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紫色土是我国特有土壤类型,其中60 %以上分布于川中地区。由于紫色土结构疏松,易于风化,水土流失严重,48.8%的紫色土受到土壤侵蚀的危害。川中紫色土区是长江泥沙的重要来源。研究适合于川中紫色土区水土流失预报模型对指导当地水土保持规划和规范农业生产减少水土流失具有重要实践意义。论文以川中紫色土区为研究区,以USLE为研究对象,运用数理统计和地理信息系统的方法,通过对川中紫色土区土壤侵蚀和降雨观测资料进行收集、整理与分析,对USLE模型进行修正,建立了适合紫色土区水土流失预报的USLE模型。在此基础上,利用修正后的USLE模型对川中丘陵区土壤侵蚀进行计算,得到了川中紫色土丘陵区土壤侵蚀分布图,并利用2000年遥感土壤侵蚀调查结果与计算进行了比较分析。本论文所获得的主要成果如下:(1)降雨侵蚀力因子1降雨特征单因子中,降雨量与侵蚀量的相关性最好,其次是降雨动能,最后是雨强。所以可以使用降雨量因子对降雨侵蚀力进行估算。2 PI组合和EI组合与土壤侵蚀量都有显著的正相关性。其中,EI组合EI30最优,PI组合PI15最优,并且PI15稍好于EI30,但差别不明显。所以紫色土地区的降雨侵蚀力指标可以选用EI30或PI15组合。但为了和其他研究相比较,建议采用EI30组合。3建立次降雨侵蚀力与次降雨量之间的回归关系:式中,R次是次降雨侵蚀力,单位MJ·mm·hm-2·h-1,P为大于12mm次降雨量,单位mm。根据以上公式和遂宁40年(1961~2000年)降雨资料,建立年降雨侵蚀力与年降雨量的函数关系: R年= 5. 5455P年-3217.2式中,R年是年降雨侵蚀力,单位MJ·mm·hm-2·h·-1·a-1,P年为年降雨量,单位mm。并通过建立的公式绘出川中地区降雨侵蚀力分布图。(2)土壤可蚀性因子1通过观测小区资料与文献资料对诺馍方程和EPIC的K值公式进行修正。诺馍方程修正后的形式为:式中,M是优势粒径组成的乘积:(0.002~0.1mm粒径含量)×(粉粒含量+沙粒含量),OM为土壤有机质含量,s为土壤结构等级,p为土壤渗透性。K是单位降雨侵蚀力产生的土壤侵蚀量,单位为t·h·MJ-1·mm-1。EPIC中公式修正后的形式为:式中,SAN是粒径(0.1~2mm)含量;CLA是粘粒(<0.002mm)含量;SIL是粒径(0.002~0.1mm)含量;SN1=1-SAN/100;C是有机碳含量。2结合第二次土壤资料,计算本地区48种紫色土的K值;使用修正后EPIC的K值公式绘制出川中地区的土壤可蚀性分布图。(3)地形因子应用GIS技术,比较三个LS因子公式在川中地区的计算效果。结果发现,黄炎和的LS公式计算的LS因子值在0~5.52之间,平均值为2.18,土壤侵蚀模数为3.73 t·hm-2·a-1。与该地区观测值(3.0~5.8t·hm-2·a-1)较接近,所以黄炎和的LS因子公式适合于川中地区。(4)水土保持措施因子利用遂宁站(1991~2001)、盐亭站(1997~2007)径流小区观测数据和文献中的数据,计算出5个生物措施因子值(B)、11种耕作措施因子值(T)和2种工程措施因子值(E)。(5)模型应用应用修正后的模型对川中紫色土区进行预测,侵蚀模数平均值为3.40t·hm-2·a-1,与前期其不同学者研究成果较吻合。与2000年遥感解译结果相比,在侵蚀强度和侵蚀空间分布上也极为吻合。但预测结果相对偏小,其主要原因在于遥感解译的影像资料分辨率低造成的;其次,2000年至今川中地区水土流失状况大为改观也是另外一个原因。因此,本论文所修正后的USLE模型准确、可靠,适合于紫色土区对水土流失研究的进一步应用。