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综述:耕作时间对乍得东南部土壤理化性质、有机碳、全氮储量及二氧化碳排放的影响
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:CATENA 5.4
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本文系统评估了修订通用土壤流失方程(RUSLE)在植被恢复生态区的适用性,通过144种因子组合验证发现模型在年际尺度(NSE:-4.17~-0.52)优于降雨事件尺度(NSE:-8.04~-0.63),提出植被自适应C因子(CL)与事件尺度R因子(RW)优化方案,为黄土高原生态修复区土壤侵蚀评估提供关键参数配置参考。
修订通用土壤流失方程(RUSLE)作为全球广泛应用的土壤侵蚀经验模型,其因子配置在植被恢复生态系统的适应性尚未系统评估。基于黄土高原方塔流域10个径流小区8年监测数据(2016-2023),研究测试了144种年际/多年尺度和36种降雨事件尺度的RUSLE配置组合。结果显示模型在植被恢复坡面存在系统性偏差,年际尺度纳什效率系数(NSE)为-4.17~-0.52,平均绝对百分比误差(MAPE)达91.96~554.90%,显著优于事件尺度表现(NSE:-8.04~-0.63;MAPE:99.69~709.25%)。暴雨事件误差(NSE:-7.61~-2.39)尤为突出,凸显模型对降雨强度依赖性阈值的表征局限。
黄土高原自1999年退耕还林工程(GFGP)实施以来,土壤侵蚀速率下降54.3%,但RUSLE在植被恢复区的验证仍显不足。研究通过径流小区实测数据,首次系统评估了R因子(降雨侵蚀力)、K因子(土壤可蚀性)、LS因子(地形)、C因子(植被覆盖)和P因子(水土保持措施)在不同时空尺度的组合效应。
裸地(B-1)年均侵蚀量达534.17 t/(km2·yr),显著高于自然草地(G-1~G-6:2.28~5.54 t/(km2·yr))和人工植被区(S-1:6.83 t/(km2·yr))。灌木林地(W-1)表现出最优保土效果,验证了植被恢复的侵蚀控制效应。
径流小区均质化设计难以反映自然坡面的微地形异质性,且RUSLE线性框架对植被-土壤-降雨非线性相互作用的简化,仍是模型应用的主要瓶颈。
建议采用事件尺度RW因子耦合植被动态CL因子的优化配置,同时强调未来需结合过程模型(WEPP/SWAT)以弥补机理表征缺陷。该研究为生态脆弱区土壤侵蚀模型选择提供了实证依据。
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