[發明專利]一種用于高冠層林木下土壤侵蝕模擬方法

在審

• 申請號: 201910874516.1
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110472374A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 劉泓汐
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01N17/00
• 代理公司: 11337 北京市盛峰律師事務所
• 代理人: 于國強<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種用于高冠層林木下土壤侵蝕模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，選擇高冠層林木待模擬區域，收集降雨參數和冠層高度參數，分別計算自由雨動能和穿透雨動能；

S2，判斷自由雨動能是否大于穿透雨動能，若自由雨動能大于穿透雨動能，則認定冠層加強土壤侵蝕，進入步驟S3；否則，則不考慮冠層對土壤的侵蝕作用，直接計算徑流侵蝕，進入步驟S4；

S3，計算土壤團聚體穩定性，然后再按照如下公式計算土壤濺蝕量，進入步驟S4：

Ds＝(2.82/As·Ke·exp(-1.48·D)+2.96)·P·(1-SF)

其中Ds(g·m^-2)代表濺蝕量；As為土壤的團聚體穩定性；Ke為降雨動能，即自由雨動能與穿透雨動能之和；D(m)為所產生的徑流深度；P(mm)為降雨量或穿透雨量；SF為地表覆蓋；

S4，結合徑流侵蝕，從而獲取最終的土壤侵蝕總量。

2.根據權利要求1所述的用于高冠層林木下土壤侵蝕模擬方法，其特征在于，步驟S1前還包括：首先區分冠層和地表覆蓋層。

3.根據權利要求1所述的用于高冠層林木下土壤侵蝕模擬方法，其特征在于，步驟S1中自由雨動能計算公式為：

Ke_FT＝8.95+8.44·log₁₀(R_int)

其中Ke_FT(J m^-2·mm^-1)代表自由雨的動能，R_int代表降雨密度(mm·h^-1)。

4.根據權利要求1所述的用于高冠層林木下土壤侵蝕模擬方法，其特征在于，步驟S1中穿透雨的動能計算公式為：

Ke_CT＝15.8·sqrt(H)-5.87

其中Ke_CT(J m^-2·mm^-1)代表穿透雨的動能，H代表冠層高度(m)。

5.根據權利要求1所述的用于高冠層林木下土壤侵蝕模擬方法，其特征在于，步驟S3中土壤團聚體穩定性計算公式為：

As＝[91.6+3.5·SOM-1.06·(fs+si)]·2

As為土壤的團聚體穩定性；SOM(％)為土壤有機質含量，模型輸入；fs(％)為土壤沙粒含量；si(％)為土壤粘粒含量。

6.根據權利要求1所述的用于高冠層林木下土壤侵蝕模擬方法，其特征在于，直接計算徑流侵蝕的計算公式為：

c_en＝c_max^β·exp(-α·SF)

其中c_en(g·m^-2)代表徑流侵蝕量；c_max(g·m^-2)代表地表覆蓋為零情況下的最大徑流侵蝕量；α和β為模型調整參數，其中β的取值范圍為(0,1)；SF為地表覆蓋度。