土壌侵食率は、特定の土地面積の時間の経過に伴う土壌質量の損失です。 侵食は、風、雨、水の移動によって引き起こされる自然なプロセスです。 土壌侵食は、農業、建設プロジェクト、および川、海の近く、および陸域の斜面に住む住宅所有者に影響を及ぼします。 過度の侵食は、森林伐採、道路建設、集約農業などの人間の活動によって引き起こされることがよくあります。 特定の期間における土壌質量の損失を測定することにより、土壌侵食率を計算できます。 水による将来の土壌侵食を予測するために、科学者はUniversal Soil Loss Equation（USLE）を開発しました。
侵食された土壌質量の計算
土壌の質量は、土壌の体積にその密度を掛けたものです。 土壌の密度は、その緻密さと含まれる有機物の量に影響されます。 特定の地域での水の流出によって侵食された土壌の量を計算するには、正方形の面積に深さの変化を掛けたものを測定します。 たとえば、平方メートル単位の面積が20,000で、失われた土壌の高さが0.01メートルの場合、体積= 20,000 x 0.01 = 200立方メートルになります。 土壌密度が1立方メートルあたり150キログラムであると仮定すると、体積に密度を掛けると、侵食された土壌の質量が得られます。質量= 200 x 150 = 30,000キログラム。
侵食率の計算
侵食速度は、指定された期間に失われた土壌の量を測定します。 4年間で30,000キログラムの土壌が失われた場合、侵食率は30,000を4で割った値、つまり年間7,500キログラムになります。 異なる土地面積の侵食速度を比較するには、1平方メートルや1エーカーなどの単位面積の侵食速度を計算する必要があります。 侵食速度を平方メートルまたは他の正方形の単位の数で割るだけです。 メートル、キロメートル、フィート、ヤード、マイルなど、すべての計算で同じタイプの単位を使用するようにしてください。
年間侵食率の予測
農業、建築、造園、保全プロジェクトでは、予測される年間侵食率を知る必要があることがよくあります。 気候、土壌の種類、植生、土地の傾斜はすべて侵食速度に影響を与えます。 降雨量の増加と水の流出は、土壌の凝集体を破壊し、侵食に影響を与えます。 植生と植生の根は侵食を妨げます。 急な斜面では、水の浸食による土壌損失が大きくなります。 年間侵食率を予測する際にこれらの要因を考慮するために、Universal Soil Loss Equation、USLEが作成されました。
普遍的な土壌損失方程式
Universal Soil Loss Equation（USLE）は、単位面積あたりの平均年間土壌損失「A」を予測します。 方程式はA = R x K x L x S x C x Pであり、さまざまな係数を乗算して、年間の侵食速度を求めます。 R係数は降雨量と流出量に基づいており、Kは土壌侵食係数であり、土壌の種類によって異なります。 L係数とS係数は通常一緒に考慮され、斜面の長さと急勾配の尺度です。 Cファクター、または作物管理ファクター、およびPファクター、またはサポート実践ファクターは、通常、耕作地または土壌を保護するために管理されている土地にのみ適用されます。 米国では、USLEの値は、米国農務省のさまざまな土壌保護局の土壌調査から入手できます。 USLEは農地の侵食を測定するために作成されましたが、修正された形式で、多くの種類の水侵食の問題にグローバルに適用できます。
USLEの使用
USLEを使用するには、最寄りの気象観測所または別の機関からR係数の値を取得します。 Kファクターに値を割り当てる必要がある土壌のタイプを決定します。 有機物の平均量を含む粘土のKファクターは0.49ですが、非常に細かい砂の値は0.96です。 土地の傾斜の長さを測定し、傾斜のパーセンテージを決定してLS係数を導き出します。 長さが30.5メートルの8％の勾配のLS係数は1です。 土地を作物に使用しない場合、C係数とP係数は通常1に等しくなります。 土地が活発に耕作され耕作されている場合、これらの要因は0から1の間で変化します。 R係数を100とすると、K係数は0.40で、長さ30.5メートルの土地面積には2パーセントの勾配があります。 LS係数が0.2の場合、非農業の場合、土壌侵食= 100 x 0.40 x 0.2 x 1 x1 =エーカーあたり年間8トン 土地。