本研究选用帕萨克(Pasak)模型,并对其进行了一定的修订,来计算风力侵蚀的大小。选用该模型,一方面是因为其他大部分风力侵蚀模型是基于农田实验基础上(董志宝等,1999),另一方面本研究的时间尺度为日,而其他大部分研究的时间尺度为年。虽然,帕萨克(Pasak)模型为单一事件模型,但在本研究中的风速采用时风速,这弥补了单一事件模型的不足。此外,本研究引入了起沙风速的概念,使得模型的计算更加科学合理。本模型计算出的内蒙古温带草原潜在侵蚀量与欧阳志云等(1999)的研究接近,这说明该方法是可行的,具有一定的准确性。
帕萨克(Pasak)模型计算公式如下:
式中:E为风蚀量,kg·hm-2;P为不可蚀颗粒所占百分比;V为土壤相对湿度;Rr为风速,km·h-1(Blanco and Lal,2011)。利用植被覆盖度,通过引入起沙风速概念,对公式中的风速Rr进行了修订。根据相关文献(周兴民,2001),将粒径大于1.00mm的土壤颗粒作为不可蚀颗粒,然后根据土壤的机械组成,计算不可蚀颗粒所占百分比。风速采用时风速计算。
实际风速只有达到起沙风速时,土壤侵蚀才会发生。利用青海共和盆地半干旱典型草原地区的临界风速与地表覆盖率之间的关系为(张春来等,2003),计算海北高寒草甸的临界起沙风速:(www.xing528.com)
式中:U0为起沙的临界风速,m·s-1;VC为植被覆盖度,%。
研究报道,内蒙古的起沙风速为6m·s-1(金争平和史培军,1987),内蒙古后山地区草地覆盖率为22%的风蚀临界风速为12m·s-1,覆盖率为60%的临界风速为14m·s-1,覆盖率为86%时没有明显的临界风蚀速度(孙悦超,2008),根据此计算内蒙古温带草原的临界起沙风速。比较现实风速和起沙风速,在现实风速大于起沙风速的情况下,根据式(5.12)计算风力侵蚀量。
不可蚀颗粒所占比重与土壤类型和气候条件有关,本章所采用的1mm粒径是内蒙古地区的研究成果。由于海北高寒草甸相关研究资料少,因此,本章亦采用1mm作为该地区的可蚀颗粒的临界值,给土壤保持价值服务计算结果带来一定的偏差。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。