USLE水土流失方程在典型生态系统中的研究居家数

运用通用土壤流失方程（USLE）来估算潜在土壤侵蚀量和现实土壤侵蚀量，两者之差即为土壤保持量。

潜在土壤侵蚀量指生态系统在没有植被覆盖和水土保持措施情况下的土壤侵蚀量，即C=1，P=1时的土壤侵蚀量：

现实土壤侵蚀量考虑地表覆盖和水土保持因素，其计算公式为：

由式（5.1）和式（5.2）可以计算土壤保持量：

式中：Ap为单位面积潜在土壤侵蚀量，t·hm-2；Ar为单位面积现实土壤侵蚀量，t·hm-2；Ac为单位面积土壤保持量，t·hm-2；R为降雨侵蚀力因子；K为土壤可蚀性因子；LS为坡长坡度因子；C为地表植被覆盖因子；P为土壤保持措施因子。

（1）R值的计算。降雨侵蚀力因子R反映了降雨因素对土壤的潜在侵蚀作用，是导致土壤侵蚀的主要动力因素。选用日雨量模型计算各月降雨侵蚀力（章文波等，2003）：

式中：Mi表示第i月时段的降雨侵蚀力值，MJ·mm·hm-2·h-1；α和β是模型参数；k表示该月时段的天数；Di，j表示i月时段内第j天的日雨量，要求日雨量≥12mm，否则以0计算；Pd12表示日雨量≥12mm的日平均雨量，mm；Py12表示日雨量≥12mm的年总雨量，mm。

（2）K值的计算。K为土壤可蚀性因子，用于反映土壤对侵蚀的敏感性。土壤可蚀性与土壤机械组成和有机碳含量有密切关系。K值的计算公式为（Williams和Arnold，1997）：(www.xing528.com)

式中：K为土壤可蚀性因子，t·hm2·h·MJ-1·hm-2·mm-1；SAN、SIL、CLA和C是砂粒（0.05～2mm）、粉粒（0.002～0.05mm）、黏粒（＜0.002mm）和有机碳含量（%）；SN 1=1-SAN/100。

（3）LS的计算。LS为坡长坡度因子，反映了坡长和坡度对坡面产流和侵蚀的影响。江忠善等建立了坡长坡度因子的计算公式（江忠善等，2005）：

式中：λ为坡长，m；θ为坡度，（°）；m为坡长指数；n为坡度指数。当θ≤5°时，m=0.15；当5°＜θ≤12°时，m=0.2；当12°＜θ≤22°时，m=0.35；当22°＜θ＜35°时，m=0.45。全国坡度指数n值主要集中在1.3～1.4之间，本研究n值取1.35。CERN样地大小为100 m×100 m，因此本研究λ值为100 m。

（4）C值的计算。C为植被覆盖因子，其反映了不同地面植被覆盖状况对土壤侵蚀的影响。由于西双版纳森林和鼎湖山森林终年常绿，植被盖度变化不大，不考虑C值的年内动态变化。对于长白山森林则根据植被盖度与归一化植被指数（NDVI）的线性关系计算各月植被盖度（马超飞等，2001）：

结合运用江忠善等（2005）和蔡崇法（2000）的方法计算C值：

式中：c为植被覆盖度，%；e为自然对数底值。

（5）P值的计算。P为土壤保持措施因子，CERN长期定位观测样地较少受到外界干扰，因此水土保持措施因子P值取1.00。