用前人建立的模型時(shí)，缺少適用性驗(yàn)證的現(xiàn)象普遍存在，梳理的102篇文獻(xiàn)中，這類文獻(xiàn)占了約88%。因?yàn)槟Ｐ徒⑦^程中均使用的監(jiān)測數(shù)據(jù)，除非應(yīng)用的區(qū)域與模型建立的區(qū)域降水情況極度相似，否則直接引用很有可能導(dǎo)致誤差。Xie等[22]的研究表明，章文波等建立的日雨量模型對(duì)站點(diǎn)侵蝕力真值存在一定高估，尤其對(duì)于侵蝕力較高的站點(diǎn)。另一種是利用已有資料建立適合當(dāng)?shù)氐墓浪隳Ｐ?，再進(jìn)行估算，采用這類方法的研究較少。如高克昌等[23]在重慶主城區(qū)，利用已有資料建立簡易估算模型，通過與其他模型估算的值比較進(jìn)行模型驗(yàn)證。戴海倫等[24]研究貴州省時(shí)，利用小區(qū)資料建立降雨侵蝕力簡易模型，再計(jì)算站點(diǎn)降雨侵蝕力，但未對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。在未來研究中，有必要加強(qiáng)模型的適用性研究，并對(duì)模型驗(yàn)證方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；此外，對(duì)現(xiàn)有模型按照采用降雨數(shù)據(jù)類型、適用區(qū)域分門別類進(jìn)行歸納也很有意義。

2 坡長坡度因子(LS)

2.1 標(biāo)準(zhǔn)定義及主要計(jì)算方法

在USLE中，地形因素對(duì)土壤侵蝕的影響由坡長坡度表示。在坡面或地塊尺度，坡長坡度因子被定義為在降雨、土壤等其他條件都一致的情況下，某一坡長或坡度的坡面土壤侵蝕量與標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)(坡長22．13 m、坡度5.14°或9%)土壤侵蝕量的比值，標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)的坡長、坡度數(shù)值為1。CSLE中考慮到中國的大部分土壤流失來自陡坡，定義長20 m、寬5 m、坡度15°的小區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)。

LS因子的原始定義和計(jì)算方法只適用于坡面尺度，其假設(shè)坡面的坡度具有均勻的梯度，任何不規(guī)則的斜率都必須被劃分為更小的均勻梯度段。隨著研究的深入，坡面侵蝕被劃分為細(xì)溝侵蝕和細(xì)溝間侵蝕，F(xiàn)oster等[25]以此為根據(jù)提出坡長與細(xì)溝侵蝕量和細(xì)溝間侵蝕量比值的關(guān)系式。Mc Cool等[26]綜合考慮了坡度和不同侵蝕類型侵蝕量比值對(duì)坡長指數(shù)的影響，提出的公式用于RUSLE。Foster和 Wischmeier開發(fā)了一種將不規(guī)則坡面劃分為多個(gè)均勻段的方法，從而解釋了坡面形狀對(duì)土壤流失的影響，使得研究范圍不再局限于坡面。然而，由于劃分坡面難度很高，且用流域代替地塊時(shí)坡長失去了預(yù)測地表水流和土壤侵蝕的意義[27]。故有學(xué)者建議用單位等高線長度的上坡排水面積替代坡長，即單位面積貢獻(xiàn)法。該方法在研究復(fù)雜景觀的土壤侵蝕有重要意義。但以上方法均忽略了水流路徑和沉積的情況。LS因子計(jì)算結(jié)果的精度與DEM的分辨率以及研究區(qū)的地形起伏有較大關(guān)系。Wang等研究發(fā)現(xiàn)，在較大地形起伏區(qū)，相對(duì)于5 m分辨率，采用30 m分辨率估算的LS值普遍高估了20%以上，而在低地形起伏區(qū)低估了15%以上。在中等地勢地區(qū)，這種偏差小于10%[28]。有學(xué)者研究指出土壤侵蝕量隨著DEM分辨率的降低而降低。

我國學(xué)者根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)，建立了坡長坡度的指數(shù)型計(jì)算公式(表1)。劉寶元等[29]在Mc Cool等公式的基礎(chǔ)上，利用綏德、安塞和天水的觀測資料，修正了RUSLE模型中10°以上坡地的坡度因子計(jì)算公式，該公式提高了10°以上坡地的坡度因子精度，并應(yīng)用到CSLE中。劉斌濤等[30]在劉寶元算法的基礎(chǔ)上，根據(jù)西南土石山區(qū)地形陡峭的特點(diǎn)細(xì)化了10°以上坡度的計(jì)算方法。

2.2 LS方程在中國的應(yīng)用

基于對(duì)98篇流域或區(qū)域尺度土壤侵蝕或LS因子文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，80%的文獻(xiàn)計(jì)算坡長坡度因子時(shí)，以柵格為單元提取 DEM得到坡長坡度，直接采用 USLE或修訂的坡長坡度公式進(jìn)行估算。但無論引用國外的計(jì)算公式還是國內(nèi)的計(jì)算公式，都較少對(duì)公式的適用性進(jìn)行驗(yàn)證，部分學(xué)者根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件選用緩坡或陡坡公式。在流域及以上尺度LS的計(jì)算中，坡長的定義和計(jì)算公式都與坡面尺度的存在差異，但只有20%左右的文獻(xiàn)對(duì)坡長定義進(jìn)行了修訂。另外，還有學(xué)者對(duì)坡度劃分等級(jí)后對(duì)地形因子直接賦值。在未來研究中，可加強(qiáng)高分辨率DEM的利用。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，高分辨率DEM的可用性已經(jīng)超過了定義貢獻(xiàn)區(qū)域流算法的方法研究。此外，還應(yīng)加強(qiáng)坡長對(duì)徑流和侵蝕的水文過程研究。

表1 中國坡長坡度計(jì)算公式

3 作物覆蓋與管理因子(C)

3.1 標(biāo)準(zhǔn)定義及主要計(jì)算方法

C因子由特定的植被覆蓋度、輪作順序、管理措施的整體功能以及作物不同生長期降雨侵蝕力的分布決定。其定義為一定條件下有植被覆蓋或?qū)嵤┨镩g管理的土地土壤流失總量與同等條件下的連續(xù)休閑地土壤流失總量的比值，無量綱，介于0～1之間，其值越大土壤侵蝕越嚴(yán)重。

USLE中先劃分農(nóng)作物生長期，再計(jì)算作物不同農(nóng)作期作物小區(qū)與裸露小區(qū)的土壤流失比率，然后根據(jù)不同氣候區(qū)降雨侵蝕力指數(shù)的季節(jié)分布加權(quán)平均求年平均C因子。我國學(xué)者通過該方法研究了東北[34]、西北[35]、西南[36]地區(qū)典型作物及不同管理措施下C因子值。在RUSLE中，對(duì)C值的計(jì)算采用次因子法，即在土壤流失率計(jì)算中考慮前期土地利用次因子(PLU)、冠層覆蓋次因子(CC)、地面覆蓋次因子(SC)、地表糙度次因子(SR)和土壤水分次因子(SM)等，每個(gè)因子都有相應(yīng)的計(jì)算公式，并且不再劃分生長期，以半月步長計(jì)算半月土壤流失率。但該方法需要大量的觀測數(shù)據(jù)，在流域或區(qū)域尺度應(yīng)用較為困難。隨著GIS與RS的發(fā)展，通過構(gòu)建C因子與植被因子之間的線性或非線性模型估算C因子成為主要的方法。用于C因子估計(jì)的植被因子包括植被覆蓋度、植被指數(shù)和影像波段等[37]。除以上方法，利用前人的研究結(jié)果對(duì)土地利用圖直接賦值也是常用方法之一?；谥脖灰蜃踊蛘咄恋乩脠D估算C值忽略了管理因素，且一般使用遙感數(shù)據(jù)估計(jì)C因子值缺少與實(shí)測值的比較，可能對(duì)土壤侵蝕預(yù)測產(chǎn)生不確定性，但依舊有助于研究流域或區(qū)域土壤侵蝕潛力。

3.2 C因子方程在中國的應(yīng)用

基于對(duì)105篇流域或區(qū)域尺度土壤侵蝕或C因子文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，我國學(xué)者估算C因子主要通過以下兩種方法。一是直接使用已有的估算公式，這樣的文獻(xiàn)占了50%左右。眾多學(xué)者利用蔡崇法公式在我國部分地區(qū)進(jìn)行了C值的估算[38～40]。另外一種是根據(jù)研究區(qū)已有研究取得的C值直接進(jìn)行賦值，這樣的文獻(xiàn)占了32%。但使用這兩種方法估算的C值都未與當(dāng)?shù)氐膶?shí)測值進(jìn)行驗(yàn)證。且林杰等[41]對(duì)蔡崇法公式進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)發(fā)現(xiàn)，只有植被蓋度(fc)的值大于0.09時(shí)，代入公式C=0.6508～0.3436lgfc后C值才不大于1。C因子取決于降雨事件發(fā)生時(shí)植被和植被覆蓋發(fā)展的特定階段，也取決于之前的土地利用條件。例如，作物殘茬、整地措施等，這些都會(huì)對(duì)土壤侵蝕產(chǎn)生不同的影響。因此，需加強(qiáng)系統(tǒng)的實(shí)地觀測研究。

4 水土保持措施因子(P)

4.1 標(biāo)準(zhǔn)定義及主要計(jì)算方法

USLE方程中水土保持措施因子是指其他條件相同時(shí)，特定水土保持措施下的土壤流失量與未實(shí)施水土保持措施地塊順坡耕作時(shí)的土壤流失量之比。P值無量綱，典型的P值范圍從反式梯田的0.2到?jīng)]有水土保持措施的1.0，P值越大說明水土保持措施效果越差。與其他因子相比，P因子的定量化研究尚不充分。第一版USLE中，提供了等高耕作的P值；但研究人員考慮到小溝壑等情況，對(duì)P因子值進(jìn)行了訂正。在RUSLE中，P因子的計(jì)算采用保土措施的次因子法，增加了其他措施的因子值。上述兩種計(jì)算方法在應(yīng)用中有較大限制，前者僅適用于坡面尺度，后者需要詳細(xì)的水土保持措施信息，包括不同措施的配置、單個(gè)措施的規(guī)模等，獲取難度較大。

大量學(xué)者根據(jù)P因子的定義，基于徑流小區(qū)的觀測數(shù)據(jù)研究了不同水土保持措施的P值[9]。McCool等[26]認(rèn)為，P因子的值是USLE/RUSLE因子中最不可靠的，指出在坡面給定坡度上觀測到的數(shù)據(jù)有效性廣泛降低。在流域或更大空間尺度上，通?；贕IS建模實(shí)現(xiàn)方程計(jì)算，但P因子的空間信息往往是缺乏的，使得在模型運(yùn)算中忽略了水土保持措施對(duì)土壤侵蝕的影響。一些研究僅根據(jù)坡度計(jì)算P因子值。Wenner方法假設(shè)P因子與坡度之間存在線性關(guān)系[42]。林素蘭等[43]通過對(duì)遼北低山丘陵區(qū)坡耕地11 a徑流小區(qū)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比研究，得出了P因子與坡度的關(guān)系式。但使用坡度計(jì)算的P因子值，缺少水土保持措施的信息；而且，在相同的坡度梯度下觀察到P因子值具有高度可變性[6]。一些研究根據(jù)先前的研究工作得到的P值，按土地覆蓋類別賦值[7]。但不同水土保持措施的效用受到氣候、地形、土地利用等多種因素的影響，這可能會(huì)導(dǎo)致誤差。此外，國際上有學(xué)者研究了P因子的替代指標(biāo)，認(rèn)為P因子的替代指標(biāo)能夠?qū)因子的值和可能帶來的影響進(jìn)行相對(duì)評(píng)估，這為我們國家P因子的研究提供了新的思路。

4.2 P因子方程在中國的應(yīng)用

基于對(duì)103篇流域或區(qū)域尺度土壤侵蝕或P因子文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，78%的文獻(xiàn)中P因子值都由直接賦值得出?；ɡ业萚44]根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況，參照美國農(nóng)業(yè)部手冊進(jìn)行P值的率定。部分學(xué)者直接參考相關(guān)研究資料對(duì)P因子賦值[45]。陸建忠等研究鄱陽湖流域土壤侵蝕變化時(shí)，從研究區(qū)的DEM中計(jì)算出百分比坡度，再將土地利用類型和坡度進(jìn)行疊置分析，依據(jù)坡度和土地利用類型賦值[46]。少量研究通過經(jīng)驗(yàn)公式直接計(jì)算P因子值，中國洛河流域[47]、延河流域[48]的土壤侵蝕評(píng)估時(shí)利用了林素蘭等的公式。直接賦值法的估算精度受主觀因素影響較大，經(jīng)驗(yàn)公式得到的P值少有研究者對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。以上兩種方法一定程度上忽略了因子隨時(shí)間、管理等變化的情況。在未來研究中，應(yīng)加強(qiáng)P因子定量化研究。并通過收集坡面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立P因子數(shù)據(jù)集，為定量化研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

5 土壤可蝕性因子(K)

5.1 標(biāo)準(zhǔn)定義及主要計(jì)算方法

以上計(jì)算方法考慮的是長期的、平均的土壤對(duì)降雨的響應(yīng)，忽略了土壤可蝕性的動(dòng)態(tài)變化。凍融、風(fēng)化、人類管理或踩踏土壤均會(huì)影響土壤的可蝕性。然而，現(xiàn)有模型實(shí)現(xiàn)土壤可蝕性的動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測還有一定難度，為土壤侵蝕監(jiān)測增加了不確定性和誤差。

5.2 K因子方程在中國的應(yīng)用

基于對(duì)105篇流域或區(qū)域尺度土壤侵蝕或K因子文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，K因子的估算方法主要有兩種。一是直接引用國外的經(jīng)驗(yàn)公式。有研究者通過實(shí)驗(yàn)室分析得到的土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，直接引用國外的諾謨方程、EPIC模型等方法計(jì)算得到K值，這樣的文獻(xiàn)占了40%；二是基于第二次土壤普查數(shù)據(jù)或已有的土壤可蝕性資料，直接賦值，這樣的文獻(xiàn)同樣占了40%。但高德武在黑龍江地區(qū)比較了實(shí)測值和諾謨法求得的值，發(fā)現(xiàn)將諾謨法求得的值加30%才可達(dá)到實(shí)測值水平[54]。張科利[53]、史學(xué)正等[55]研究表明，國外公式估算的K值與實(shí)測值之間差距較大。張科利等[56]研究中美農(nóng)用地的K值發(fā)現(xiàn)，美國的土壤K值比中國大兩到三倍。因此直接引用會(huì)造成誤差，需要進(jìn)一步修訂才能表示我國的K值。在未來研究中，應(yīng)加強(qiáng)土壤可蝕性因子的動(dòng)態(tài)變化研究。

6 關(guān)于提高侵蝕模型評(píng)價(jià)質(zhì)量的兩個(gè)建議

綜上，我國土壤流失方程各因子的研究程度存在明顯差異。降雨侵蝕力因子有認(rèn)可度較高的計(jì)算公式，但各公式的區(qū)域適用性研究較少，引用公式時(shí)也較少利用站點(diǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證；坡長坡度因子計(jì)算方法較多，因子值的計(jì)算精度與DEM的分辨率有較大關(guān)系，同一計(jì)算方法和相同分辨率的DEM在不同地形起伏度的區(qū)域計(jì)算精度不同；作物覆蓋與管理因子、水土保持措施因子缺乏完全反映因子影響因素的定量計(jì)算公式；土壤可蝕性因子的“標(biāo)準(zhǔn)值”缺乏統(tǒng)一的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，目前的計(jì)算公式忽略了很多因素的影響。隨著模型和遙感數(shù)據(jù)的發(fā)展，USLE/RUSLE不再僅用于坡面或地塊尺度，在尺度上推過程中方程因子的計(jì)算方法可能產(chǎn)生不確定性，且計(jì)算的結(jié)果驗(yàn)證有一定困難。因?yàn)閁SLE/RUSLE估算的是總侵蝕率，而大部分監(jiān)測得到的是凈侵蝕率。由此，提出以下兩點(diǎn)建議，促進(jìn)我國土壤侵蝕評(píng)價(jià)模型的應(yīng)用質(zhì)量。

(1) 通過建設(shè)系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的地面監(jiān)測系統(tǒng)，觀測和建立土壤侵蝕因子定量方法。根據(jù)我國地形地貌實(shí)際，綜合考慮各類因素，建設(shè)系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的地面監(jiān)測系統(tǒng)，通過系列化標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)監(jiān)測結(jié)果，確定各個(gè)侵蝕因子的量化結(jié)果，或者通過與相對(duì)穩(wěn)定的土壤參數(shù)結(jié)合建立估算模型，從而在全國推廣應(yīng)用。同時(shí)也可以通過適量的實(shí)際監(jiān)測結(jié)果，修正常用的侵蝕因子計(jì)算模型，提高這些因子在中國的適宜性。

(2) 明確USLE和RUSLE的應(yīng)用場景或邊界，在與模型產(chǎn)生環(huán)境相差太大的環(huán)境下，不建議過分使用，從而確保模型的有限應(yīng)用和高質(zhì)量應(yīng)用。如果在一些場合，超過了模型研發(fā)的邊界條件，需要在結(jié)果中明確說明模型結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用場景的試驗(yàn)差異，為讀者判斷研究結(jié)果實(shí)際價(jià)值提供客觀參考。