基于土壤粒度和大風(fēng)日數(shù)的風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)

蒙仲舉，高永，王淮亮，任曉萌

（1. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，中央與地方共建風(fēng)沙物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，呼和浩特 010019；2. 河北省水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，石家莊 050061；3. 內(nèi)蒙古氣象科學(xué)研究所，呼和浩特 010051）

專家推薦

基于土壤粒度和大風(fēng)日數(shù)的風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)

蒙仲舉1，高永1，王淮亮2，任曉萌3

（1. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，中央與地方共建風(fēng)沙物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，呼和浩特 010019；2. 河北省水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，石家莊 050061；3. 內(nèi)蒙古氣象科學(xué)研究所，呼和浩特 010051）

學(xué)科：農(nóng)業(yè)工程

推薦專家：魏秀菊編審（中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會）

推薦論文：蒙仲舉，高永，王淮亮，等. 基于土壤粒度和大風(fēng)日數(shù)的風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)［J］. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（6）： 186-192

·專家點(diǎn)評·

該文對風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)做了有益的探索。該文選取內(nèi)蒙古中西部的吉蘭太戈壁、烏蘭布和半固定沙地、毛烏素沙地、武川農(nóng)田和希拉穆仁草原5種典型風(fēng)蝕試驗(yàn)區(qū)，基于數(shù)字圖像技術(shù)，獲取地表不可蝕顆粒含量，結(jié)合地區(qū)大風(fēng)日數(shù)資料，建立了一種較為簡單的土壤潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)方程，驗(yàn)證結(jié)果表明，土壤潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)方程所得結(jié)果與實(shí)際情況吻合，與人類活動關(guān)系最為密切的農(nóng)田、草原土壤潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)最高。

該研究以非接觸不破壞地表的方式獲取退化地表不可蝕顆粒含量，實(shí)現(xiàn)了非接觸長期定點(diǎn)監(jiān)測，對地表粗?；^程進(jìn)行量化判讀，預(yù)測潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)能力，具有方便、快捷，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在干旱、半干旱植被稀疏地區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)小尺度精確判讀。此外，對于中國面積廣大、種類各異的荒漠化土地，模型還需不斷改進(jìn)和完善，以實(shí)現(xiàn)在更廣范圍內(nèi)的應(yīng)用。

0　引言

風(fēng)蝕是干旱、半干旱地區(qū)突出的生態(tài)環(huán)境問題之一，極易引發(fā)土地荒漠化和貧瘠化等土地退化［1-3］，造成農(nóng)田、草地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力下降［4-6］，直接威脅人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。風(fēng)蝕、潛在風(fēng)蝕土地還是重要的沙塵源，嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量。土壤風(fēng)蝕預(yù)報(bào)是以風(fēng)蝕動力過程和影響因子為基礎(chǔ)，采用模型來估算風(fēng)蝕強(qiáng)度，是用定量函數(shù)來表示風(fēng)蝕過程中各因子的作用及其定量關(guān)系［7］。早期較出名的有侵蝕分析模型（texas erosion analysis model，TEAM）、風(fēng)蝕經(jīng)典模型（wind erosion equation，WEQ）。20世紀(jì)80年代中期至今，眾多學(xué)者應(yīng)用風(fēng)洞模擬結(jié)合大量田間試驗(yàn)研究，對土壤風(fēng)蝕模型中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了補(bǔ)充和完善，修正風(fēng)蝕方程（revised wind erosion equation，RWEQ）在繼承WEQ模型的基礎(chǔ)上，采用土壤因子、作物殘留因子，地表粗糙度和氣候因子對模型進(jìn)行了改進(jìn)和發(fā)展［8-10］；國內(nèi)以董玉祥［11］為代表的危險(xiǎn)度指數(shù)模型（soil desertification hazard，SDH），鄒學(xué)勇的基于風(fēng)蝕動力學(xué)理論土壤風(fēng)蝕模型（dynamic model of soil wind erosion model，DMSWE）［4］，董治寶［12］的土壤風(fēng)蝕量方程，采用土壤不可蝕顆粒因子（＞1.00 mm）作為主導(dǎo)因子嘗試建立風(fēng)蝕方程，對內(nèi)蒙古后山地區(qū)農(nóng)田風(fēng)蝕量進(jìn)行了估算，但在野外實(shí)際操作過程，粗化層厚度難以確定會導(dǎo)致結(jié)果誤差較大。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，梁海超、于國茂等［13-14］采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，結(jié)合層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）建立了內(nèi)蒙古土壤風(fēng)蝕危險(xiǎn)程度評價(jià)模型。李玉寶［15］從風(fēng)蝕監(jiān)測角度出發(fā)，提出了一套半干旱地區(qū)風(fēng)蝕評價(jià)指標(biāo)體系和制圖方法。但現(xiàn)有評價(jià)方法多局限于理論層面和大尺度范圍，評價(jià)指標(biāo)繁雜，周期長。風(fēng)蝕預(yù)報(bào)模型系統(tǒng)（wind erosion prediction system，WEPS）［4］應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)將常用的7個(gè)風(fēng)蝕影響因子以子模型的形式表達(dá)，被認(rèn)為是目前最完整、手段最先進(jìn)的土壤風(fēng)蝕模型，然而，模型計(jì)算復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用非常困難。

土壤可蝕性因子是風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的核心要素，通常用土壤砂粒、粉粒和黏粒含量，以及CaCO3和有機(jī)質(zhì)含量等指標(biāo)表達(dá)，但是由于土壤各指標(biāo)在模型中交叉出現(xiàn)，無法排除各因素之間的影響［16］。內(nèi)蒙古地區(qū)屬溫帶大陸性氣候，地貌類型多樣，土壤風(fēng)蝕在荒漠、荒漠草原、耕地等均有發(fā)生。為了對該區(qū)域未來土壤風(fēng)蝕程度進(jìn)行評價(jià)、預(yù)測，筆者選取吉蘭太戈壁、烏蘭布和沙漠、毛烏素沙地、陰山北麓沙化農(nóng)田和荒漠草原5種典型風(fēng)蝕地表，選取表征風(fēng)蝕沙化的不可蝕顆粒為關(guān)鍵指標(biāo)，運(yùn)用數(shù)字圖像技術(shù)獲取地表顆粒，克服了傳統(tǒng)土壤取樣導(dǎo)致的誤差，結(jié)合當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)日數(shù)資料，嘗試建立簡易風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)方程對風(fēng)蝕地表進(jìn)行量化判讀，并對該方法的適用性進(jìn)行討論。旨在為干旱區(qū)荒漠化監(jiān)測、評價(jià)提供理論依據(jù)，豐富和完善土壤風(fēng)蝕理論與技術(shù)體系。

1　研究區(qū)域和方法

1.1試驗(yàn)地概況

遵循地帶性原則，考慮到后期驗(yàn)證具有較好的代表性，選取內(nèi)蒙古中西部干旱、半干旱地區(qū)典型風(fēng)蝕地表（圖1），分別為：吉蘭太戈壁、灌叢地：位于吉蘭太鹽湖人工封育防護(hù)帶北側(cè)（39°47.947′N，105°40.081′E，海拔1039 m），地勢平坦，裸露戈壁樣地內(nèi)無大型植物；灌叢樣地平行位于戈壁樣地東側(cè)400 m，灌叢群落以天然沙冬青為主，沙堆呈半球狀，植株冠層與其下沙堆投影幾乎重合，沙堆整體高度為1.35 m。烏蘭布和灌叢樣地：位于磴口沙漠林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心第一林場西北側(cè)，（40°09′～40°57′N，106°9′～107°10′E）。以風(fēng)沙土為主，樣地內(nèi)分布優(yōu)勢植物主要有油篙（Artemisia arenaria DC.）、旱蒿（Artemisia xerophytica Krasch.）、白刺（Nitraria tangutorum）等。毛烏素沙地流動沙丘：烏審旗治沙站附近的一處流沙分布區(qū)（108°50′E，37°42′N），隸屬于鄂爾多斯市烏審旗。以非地帶性的風(fēng)沙土為主，植被蓋度不足5%。希拉穆仁草原：行政區(qū)劃隸屬于包頭市達(dá)茂旗的希拉穆仁鎮(zhèn)（111°11′～111°12′E，41°03′～41°25′N）。研究區(qū)土壤整體上屬沙壤土，土壤厚度大多0～30 cm，本研究主要以棄置的旅游區(qū)為中心取樣。武川農(nóng)區(qū)：陰山山脈中段大青山北麓農(nóng)耕區(qū)，隸屬內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市武川縣管轄（40°47′～41°23′N，110°31′～111°53′E）。屬于農(nóng)牧交錯(cuò)過渡帶，地表有明顯沙化特征，選取2種類型，玉米耕地和棄耕5 a的撂荒地。

1.2樣地設(shè)計(jì)

風(fēng)蝕量的野外調(diào)查結(jié)果僅具有局部意義，難以代表整個(gè)區(qū)域［17］。根據(jù)實(shí)際情況，5個(gè)不同區(qū)域共細(xì)化為9類樣地，所研究樣地主風(fēng)向均為西北風(fēng)，每個(gè)樣地中選擇一固定點(diǎn)標(biāo)記作為基點(diǎn)（0，0），以此基點(diǎn)作為起始點(diǎn)，用GPS和100 m測繩定點(diǎn)，向北、向東交錯(cuò)式均勻布設(shè)采樣點(diǎn)1301個(gè)，樣方行間距10 m×5 m，總?cè)用娣e250 m×250 m。同時(shí)，考慮到顆?？臻g異質(zhì)性，對于特殊點(diǎn)狀干擾因子（希拉穆仁草原旅游點(diǎn)、沙冬青灌叢、油蒿灌叢、旱蒿灌叢、白刺灌叢）增加樣方，以灌叢（旅游點(diǎn)）為中心，以此為中心分別向西北、西南、東北、東南布設(shè)4條樣線，每條樣線長100 m，各樣點(diǎn)之間間隔10 m（圖2）。

1.3地表顆粒提取

社會發(fā)展至今，包容度越來越高?！半p十一”呼嘯而至，碼商百舸爭流，無論是否買家，都應(yīng)該放下一切與這個(gè)時(shí)代不再契合的觀念，用自身的體驗(yàn)來打量“雙十一”，尋找它的意義。

土壤風(fēng)蝕過程是可蝕性顆粒的損失和原地表不可蝕性顆粒的聚集過程［18］。Chepil［19］將粒徑大于0.84 mm者稱為不可蝕顆粒，中國科學(xué)院課題組將北京平原大于0.8 mm的沙粒定為不可蝕顆粒，董治寶等［12］發(fā)現(xiàn)內(nèi)蒙古后山地區(qū)的不可蝕顆粒為粒徑大于1.00 mm顆粒。課題組基于前期數(shù)字圖像采集地表顆粒研究和室內(nèi)傳統(tǒng)粒徑分析發(fā)現(xiàn)，風(fēng)蝕前后地表半可蝕顆粒（0.42～0.84 mm）、不可蝕顆粒（＞0.84 mm）的相對含量發(fā)生明顯變化［20］。因此，本試驗(yàn)對0.42≤d≤0.84 mm的半可蝕顆粒和d＞0.84 mm的不可蝕顆粒進(jìn)行分析。按照式（1）對不同徑級壤顆粒的大小進(jìn)行換算，各徑級顆粒的百分含量通過式（2）計(jì)算。

地表顆粒信息采用數(shù)字拍照技術(shù)獲?。?0］，考慮到太陽高度角的影響，用自制黑色遮光布遮擋使拍攝樣方全部位于陰影中，保證樣方各角度光照均勻；將定制好的矩形標(biāo)尺框置于樣點(diǎn)，框尺控制范圍300 mm×200 mm，采用Canon EOS5D-MarkII數(shù)碼相機(jī)架設(shè)三腳架進(jìn)行拍攝，相機(jī)鏡頭垂直地表74 cm，每樣地連續(xù)重復(fù)拍攝5張并編號備用。后期利用ERDAS IMAGINE9.0軟件，對圖像進(jìn)行分類、矢量化，獲取顆粒對應(yīng)的面積信息數(shù)據(jù)（圖3）。

1.4風(fēng)蝕方程建立

以往研究多是通過氣候因子來建立風(fēng)蝕方程，直到“粒度對比分析法”提出，以土壤作為主導(dǎo)因子建立風(fēng)蝕量方程（式3）［12］。

式（3）中，引入不可蝕含量P作為風(fēng)蝕程度的量化指標(biāo)。同一土體風(fēng)蝕前后的變化實(shí)質(zhì)是土壤可蝕顆粒的遷移，地表可蝕性顆粒與不可蝕性顆粒的相對含量變化可以反映風(fēng)蝕量的多少。對于風(fēng)蝕事件的發(fā)生，如果僅考慮起始，利用土壤粒度前后差值計(jì)算風(fēng)蝕量是可行的［21］。事實(shí)上，風(fēng)蝕的前后界定是相對的，對于定點(diǎn)樣地，可以認(rèn)為每一次風(fēng)蝕結(jié)果是下次風(fēng)蝕的起始。將風(fēng)蝕過程分為若干階段，當(dāng)風(fēng)蝕發(fā)生，首先移動的是高度可蝕顆粒，之后是半可蝕顆粒，不可蝕顆粒作為地表穩(wěn)定存在的殘留信息，其相對含量大小可以用來表征土壤抗風(fēng)蝕指數(shù)。正常地，地表3種顆粒（高度可蝕＜0.42 mm，半可蝕0.42≤d≤0.84 mm，不可蝕＞0.84 mm）共存，3種顆粒的配比決定其力學(xué)性質(zhì)與強(qiáng)度，最終影響風(fēng)蝕強(qiáng)度。假想土壤顆粒全部為高度可蝕，土壤極易風(fēng)蝕，定義為無抗風(fēng)蝕能力（0）；全部為半可蝕顆粒，抗風(fēng)蝕能力中等（50%）；全部為不（難）可蝕顆粒，抗風(fēng)蝕能力強(qiáng)（100%）。實(shí)際過程地表抗風(fēng)蝕能力可取值0～100%，根據(jù)劃分等級，基于不同顆粒在表征抗風(fēng)蝕能力的貢獻(xiàn)能力，賦予半可蝕顆粒權(quán)重為50%，不可蝕顆粒為100%，建立簡易抗風(fēng)蝕指數(shù)方程（式4）。

由式（4），100-R則為土壤可蝕度。對于研究區(qū)，地表風(fēng)蝕集中發(fā)生在2－4月，地表植被及降水等因素對土壤風(fēng)蝕的影響極低。風(fēng)力條件是該區(qū)發(fā)生潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)的主導(dǎo)條件，而大風(fēng)日數(shù)（≥17.2 m/s風(fēng)速）的天數(shù)與沙塵災(zāi)害發(fā)生頻次具有明顯正相關(guān)關(guān)系［22-23］。本研究引入當(dāng)?shù)仫L(fēng)信資料的大風(fēng)日數(shù)，將大風(fēng)日數(shù)量綱化，除以365，轉(zhuǎn)換成年大風(fēng)指數(shù)（閾值0～1），建立土壤潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)方程（式5）。

2　結(jié)果與分析

2.1不同地區(qū)土壤抗風(fēng)蝕能力

土壤抗風(fēng)蝕性指的是土壤抵抗風(fēng)力對其機(jī)械破壞和推移、搬運(yùn)的能力，與土壤的機(jī)械組成、有機(jī)質(zhì)含量、土壤的結(jié)構(gòu)特征等密切相關(guān)。將對應(yīng)的土壤不可蝕顆粒含量數(shù)據(jù)代入式（4），計(jì)算得到不同地區(qū)抗風(fēng)蝕指數(shù)。不同樣地之間抗風(fēng)蝕能力存在明顯差異（圖4），其中，位于阿拉善荒漠東緣吉蘭太地區(qū)的裸露戈壁平均抗風(fēng)蝕指數(shù)最大為91.4%，該區(qū)年降水量不足100 mm，土壤風(fēng)蝕作用強(qiáng)烈，地表粗?；潭雀?，一定程度上，覆蓋在地表的粗粒徑顆粒表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗風(fēng)蝕效應(yīng)。考慮到邊界效應(yīng)，沙冬青灌叢樣地平行位于戈壁樣地東側(cè)400 m，由于灌叢的降塵截留作用，導(dǎo)致灌叢樣地細(xì)物質(zhì)含量相對較多；沙冬青灌叢沙堆高度可蝕顆粒的含量由灌叢邊緣向外呈減少趨勢；不可蝕顆粒的含量由灌叢邊緣向外呈增加趨勢［24］，土壤顆粒的空間尺度分布差異直接導(dǎo)致研究樣地抗風(fēng)蝕指數(shù)產(chǎn)生差異，體現(xiàn)為群落上風(fēng)向有較強(qiáng)的抗風(fēng)蝕能力，周邊及背風(fēng)區(qū)土壤可蝕性較強(qiáng)，與地表顆粒特征分布規(guī)律一致。對烏蘭布和沙漠樣地，選取了油蒿、旱蒿、白刺3種典型灌叢群落進(jìn)行小尺度研究，抗風(fēng)蝕能力大小表現(xiàn)為旱蒿樣地＞油蒿樣地＞白刺樣地。毛烏素沙地樣地位于綜合整治開發(fā)中心治理范圍外南側(cè)，植被蓋度不足 5%，主要分布新月形沙丘，風(fēng)成沙物質(zhì)顆粒細(xì)，抗風(fēng)蝕指數(shù)僅為13.40%，極易起沙。位于陰山北麓的農(nóng)牧交錯(cuò)帶，典型的耕作農(nóng)田，頻繁的翻耕導(dǎo)致地表細(xì)物質(zhì)保持較高水平，土壤抗風(fēng)蝕能力較低為29.40%；棄耕地在長期自然風(fēng)蝕的作用下，細(xì)顆粒逐漸減少，因此抗風(fēng)蝕能力高于耕地。對草原的風(fēng)蝕評價(jià)，以旅游區(qū)為中心采樣，該區(qū)域平均抗風(fēng)蝕指數(shù)45.20%，抗風(fēng)蝕指數(shù)以旅游點(diǎn)為中心逐漸降低，變異程度較強(qiáng)。

2.2不同類型土壤潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)

目前通用的風(fēng)蝕模型中，將風(fēng)力強(qiáng)度列為其中一個(gè)重要因子，風(fēng)力強(qiáng)度在風(fēng)蝕危險(xiǎn)性評價(jià)中被賦予不同的含義［16，23］。根據(jù)實(shí)際情況，本研究以大風(fēng)日數(shù)作為風(fēng)力強(qiáng)度因子。樣地中，吉蘭年大風(fēng)日數(shù)最多，為34 d，位于農(nóng)牧交錯(cuò)帶的農(nóng)田和沙化草原均為30 d，毛烏素沙地19.2 d，烏蘭布和沙漠15.5 d。根據(jù)式（5）得不同類型樣地之間土壤潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，與抗風(fēng)蝕能力相對應(yīng)，吉蘭太裸露戈壁風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)最低。烏蘭布和沙漠樣地的風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)與抗風(fēng)蝕能力變化趨勢相對應(yīng)，抗蝕能力越強(qiáng)，風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)越低。值得一提的是，5個(gè)樣地中風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)最大的是位于武川的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)域，并不是地表顆粒更為松散細(xì)膩的毛烏素地流動沙丘。圖5可看出，翻耕地風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為5.80%，棄耕地為5.29%，草原旅游區(qū)為4.70%，均高于毛烏素流動沙丘（4.56%），造成這種差異一方面源于地區(qū)之間不同的風(fēng)力條件，毛烏素沙地年平均大風(fēng)日數(shù)為19.2 d，明顯少于武川農(nóng)區(qū)30 d，另一方面由于農(nóng)區(qū)和草原旅游區(qū)人為擾動頻繁，地表松散，而單一的流沙表面多次風(fēng)蝕后會形成較為穩(wěn)定的侵蝕基準(zhǔn)面。

3　討論

抗風(fēng)蝕能力指數(shù)是一個(gè)地區(qū)土壤抵御風(fēng)蝕的診斷指標(biāo)，同時(shí)也反映出地表侵蝕退化階段［25］。實(shí)際應(yīng)用中，對可能風(fēng)蝕或者正在風(fēng)蝕的土壤進(jìn)行預(yù)測、作出風(fēng)險(xiǎn)性評估顯得更為重要。董玉祥［11］依據(jù)聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)，建立了沙漠化災(zāi)害危險(xiǎn)度綜合評價(jià)模型，得出了值域?yàn)?～100的沙漠化災(zāi)害危險(xiǎn)度指數(shù)（Model Hazard Desertification），將中國北方劃分為15個(gè)危險(xiǎn)區(qū)。以此標(biāo)準(zhǔn)，所研究的5個(gè)區(qū)域均屬于中度災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)，本文基于數(shù)字圖像信息提取技術(shù)，以內(nèi)蒙古典型戈壁、沙地、草地和農(nóng)地為研究對象采集了510個(gè)斑塊的數(shù)字圖像和對照土樣，與傳統(tǒng)篩分法相比，該技術(shù)在提取地表（0～3 mm）得到的粗顆粒信息和土樣篩分?jǐn)?shù)據(jù)具有較好的直線相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.94。

一個(gè)成功的模型應(yīng)該適用于不同的區(qū)域和地表類型。國際上還沒有針對草地、耕地、流沙地等類型的統(tǒng)一土壤風(fēng)蝕模型，關(guān)于荒漠化評價(jià)，沙漠化程度同屬于一個(gè)等級的區(qū)域，難以量化其程度。國際上一般用“土壤可蝕性”表達(dá)表土易風(fēng)蝕性，陳智［26］選取黏粒、沙粒、CaCO3等土壤指標(biāo)，根據(jù)潛在可風(fēng)蝕性EF（erodible fraction，%）得出傳統(tǒng)耕作農(nóng)田＞退化草地＞保護(hù)性耕作農(nóng)田＞無退化草地，本文參照董治寶提出的的不可蝕顆粒含量，得出土壤潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)耕作農(nóng)田＞退化草原＞流沙地＞烏蘭布和沙漠＞戈壁。

本研究以非接觸不破壞地表的方式獲取退化地表不可蝕顆粒含量，實(shí)現(xiàn)了非接觸長期定點(diǎn)監(jiān)測，對地表粗?；^程進(jìn)行量化判讀，預(yù)測潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)能力，具有方便、快捷，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，主要適用于干旱地區(qū)地表裸露、地勢平坦、土體松散的風(fēng)沙土、沙質(zhì)壤土。對于中國面積廣大、種類各異的荒漠化土地，還需要在今后結(jié)合野外傳統(tǒng)采樣，不斷改進(jìn)和完善模型，實(shí)現(xiàn)在更廣范圍內(nèi)的應(yīng)用。

4　結(jié)論

土壤風(fēng)蝕是地表粗粒化的過程。采用數(shù)字圖像處理技術(shù)，提取地表土壤半可蝕顆粒（0.42≤d≤0.84mm）不可蝕顆粒（＞0.84 mm）信息，作為主導(dǎo)因子建立土壤抗風(fēng)蝕指數(shù)方程，能直觀地對土壤風(fēng)蝕程度進(jìn)行量化、表征，風(fēng)蝕嚴(yán)重地區(qū)，地表粗顆粒含量多，抗風(fēng)蝕指數(shù)較高。

基于粒度特征，結(jié)合當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)日數(shù)建立的土壤潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)方程，參數(shù)少，應(yīng)用簡便。尤其是在干旱、半干旱植被稀疏地區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)小尺度精確判讀。內(nèi)蒙古5個(gè)樣地的潛在風(fēng)蝕風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)表現(xiàn)為：農(nóng)田（5.80%）＞棄耕地（5.29%）＞退化草原（4.70%）＞流沙地（4.56%）＞烏蘭布和沙漠灌叢地（3.12%）＞戈壁（1.25%）。