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3.1.1  土壤保持参数因子

2025年09月26日
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3.1.1 土壤保持参数因子

（1）降雨侵蚀力因子R

降雨侵蚀力因子R是指降雨引起侵蚀的潜在能力，是土壤流失方程中首要的基础因子。R的大小可以决定一次降雨或多次降雨的量、降雨密度以及持续时间等因素。以半日降雨量为基础分别计算每半月的降雨侵蚀力因子。计算公式如下

978-7-111-60030-5-Part01-48.jpg

式中 978-7-111-60030-5-Part01-49.jpg——多年平均年降雨侵蚀力[（MJ·mm）/（hm2·h·a）]；

978-7-111-60030-5-Part01-50.jpg——第k半月的多年平均降雨侵蚀力[（MJ·mm）/（hm2·h）]；

978-7-111-60030-5-Part01-51.jpg——第i年第k半月第j日大于或等于12mm的日雨量（mm）；

α、β——回归系数；

978-7-111-60030-5-Part01-52.jpg——日雨量大于或等于12mm的日平均值（mm）；

Pdl——统计时段内第l日大于或等于12mm的日雨量（mm）；

k——1年12个月（k=1，2，…，12）；

i——年数（i=1，2，…，N）；

j——第i年第k半月日雨量大于或等于12mm的日数（j=1，2，…，m）；

l——统计时段内所有日雨量大于或等于12mm的日数（l=1，2，…，n）。

Ri——月降雨侵蚀力[（MJ·mm）/（hm2·h·a）]；

Pi——月降雨量（mm）。

2010年各雨量站的多年日雨量数据计算站点`R后，通过IDW插值法进行空间内插，得到每个月降雨侵蚀力栅格图层。

2010年三峡生态功能区的降雨侵蚀力随季节推进，降雨侵蚀力因子的高值区由中部逐渐向区域东西推进，7月和8月高值区的范围达到最大。9月之后降雨侵蚀力因子由西向东逐渐降低。

2000年、2005年各月降雨侵蚀力栅格图层获取方法同2010年。2000年、2005年和2010年降雨侵蚀力因子分布图（略）。

（2）土壤可蚀性因子K

土壤可侵蚀因子K是指土壤潜在的可侵蚀度量，反映的是土壤的抗侵蚀能力。其大小受土壤理化性质的影响。采用William等用EPIC模型提出的基于土壤有机质和土壤颗粒分析的K值计算方法，计算方法如下

K=0.1317×{0.2+0.3×exp[-0.0256×Sd×（1-S1/100）]}·[S1/（C1+S1）]0.3×

{1.0-0.25×C/[C+exp（3.72-2.95×C）]}×

{1.0-0.7×（1-Sd/100）/[（1-Sd/100）+exp（-5.51+22.9×（1-Sd/100））]}

式中 K——土壤可蚀性因子，为英制单位，乘以0.1317后转换成国际制单位[t·h/（MJ·mm）]；

Sd——砂粒含量百分比；

S1——粉粒含量百分比；

C1——黏粒含量百分比；

C——有机碳含量百分比。

三峡生态功能区土壤可蚀性较大的区域主要为西部的奉节县、云阳县以及巫山县的西南部，低值区域主要集中在功能区的北部和东部，主要包括巫山县和巴东县的北部、兴山县的大部、夷陵区和五峰土家族自治县的东部以及长阳土家族自治县的中西部区域。

（3）地形因子LS

地形因子LS是指在其他条件相同的情况下，特定坡面（特定坡度和坡长）的土壤流失量与标准径流小区土壤流失量的比值。其值为坡长因子L与坡度因子S的乘积。地形因子的计算采用Arcgis的水文分析模块和地形分析模块进行，通过汇流计算可以得到坡长l，利用坡度分析工具可以得到坡度θ，之后在栅格计算器Raster calculator中采用下列公式可以计算得到地形因子LS。其计算公式为

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式中 l——坡长（m）；

θ、t——坡度和角度坡度和百分比坡度；

m——地表面沿流向的水流长度。

三峡生态功能区总体上地形因子分布表现为中部高、周边区域较低；低值区域主要分布在东部和西部。

（4）植被覆盖因子C

植被覆盖因子C是USLE方程中最重要的参数，无纲量，在特定情况下它可以决定土壤侵蚀强度的大小，其大小取决于植被类型、植被长势和植被覆盖度。MODIS250m分辨率植被覆盖度产品，取其每月中旬数据作为C因子参数，利用下列公式计算植被覆盖度因子；由此分别计算出每个月的植被覆盖度因子。计算公式如下

978-7-111-60030-5-Part01-54.jpg

fv=（NDVI-NDVImin）/（NDVImax-NDVImin）

式中 C——作物管理及植被覆盖因子，无量纲；

fv——年均植被覆盖度（%）；

NDVImin、NDVImax——整个植被生长季节归一化植被指数NDVI的最小值和最大值。

植被覆盖度因子C显示了地表植被对地表易受侵蚀程度的影响，其值在0～1，无量纲。其值越大表示植被被阻止侵蚀的能力越弱。通过计算可知三峡库区水土保持生态功能区1～3月的C值明显高于其他月份，从4月份开始C值逐渐降低，5～10月C因子的高值部分主要集中在河谷地带。

（5）水土保持因子P值

水土保持因子P是一个无纲量，它指的是特定水土保持措施下的土壤流失量与相应未采取措施进行顺坡耕作的土壤流失比值，取值在0～1，其值越低代表采取措施的水土保持效果越好，而1则代表没有采取任何保持措施。P值的大小参阅大量文献中的试验成果，结合功能区实际情况来确定。按下式计算

P=0.2+0.03α

式中 P——土壤保持措施因子，无量纲；

α——坡度百分比。

三峡生态功能区北部和南部区域P值较高，低值区域主要分布在河谷沿岸。