郭 茵, 雷加強,3, 范敬龍,3, 王海峰,4, 呂振濤
(1.中國科學院新疆生態與地理研究所國家荒漠-綠洲生態建設工程技術研究中心,新疆 烏魯木齊 830011;2.中國科學院大學,北京 100049;3.中國科學院新疆生態與地理研究所塔克拉瑪干沙漠研究站,新疆 庫爾勒 841000;4.中國科學院新疆生態與地理研究所莫索灣沙漠研究站,新疆 石河子 832000)
土壤風蝕是土地退化最主要的原因之一。世界上約三分之一的土地受到風蝕的影響,其中嚴重風蝕土地占比達50%以上[1-3]。土壤風蝕會對陸地生態系統以及人類社會發展產生諸多不利影響[4],如顯著降低土壤肥力和植物生產力[5],導致空氣質量降低等[6]。此外,地表風蝕形成的細粒物質是大氣氣溶膠的主要來源[7],為沙塵暴提供了物源。只要有發生風蝕的條件,就可能產生較大規模的風沙災害[8],如2021年3月14日蒙古國發生的特大沙塵暴事件就危及到東亞廣大地區。
土壤風蝕的定量評估方法包括野外風蝕直接測量[9]、風洞模擬實驗[10]、基于同位素示蹤法的風蝕速率計算等[11]。利用風蝕監測設備或風洞模擬實驗具有一定的局限性[12],難以對較大空間范圍進行風蝕評估。隨著遙感技術的發展,越來越多的學者利用地理信息系統進行風蝕建模,發展出WEQ、RWEQ、WEPS、SWEEP 等眾多模型,其中以RWEQ模型應用最為廣泛。RWEQ 模型以WEQ 模型為基礎,融合了自然過程和實際經驗,能夠將野外數據與計算機模型相結合,來描述物理的風蝕過程[13],在實際中得到了廣泛的應用。RWEQ 模型起初是美國農業部(USDA)為估算耕地土壤流失而開發的一種基于經驗的模型[14],之后經過數次改進和驗證,在其他各地得到了廣泛的應用。……