過程基礎

土壤侵蝕是一個兩階段過程，包括剝蝕單個土壤顆粒從土壤團聚體中分離出來，以及透過侵蝕劑（如流水、風或機械衝擊（如耕作））搬運。當不再有足夠的能量來搬運顆粒時，第三階段沉積就會發生（Morgan, 2005）^[1]。

剝蝕劑使土壤鬆動，以便於搬運劑將其帶走。

剝蝕劑

剝蝕劑包括

雨滴擊打裸露的土壤表面產生的動能會使土壤團聚體分離和破碎。持續暴露於強降雨中會透過表面封堵和結皮過程顯著削弱土壤。

機械風化，如交替溼潤和乾燥、凍融和凍脹，以及生物化學風化都會使土壤破碎。

土壤會被耕作操作以及人和牲畜的踐踏所擾動。

流水和風對錶層土壤產生的剪下應力會剝蝕土壤顆粒。

搬運劑包括那些對土壤均勻剝蝕起作用的（片蝕），以及那些在溝渠中集中作用的（細溝侵蝕）。

片蝕區的搬運劑包括

顆粒可能會被拋到空中，距離達到幾釐米。土壤表面的坡度會影響向下坡方向的搬運。

以無限寬度的淺流形式的地表徑流會將土壤顆粒移向細溝。

剪下力，其大小取決於風速，會根據不同大小顆粒的臨界剪下速度搬運它們。

細溝中的搬運劑包括

透過集中在小細溝中的水流搬運，這些細溝可以透過風化和耕作操作消除。

集中在更大、更永久的溝渠特徵中的徑流，具有非常特殊的形成閾值條件和機制。

侵蝕的嚴重程度取決於隨著時間的推移剝蝕劑提供的物質質量以及侵蝕劑搬運物質的能力。當侵蝕劑搬運物質的能力大於剝蝕劑提供的物質質量時，侵蝕被稱為剝蝕限制。當提供的物質質量大於搬運能力時，侵蝕被稱為搬運限制。

侵蝕的可用能量有兩種形式：勢能和動能。

勢能 $PE$ 是由於一個物體（如顆粒）相對於另一個物體（如地球）的高度差而產生的。它是質量 $m$ 、高度差 $h$ 和重力加速度 $g$ 的乘積。

$PE=mgh$ (1.1)

侵蝕的勢能轉化為動能 $KE$ ，即運動的能量。它與侵蝕劑的質量 $m$ 和速度 $v$ 有關。

$PE={1 \over 2}mv^{2}$ (1.2)

大部分能量會透過侵蝕劑運動的表面的摩擦而耗散。流水能量的 3-4% 和降雨滴能量的 0.2% 被用於侵蝕（Pearce, 1976）^[2]。