本文对西北农林科技大学
/
中国科学院水利部水土保持研究所刘刚研究员课题组于
2021
年发表在
Soil & Tillage Research
题为“
Three decades of ephemeral gully erosion studies
”的文章进行了简要介绍。 本研究对已发表的关于浅沟侵蚀的文献进行了收集、对比和分析。近年来，有关浅沟侵蚀的研究主要集中在浅沟的控制过程、成因和危害方面。由于对浅沟侵蚀的定义不同、浅沟侵蚀过程的复杂性和研究方法的局限性，导致我们对浅沟侵蚀的认识仍然有限。因此，本文分析了全球范围内浅沟侵蚀研究的特征，评估了影响浅沟侵蚀的关键因素，评价了用于浅沟侵蚀研究的方法和技术。
本文是基于
Web of Science
数据库中对已发表的有关浅沟侵蚀研究的文献进行检索，包括过去
30
年间发表在
56
家期刊上的
173
篇论文。结果表明，对于浅沟的定义在世界范围内是相同的。与气候、土地管理、土壤和水力特性等其他因素相比，对地形因素的研究较多。文献中运用了
15
种不同的方法或技术对浅沟侵蚀进行评估和量化，分为野外监测、模型计算、模拟试验和综述评价
4
种方法。
36
篇文献中研究发现浅沟的平均土壤侵蚀速率随坡度的增加而增加、随流域面积的增加而减少，浅沟的数量随流域面积的增加呈线性增加。此外，对浅沟沟道发育的复杂性和驱动力机制需要进行深入研究，对地表和地下水流的土壤剥离和输沙机制也需进行定量研究。因此，在不同时空尺度上，不同成因对浅沟侵蚀的交互作用有待进一步研究。另外，综合利用或应用新的方法和技术，如自动监控技术、人工智能、机器学习算法等，将有助于提高研究的效率和准确性。
一、浅沟侵蚀研究的紧迫性
1. 与细沟、冲沟和切沟相比，浅沟在形态、发育过程与机制、内外响应以及调控措施上有很大不同（表 1 ）。因此，有必要对浅沟的临界形态评估达成共识来确定浅沟沟道，并用统一的方法准确地去描述。然而，由于不同地区地表特征存在差异，很难在全球范围内得到统一的数值。为了解决这个问题，在不同的条件下定义多个标准可能是一种合理的选择。
表 1. 细沟侵蚀、浅沟侵蚀和切沟侵蚀的特征比较
2. 应确定临界值与土壤、地形、土地管理和覆盖等因素之间的具体统计关系。因此需要更深入地研究各地区浅沟侵蚀的成因，特别是一些非浅沟研究热点地区（图 1和 图 2 ）。
图 1. 以浅沟为主要主题的研究地点
图 2. 不同国家和地区关于浅沟侵蚀研究的论文发表数量
与比例
二、浅沟侵蚀的复杂性
1.
如何在不同时空尺度上对浅沟侵蚀不同成因的交互作用和耦合作用的研究一直是一个难题。例如，地下水流对浅沟侵蚀的影响目前仍在研究中，特别是综合气候、地形、土壤和土地管理因素。不同成因对地下水流的影响缺乏定量描述，需要更多的调查和分析。此外，不同影响因素之间的交互作用和耦合作用的复杂性和不确定性决定了地下水流对浅沟侵蚀的影响难以量化。解决这一问题的一种可能的方法是利用机器学习法确定主要的控制因素。
2.
了解浅沟侵蚀过程，特别是浅沟沟道的发育及其驱动力机制，是建立预测模型和控制侵蚀的基础。进一步研究应包括以下问题：
1
）浅沟侵蚀不同阶段的水力学参数和水动力机理的定量研究；
2
）对沟头推进、侧壁塌陷和沟床下切等过程中的土壤剥离、输沙机理和动力学进行定量研究，并构建阶段性和子过程的连续输沙方程。
三、浅沟侵蚀的研究方法
1.
基于测量的研究，包括野外监测和模拟试验（图
3
）。目前，已开发和应用了一些先进技术来监测浅沟侵蚀，如
GPS/RTK
、微距摄影测量、
LiDAR/
激光扫描、全站仪、航拍、卫星图像、无人机等非接触测量技术的测量效率和精度都得到了很大程度的提高（图
3
）。然而，这些技术还不够成熟，应通过提高测量效率和精度以及综合利用，激发其在浅沟侵蚀监测中的潜力。
2.
预测模型是预测和控制浅沟侵蚀的重要工具，应综合浅沟侵蚀的影响因素、过程和机理去研究。然而，浅沟侵蚀模型的发展仍有不足。虽然地形参数可能不能够充分描述各种地貌下浅沟侵蚀的危害，但对
TIM
的大量研究表明，地形非均匀性是控制浅沟位置和发展空间变异性的主要因素。由于气候、土壤、植被和土地管理等其他因素的影响，
TIM
的临界值可能不是一个单一的阈值，而是一个范围。因此
，
必须针对每个地点校准单个
TIM
的临界值。
3.
由于对浅沟侵蚀的成因、过程和机制缺乏了解，经验模型，如
TIM
、
CMM
和
USLE
的模型，可能会在长期内继续使用。另外，一些研究人员试图开发基于物理过程的预测模型（
EGEM
），但
EGEM
的科学基础还有待进一步发展和完善。
论文信息： Gang Liu,Fenli Zheng, Glenn V. Wilson, Ximeng Xu, Chang Liu. Three decades of ephemeralgully erosion studies. Soil & Tillage Research, 2021, 212, 105046.
文章链接 ： https://doi.org/10.1016/j.still.2021.105046
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只看楼主 我来说两句 抢板凳资料不错，如果有原文附件就更好了，谢谢楼主分享
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