Back to report · Publisher record

Lal (2001). Soil degradation by erosion

Page 1

Figures and page graphics, page 1

land degradation & development

Land Degrad. Develop.

12

: 519±539 (2001)

DOI

: 10.1002/ldr.472

SOIL DEGRADATION BY EROSION

R. LAL*

School of Natural Resources, The Ohio State University, Columbus, Ohio, USA

Received 5 July 2001; Accepted 30 August 2001

ABSTRACT

Soil degradation by accelerated erosion is a serious problem and will remain so during the 21st century, especially in developing

countries of the tropics and subtropics. Yet, its extent, severity, and economic and environmental impacts are debatable.

Estimates of global and regional land area affected are tentative and subjective. Results of ®eld measurements are often

technique-dependent. Considerable progress has been made in modeling soil erosion, yet ®eld validation of these models

remains to be done for principal soils and ecoregions. Similar to the land area affected, estimates of erosional impacts on crop

yield, productivity and soil quality are tentative and subjective. Further, erosion-induced losses on crop yield are scale-

dependent because of the compensatory bene®cial effects on yields from depositional sites, and technology-dependent because

of the masking effects of input such as fertilizers and irrigation. Erosion caused changes in soil carbon dynamics and non-point

source water pollution are important environmental impacts. While erosion (e.g., detachment and transport) can lead to

emission of trace gases into the atmosphere, deposition can bury and sequester some of the carbon. In addition to improving the

database on the land area affected, there is also a need to assess erosional impacts on productivity and soil Cbalance at the

watershed, regional, and global scale. Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

key words

: erosion and productivity; soil Cdynamics; deserti®cation; crop yields

INTRODUCTION

Soil degradation implies long-term decline in soil's productivity and its environment moderating capacity

(Lal, 1994a; 1997). In other words, it means decline in soil quality, or reduction in attributes of the soil in

relation to speci®c functions of value to humans (Doran and Parkin, 1994; Doran and Jones, 1996; Johnson

et al.

,

1997; Karlen

et al.

, 1997; Lal, 1997). It has plagued the earth since the dawn of settled agriculture. In ancient times,

soil degradation caused the downfall of several thriving ancient civilizations, e.g., the Harappan and Kalibangan

cultures in the Indus Valley, the Mesopotamian and Lydian kingdoms in the Mediterranean region, and the Mayan

civilization in Central America (Lowdermilk, 1953; Olson, 1981). During the 20th century, the increase in

population has drastically accentuated the risks and extent of soil degradation (Richards, 1991). Available statistics

on the extent and severity of soil erosion, at regional and global scales, are questionable. There is a wide range of

methods used in data collection and extrapolation. Therefore, data accuracy, reliability, and credibility leave a lot

to be desired. Yet, some statistics show that the land area prone to soil degradation is estimated at about 2 billion ha,

of which 562 Mha (29

7 per cent) is agricultural land, 685 million ha (34

8 per cent) is permanent pastures and

719 Mha (35

5 per cent) is forest and woodland (Oldeman

et al.

, 1991). Therefore, soil degradation is a serious

issue of the modern era (Blakie and Brook®eld, 1987), and will remain so during the 21st century.

Soil degradation is a biophysical process exacerbated by socio-economic and political factors. There are three

principal soil degradative processes, i.e., physical, chemical, and biological (Figure 1). Soil physical processes

involve decline in soil structure leading to an increase in bulk density, decrease in total and macroporosity,

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

Correspondence to: Prof. R. Lal, School of Natural Resources, The Ohio State University, 2021 Coffey Road, Columbus, OH 43210-1085,

USA. E-mail: Lal.1@osu.edu

Page 2

Figures and page graphics, page 2

Figure

1.

Mani

festation

of

soil

de

gr

adation

.

520

R. LAL

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 3

Figures and page graphics, page 3

reduction in in®ltration, increase in runoff, and exacerbation in erosion by water and wind. The rate of soil

degradative processes is governed by numerous natural and anthropogenic factors. Natural factors include soil,

climate, vegetation, and other ecoregional characteristics. Important among anthropogenic factors are land use,

soil management, farming/cropping systems, land tenure, marketing, and institutional support. Soil degradation is

accentuated by poverty, and can cause more serious problems on soils managed for subsistence agriculture with no

external input than on those managed for commercial agriculture with science-based input.

Soil degradation is a relative term because, within certain limits, some soil properties can be restored through

management. The ability of the soil to restore itself is called soil resilience (Lal, 1994a, 1997). Some soils are more

resilient than others. Irreversibly degraded soils have low resilience and cannot be restored. The objective of this

paper is to describe soil degradation by erosion and conceptualize erosional impacts on soil productivity, emission

of greenhouse gases, and environment quality.

SOIL DEGRADATION AND ACCELERATED SOIL EROSION

Soil erosion exacerbates soil degradation, and vice versa. In some cases decline in soil quality, especially

the weakening of structural units, precedes erosion. In others, erosion may lead to decline in soil quality and set in

motion the degradative trend. In fact, soil erosion can be a manifestation of soil degradation because it involves

physical removal of soil in a vertical and/or horizontal direction and degrades soil quality. It is a natural

process that has shaped the landscape and led to formation of fertile alluvial and loess soils. However, the

acceleration of the process through anthropogenic perturbations can have severe impacts on soil and environmental

quality.

Soil erosion involves `work' through a three-stage process: (1) detachment, (2) transport, and (3) deposition of

soil. Energy for the work is supplied by agents of erosion, and source of the energy determines the type of the

erosional process (Figure 2). There are four principal sources of energy: physical such as wind and water, gravity,

chemical reactions, and anthropogenic perturbation such as tillage. Tillage implements can be an important source

of energy and lead to a substantial transport of soil downslope (Govers

et al.

, 1999). The magnitude and rate of

energy dissipation from these four sources determines the severity of erosional processes.

Soil erosion begins with detachment (Ellison, 1947), which is caused by breakdown of aggregates (i.e., organo-

mineral complexes leading to formation of domain, microaggregates, and aggregates) by raindrop impact, shearing

or drag force of water and wind, or dissolution of cementing agents through chemical reactions. Detached particles

and microaggregates are transported by ¯owing water (overland ¯ow and inter¯ow) and wind and deposited when

the velocity of water or wind decreases by the effect of slope or ground cover. Prior to their transport downslope (or

down wind), sediments must be detached from the soil mass or be in a detached state. The distance of physical

displacement may range from a few millimeters to thousands of kilometers, and the time lapse from detachment to

eventual deposition may range from a few seconds to thousands of years.

Because erosion begins with detachment and transport of soil particles, it can be either detachment-limited or

transport-limited. Erosion is detachment-limited if all available particles are transported downslope, and it is

transport-limited if detached particles accumulate at the site of origin. Some particles are deposited at a short

distance from the site of origin (Foster, 1982; Rose, 1985).

The detachment-limited process may occur either in soils of high structural stability in which aggregate strength

exceeds that of the raindrop (or wind shear) impact or where slope gradient is too steep to allow sediment

accumulation. Deposition happens when the carrying capacity of the overland ¯ow or wind is reduced by decrease

in velocity and surface roughness, and presence of vegetation cover or an obstruction. Decrease in stream power

may also happen due to loss of turbulence by reduction in slope gradient. Both erosion and deposition are

preferential or selective processes, and the size of particles transported or deposited is determined by the Stoke's

Law. While the rate and size of particle transported is directly proportional to the velocity, that of deposition is

directly related to the concentration and density of sediment size and indirectly to the ¯ow velocity (Hairsine and

Rose, 1991).

SOIL DEGRADATION BY EROSION

521

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 4

Figures and page graphics, page 4

Figure

2.

Types

or

manifest

ations

of

soil

erosio

n

depe

nd

on

the

sourc

e

of

ener

gy

.

522

R. LAL

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 5

Figures and page graphics, page 5

Deserti®cation

There is a difference between erosion and deserti®cation. Accelerated erosion by wind and water in drylands is one

of many causes of deserti®cation. It refers to a special form of soil degradation in arid, semiarid and dry subhumid

areas resulting mainly from adverse human impact (Stewart

et al.

, 1991; UNEP, 1991; Dregne and Chou, 1992;

UNDP, 1994; Balba, 1995; Steiner, 1996; Lal

et al.

, 1999). Total drylands area of the world is estimated at 6

08

billion ha. Irrigated land occupies 3 per cent of the drylands, rain-fed cropland about 9 per cent and rangeland

about 88 per cent. Dregne and Chou (1992) estimated that about 25 per cent of irrigated land, 50 per cent of the

rainfed cropland, and 75 per cent of the rangeland in dry regions is already deserti®ed. Deserti®cation is

accentuated by land misuse and soil mismanagement.

Processes Affecting the Rate of Soil Erosion

The natural rate of soil erosion is accelerated by several processes that exacerbate decline in soil structure. These

processes are:
(1) Slaking or dispersion: It implies breakdown of soil aggregates.

(2) Compaction: It refers to increase in bulk density or densi®cation.

(3) Crusting: It involves formation of a thin, dense, laminated, and a relatively impermeable layer on the soil

surface.

These processes decrease structural stability, reduce soil strength, exacerbate erodibility and accentuate suscept-

ibility to transport by overland ¯ow, inter¯ow, wind, or gravity. These processes are accentuated by soil

disturbance (by tillage, vehicular traf®c), lack of ground cover (bare fallow, residue removal or burning), and

harsh climate (high rainfall intensity and wind velocity).

Factors of Soil Erosion

The effect of processes is modi®ed by biophysical environment comprising soil, climate, terrain and ground cover,

and interaction between them (Figure 3). Susceptibility of soil to agents of erosion, soil erodibility, is determined

by inherent soil properties, e.g., texture, structure, soil organic matter content, clay minerals, exchangeable cations,

and water retention and transmission properties. Soil erodibility is a dynamic property and is in¯uenced by

management. Erosivity is in¯uenced by environmental factors primarily climate including drop size distribution

and intensity of rain, amount and frequency of rain, runoff amount and velocity, and wind velocity. Another non-

climatic environmental factor affecting erosivity is chemical reaction leading to solution weathering. Terrain

characteristics have a signi®cant impact on rate of soil erosion by water and gravity agents. Important terrain

characteristics include slope gradient, length, aspect, and shape. Ground cover exerts a strong moderating impact

on dissipating the energy supplied by agents of soil erosion.

The effect of biophysical processes governing soil erosion is in¯uenced by economic, social and political causes

(Figure 3b). Social causes that can accentuate the rate of erosion-induced soil degradation include subsistence or

resource-based agriculture, poverty and illiteracy, poor health and malnutrition, political instability, and high

demographic pressure (Figure 3b). Social, economic, and policy causes in¯uence mainly the type of land use and

management. These causes then in¯uence the rate of soil erosion which determines the severity of soil degradation

(Figure 4).

GLOBAL EXTENT OF SOIL DEGRADATION BY EROSION

The total land area subject to human-induced soil degradation is estimated at about 2 billion ha (Table I; GLASOD,

1990; Oldeman

et al.

, 1991). Of this, the land area affected by soil degradation due to erosion is estimated at

1100 Mha by water erosion and 550 Mha by wind erosion (Table I). There are several hotspots of erosion-caused

soil degradation. Important among these are South Asia including the Himalayan±Tibetan ecoregion, subSaharan

Africa, Central America and the Caribbean, and the Andean region in South America. South Asia is one of the

regions where soil erosion by wind (Venkateswarlu, 1994) and water (Singh

et al.

, 1992) is a severe problem. Total

SOIL DEGRADATION BY EROSION

523

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 6

Figures and page graphics, page 6

Figure

3.

(a)

Factors

of

soil

erosion,

(b)

cau

ses

of

soil

erosion,

and

(c)

interaction

betwee

n

them

.

524

R. LAL

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 7

Figures and page graphics, page 7

land area affected by water and wind erosion respectively is 32

8 Mha and 11 Mha in India, 26

4 Mha and 35

4

Mha in Iran, 11

2 Mha and 2

1 Mha in Afghanistan, 7

2 Mha and 10

7 Mha in Pakistan, and 81

7 Mha and 59

0

Mha in South Asia (Table II).

The extent and severity of soil erosion depend on ecological factors. Soil erosion by both wind and water are

severe in semiarid and subhumid low and mid-latitudes. Risks of soil degradation are accentuated in hot and dry

climates in comparison with cold and humid climates (Stewart

et al.

, 1991). Deserti®cation is also severe in arid,

semiarid and subhumid climates.

Figure 4. Interaction between biophysical factors and socio-economic and policy causes on rate of soil erosion and severity of soil degradation.

Table I. Global extent of human-induced soil degradation (modi®ed from Oldeman

et al.

, 1991)

Total land area

Human-induced

Soil erosion (10

6

ha)

World regions

(10

6

ha)

soil degradation (10

6

ha)

Water

Wind

Africa

2966

494

227

186

Asia

4256

748

441

222

South America

1768

243

123

42

Central America

306

63

46

5

North America

1885

95

60

35

Europe

950

219

114

42

Oceania

882

103

83

16

World total

13013

1965

1094

548

SOIL DEGRADATION BY EROSION

525

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 8

Figures and page graphics, page 8

MEASUREMENT AND PREDICTION OF SOIL EROSION

Measurement of Soil Erosion

Erosion measurement may involve assessment of the current rate of soil erosion or that of the historic cumulative

soil erosion. Choice of the method for ®eld or

in situ

assessment of the current rate of soil erosion depends on the

type of soil erosion to be monitored (Table III), and there is a wide range of techniques used (Lal, 1994b). Field

runoff plots are widely used to monitor hillside erosion (Mutchler

et al.

, 1994). However, the design of runoff plots

(in terms of plot dimension, runoff and erosion collection system, methods to monitor sediment concentration, etc.)

are not standardized. Therefore, results are often technique-dependent. A major problem lies in the design of the

collection system, which needs to be based on the return period of the rainstorm, i.e., 50- or 100-year storm. A

collection system for runoff plots established at IITA, Ibadan, Nigeria was designed for a rainstorm with a 100-year

return period (Lal, 1976). An example of the data collected for excessive rain received in June 1972 is shown in

Table IV. Despite the large capacity of the collection system, there was an over¯ow and the runoff was more than

the capacity of the collection system. It is because of the over¯ow that the runoff from plots with bare fallow

treatments for all slopes was equal (e.g., 54

6 mm). There was no over¯ow in other treatments. In contrast to

runoff, there were differences in soil erosion among plots of different slope gradients for the bare fallow treatment.

Soil erosion for the bare fallow treatment was 0

8 Mg ha

1

for 1 per cent slope, 4

3 Mg ha

1

for 5 per cent and

10 per cent slopes and 29

8 Mg ha

1

for 15 per cent slope. Soil erosion from maize (plow) treatment was 0

2 Mg

ha

1

for 1 per cent slope, 0

3 Mg ha

1

for 5 per cent slope, 2

6 Mg ha

1

for 10 per cent slope, and 5

5 Mg ha

1

for 15 per cent slope. There were also differences in erosion due to slope gradient under maize (no-till) treatment in

which case soil erosion was 0

03 Mg ha

1

for 1 per cent slope, 0

22 Mg ha

1

for 5 per cent slope, 1

4 Mg ha

1

for 10 per cent slope and 1

6 Mg ha

1

for 15 per cent slope plots.

Runoff and sediment collection systems can be different for large agricultural watersheds, which may involve a

¯ume and water stage recorder and sediment sample, or a weir, water stage recorder and sediment sampler. The

data in Table V show land-use and management effects on runoff and soil erosion. Mean annual runoff ranged from

Table II. Land area affected by soil erosion by water and wind in South Asia (modi®ed from FAO, 1994)
Country

Water erosion (Mha)

Wind erosion (Mha)

Total land area (Mha)

Afganistan

11

2

2

1

65

3

Bangladesh

1

5

0

14

4

Bhutan

0

04

0

4

7

India

32

8

10

8

328

8

Iran

26

4

35

4

163

3

Nepal

1

6

0

14

7

Pakistan

7

2

10

7

79

6

Sri Lanka

1

0

0

6

6

Total

81

74

59

0

677

4

Table III. Methods of ®eld assessment of soil erosion
Process

Area (m

2

)

Method

Reference

Interrill (splash)

10

4

±10

3

Splash cup

Ellison (1947), Elliott

et al.

(1989),

Wang (1988), Young and Wiersma (1973)

Rill

10

1

±10

3

Field plots

Brown

et al.

(1989), Meyer (1994),

Nearing

et al.

(1994)

Gully

10

3

±10

5

Field survey

USDA-SCS (1984),

La¯en

et al.

(1986)

Agricultural watershed 10

5

±10

6

Flumes, runoff samplers

Mutchler

et al.

(1994), Meyer (1994),

River basin

10

6

±10

15

Weir, bedload and sediment sampler

Walling (1994)

526

R. LAL

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 9

Figures and page graphics, page 9

5

6±113

1 mm and soil erosion from 0

1±8

3 Mg ha

1

. The magnitude of runoff and soil erosion decreased with

increase in land area due to deposition over the landscape. The delivery ratio is an important factor to be considered

in evaluating soil erosion for watersheds.

There are several techniques for measuring the past or historic soil erosion. The application of radioactive fallout

cesium-137 (

137

Cs) is one such technique (Tamura

et al.

, 1964a,b; McHenry

et al.

, 1973; Ritchie

et al.

, 1975;

Ritchie and McHenry, 1990; Hasholt and Walling, 1992; Higgit, 1995). As a result of nuclear weapons testing

between the mid-1940s and early 1970s,

137

Cs and other radionuclides were deposited on earth's surface as

radioactive fallout where these are concentrated in the surface soil layer. Any subsequent movement of

137

C s is

attributed to tillage and erosion/deposion processes. The relationship between

137

Cs concentration in the surface

layer and past soil erosion may be linear, logarithmic or polynomial (Solieau

et al.

, 1990; Oztas

et al.

, 1997;

Bajracharya

et al.

, 1998; Hao

et al.

, 2001). Thus,

in situ

validation of the methodology is important. In addition to

radionuclides, other tracers have also been used. Important among these are Cu (common ingredients in some

pesticides) and charcoal or ¯yash deposited along the railway lines (Hussain

et al.

, 1998).

Table IV. Effect of a 105

4 mm rainfall with a maximum intensity of 142

4 mm hr

1

on runoff and soil erosion from plots on

different slope gradients and under a range of soil and crop management practices (adapted from Lal, 1976)
Slope (%)

Management

Runoff (mm)

Erosion (Mg ha

1

)

1

Bare fallow

54

6

0

80

Maize (mulch)

0

0

0

0

Maize (plow)

34

2

0

2

Maize (no-till)

6

6

0

03

Cowpea (plow)

1

8

0

0

5

Bare fallow

54

6

4

3

Maize (mulch)

7

0

0

01

Maize (plow)

31

3

0

27

Maize (no-till)

31

4

0

22

Cowpea (plow)

34

1

0

1

10

Bare fallow

54

6

4

3

Maize (mulch)

4

1

0

09

Maize (plow)

34

3

2

6

Maize (no-till)

34

2

1

4

Cowpea (plow)

5

6

0

03

15

Bare fallow

54

6

29

8

Maize (mulch)

4

0

0

02

Maize (plow)

34

3

5

5

Maize (no-till)

35

5

1

6

Cowpea (plow)

7

3

0

01

Table V. Land-use and management effects on runoff and soil erosion from agricultural watersheds of 2±4 ha each in western

Nigeria (Lal, 1996)
Treatment

Runoff (mm)

Erosion (Mg ha

1

)

Manual clearing, plow-till

43

5

0

6

Manual clearing, no-till

5

6

0

1

Shear blade, no-till

43

2

1

5

Tree pusher, plow-till

113

1

8

3

Tree pusher, no-till

68

3

5

1

Traditional farming

5

7

0

2

Rainfall

1319

9

Note

: Runoff and soil erosion are annual means for three years from 1979 to 1981.

SOIL DEGRADATION BY EROSION

527

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 10

Figures and page graphics, page 10

There are other techniques of estimating soil erosion on a landscape scale using ®eld surveys, buried nail or plate

techniques, exposure of plant roots, and depth of deposition of sediments along fence lines, etc. Details of such

techniques, along with their potential and constraints, are given in Lal (1990) and other reviews.

In addition to soil degradation by water erosion, large areas of arid and semiarid regions are prone to wind

erosion (Oldeman

et al.

, 1991). Areas susceptible to wind erosion include much of North Africa and the Near East,

parts of southeastern Africa, parts of southern and eastern Asia, the Siberian Plain, South America, semiarid and

arid parts of North America, and the drylands of Australia. Factors and causes affecting wind erosion are similar to

that of water erosion (Figures 3 and 4). However, ®eld and laboratory methods of measuring wind erosion are not

as advanced as that for water erosion. Indirect methods of measuring wind erosion include assessment of soil

properties (e.g., texture, wind resistance of soil aggregates) microrelief, ground cover, wind velocity, and climate

aridity. There are standard techniques of measuring wind erosivity and soil erodibility (Skidmore

et al.

, 1994).

Satellite imagery can also be used to assess extent of wind erosion hazard. In contrast, direct methods of assessing

wind erosion are based on techniques involving measurement of drift and the quantity of particles entrained by

wind (Lal, 1990).

Modeling Soil Erosion
Development of USLE

Soil erosion prediction has been a challenge to scientists since the 1930s and several models have been developed

(Table IV). Baver (1933) proposed an empirical equation for estimating soil erosion involving parameters such as

soil dispersion, in®ltration rate, soil permeability, and particle size. Zingg (1940) related soil erosion to slope

gradient. Similar empirical equations were developed by Horton (1945) and Ellison (1947). Smith and Whitt

(1948) added more factors into Zingg's equation to incorporate the in¯uence of cover and management. The major

forerunner of the universal soil loss equation (USLE) was a model proposed by Musgrave (1947). He developed a

parametric model relating erosion to soil erodibility (

K

), vegetation cover (

C

), slope gradient (

S

), slope length (

L

)

and the maximum 30 minute intensity (

I

30

). It was this equation that was then modi®ed by Wischmeier and Smith

(1958) that became known as the USLE.

The USLE has been widely used, and several adaptations and changes have been made since its development.

The USLE was developed as a regression equation to predict soil erosion from cropland on a hillslope. It was

modi®ed during 1970s and 1980s to predict soil erosion under other conditions. The modi®ed universal soil loss

equation (MUSLE) was developed to estimate erosion on a single storm basis (Foster

et al.

, 1977a,b), sediment

yield from watersheds (Williams and Berndt, 1972; Williams, 1975; Cooley and Williams, 1985), erosion and

Table VI. Empirical models for predicting soil erosion
Parameter

Reference

Slope gradient

Zingg (1940)

Slope, rainfall, and soil factor

Musgrave (1947), Smith and Whitt (1948)

Slope, rainfall, soil and management (USLE)

Wischmeier and Smith (1958, 1978)

Soil loss tolerance

Stamey and Smith (1964)

RUSLE (revised universal soil loss equation)

Renard

et al.

(1991)

MUSLE (modi®ed universal soil loss equation)

Williams and Berndt (1977), Williams (1982)

CREAMS (chemical, runoff, and erosion from

Knisel (1980), Foster

et al.

(1980)

agricultural management systems)

SPUR (simulation of production and utilization of rangeland)

Wight and Skiles (1987)

SWRRB (simulator for water resources in rural basins)

Williams

et al.

(1985)

ANSWERS (areal nonpoint source watershed

Beasley

et al.

(1980)

environment response simulator)

Kineros (kinematic runoff and erosion model)

Woolhiser

et al.

(1990)

AGNPS (agricultural non-point source)

Young

et al.

(1987)

SLEMSA (soil loss estimation system for southern Africa)

Elwell (1977), Elwell and Stocking (1982)

528

R. LAL

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 11

Figures and page graphics, page 11

sediment yield from rangelands (Renard

et al.

, 1974), soil erosion from forest lands (Dissmeyer and Foster, 1985)

and from ¯atlands (Mutchler and Murphree, 1981).

In addition, USLE was revised to update the database. The revised universal soil loss equation (RUSLE) updates

the information on data acquired after the 1978 USLE release, and incorporates several concepts from process-

based erosion models. Incorporation of these concepts provides basis for estimating values of different factors

including

L

,

S

and

C

(Renard

et al.

, 1991, 1994, 1996, 1997). Equations used to arrive at the factor values in

RUSLE are different than those used in USLE. Similar to USLE, however, RUSLE remains to be a regression

equation.

A

ˆ

R

K

L

S

C

P

. . .

…

1

†

A principal modi®cation is in factor

R

which includes both rainfall and runoff erosivity factor (runoff erosivity also

includes snow melt where such runoff is signi®cant). There are also changes in factor

C

which is based on

computation of subfactor called soil loss ratios (SLR). The SLR depends on

S

subfactors: prior land use, canopy

cover, surface cover, surface roughness and soil moisture (Renard

et al.

, 1996).

Development of other parametric models

In addition to USLE some regional parametric models have also been developed to predict soil erosion from

cropland. Hudson (1961) proposed a parametric prediction equation similar to USLE (Equation 2),

A

ˆ

TSLPMR

. . .

…

2

†

where

A

is erosion,

T

is the soil type,

S

is the slope gradient,

L

is the slope length,

P

is the agricultural practice,

M

is

the mechanical protection and

R

is the rainfall. Speci®c modi®cation in erosivity index were made to substitute this

factor

R

for

KE

>

l by Hudson (1961),

AI

m

by Lal (1976) and

p

2

=

P

by Fournier (1956) and Fournier and Henin

(1959) and FAO (1979). Elwell (1977) and Elwell and Stocking (1982) developed yet another empirical model

called the soil loss estimation for Southern Africa (SLEMSA) (Equation 3),

A

ˆ

KCX

. . .

…

3

†

where

A

is the predicted mean annual soil loss,

K

is the mean annual soil loss from a standard ®eld plot 30

10 m

on a 4

5 per cent slope with soil of known erodibility under fallow,

C

is the crop management factor and

X

is the

slope length factor.

Process-based models of predicting soil erosion

Empirical models (e.g., USLE and SLEMSA) have constraints of applicability limited to ecological conditions

similar to those from which data were used in their development. Further, because USLE cannot deal with

deposition, its application precludes large areas and watersheds. Based on these considerations, several process-

based models have been developed (e.g., EUROSEM, LISEM). A process-based model widely used is the Water

Erosion Prediction Project (WEPP) (Foster, 1991; Nearing

et al.

, 1994; Renard

et al.

, 1996). The WEPP model

computes erosion by rill and interrill processes. The sediment delivery to rills from interrill areas is computed by

Equation 4,

D

i

ˆ

K

i

I

2

e

G

e

C

e

S

f

. . .

…

4

†

where

D

i

is the delivery of sediment from interrill areas to rill (kg m

2

s

1

),

K

i

is the interrill erodibility (Kg m

4

s

1

),

I

e

is the effective rainfall intensity (m s

1

),

G

e

is the ground cover adjustment factor,

C

e

is the canopy cover

adjustment factor, and

S

f

is the slope adjustment factor calculated as per Equation 5.

S

f

ˆ

1

05 0

85 exp

…

4 sin

a

†

. . .

…

5

†

SOIL DEGRADATION BY EROSION

529

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 12

Figures and page graphics, page 12

where

a

is the slope of the surface toward nearby rill (Renard

et al.

, 1996). In comparison, rill erosion is the

detachment and transport of soil particles by concentrated ¯owing water (Eq. 6),

D

c

ˆ

K

r

…

c

†

. . .

…

6

†

where

K

r

is the rill erodibility (s

1

m

1

),

is the hydraulic shear of ¯owing water (Pa) and

c

is the critical

hydraulic shear that must be exceeded before rill detachment can occur (Pa).

Rose (1994) adopted a different basic approach to sediment erosion and transport. He computed sediment (

q

s

)

and water (

q

) ¯uxes across a sloping, planar land surface using the mass balance approach. He calculated soil loss

from the land area during an erosion event by Equation 7,

q

s

ˆ

qc

. . .

…

7

†

where

q

s

is the soil loss (kg m

1

s

1

),

q

is water ¯ux (m

3

m

1

s

1

) and

c

is the sediment concentration (mass of

sediments per unit volume of suspension). Therefore, assessment of soil erosion involves the quanti®cation of

hydrology of surface ¯ow and of the erosional processes that increase sediment concentration

C

and the

depositional processes that decrease it.

Similar to the water erosion, process-based models have also been developed for wind erosion (Skidmore,

1994), which is a signi®cant factor in arid and semiarid regions, and reliable predictive models can be useful in

developing mitigation strategies. Comparable to the USLE, a wind-erosion model was proposed by Woodruff and

Siddoway (1965) as shown in Equation 8.

E

ˆ

f

…

I

;

K

;

C

;

L

;

V

†

. . .

…

8

†

where

I

is the soil erodibility index,

K

is the soil ridge-roughness factor,

C

is the climatic factor,

L

is the

unsheltered median travel distance of wind across a ®eld, and

V

is the equivalent vegetative cover. This equation

has been widely adopted and used for estimating erosion hazards in drylands (Wilson, 1975; USDA, 1984).

EROSIONAL EFFECTS ON PRODUCTIVITY

Accelerated soil erosion has adverse economic and environmental impacts (Lal, 1998). Economic effects are due

to loss of farm income due to on-site and off-site reduction in income and other losses with adverse impact on crop/

animal production. The environmental impacts are due to pollution of natural waters. Productivity effects of soil

erosion are both on-site and off-site. The on-site productivity loss due to soil erosion is attributed to three

interacting effects (Figure 5): short-term productivity effects, long-term productivity effects and reduction in soil

quality. The most severe effect is due to loss of topsoil depth in soils with a root-restrictive layer. In addition to

erosion by water and wind, tillage erosion is also an important determinant of loss of topsoil depth in cultivated

landscapes of rolling terrain (Lewis and Nyamalinda, 1996; Turkelboom

et al.

, 1997; Thapa

et al.

,1999; Quine

et

al.

, 1999). On-site loss of productivity caused by all types of erosion can be partly compensated by additional input

of fertilizers (especially N) and supplemental irrigation. Increase in input reduces pro®t margin even though crop

yield remains the same. Off-site effects on productivity may be positive or negative. Crop yields are an expression

of historical production, whereas productivity is a measure of potential yield (Tengberg and Stocking, 1997). Yield

can remain constant or even increase as soils become degraded (Stocking, 1994; Dregne, 1995). Soil degradation

may also in¯uence quality of crop produced (Johnson and Lewis, 1995). Numerous ®eld experiments have

documented increase in crop yields on depositional sites (Fahnestock

et al.

, 1995), especially in seasons with

below-normal rains and periods of prolonged drought stress. Reduction in crop yields on depositional sites is often

due to crop burial, runon of pesticides, and inundation leading to anaerobiosis. Similar to the on-site effects, the

off-site effects of accelerated erosion also comprise short-term effects, long-term effects, and changes in land/soil

quality (Figure 6).

530

R. LAL

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 13

Figures and page graphics, page 13

It is dif®cult to assess the loss of agronomic productivity due to soil erosion, because of the confounding effects

of rainfall and other climatic factors during the growing season, and that of management. There is also a scaling

problem for extrapolation of data from plot scale to regional, national or global scale. There are few estimates of

productivity loss at regional scales. Qualitative estimates of the effects on irreversible soil productivity losses from

water erosion were reported for several regions of Africa (Dregne, 1990), Asia (Dregne, 1992a,b), Australia and

New Zealand (Dregne, 1995), and North America (Den Biggelaar

et al.

, 2001). Lal (1995) estimated yield losses

due to past erosion in Africa, and reported that losses may range from 2±40 per cent, with a mean loss of 9 per cent

for the continent and 6

6 per cent for subSaharan Africa (Table VII). It was estimated that if accelerated erosion

continues unabated, yield reductions by 2020 may be 16

5 per cent for the continent and 14

5 per cent for

subSaharan Africa. Annual reduction in total production for 1989 due to accelerated erosion in the continent of

Africa was 8

2 million Mg of cereals, 9

2 million Mg of roots and tubers, and 0

6 million Mg of pulses. The

reduction in total production for 1989 for subSaharan Africa was estimated at 3

6 milion Mg for cereals, 6

5

million Mg for roots and tubers, and 0

36 million Mg for pulses (Lal, 1995). Lal (1998) reported risks of global

loss of crop yields due to erosion by 10 per cent in cereals, 5 per cent in soybeans, 5 per cent in pulses, and

12 per cent in root and tubers (Table VIII). Accordingly, total production losses on a global scale in 1995 may have

been 192 million Mg for cereals, 6 million Mg for soybeans, 3 million Mg for pulses, and 73 million Mg for roots

and tubers. Estimates of regional losses in crop production showed total loss in food production at 31 million Mg

for Africa, 190 million Mg for Asia, and 18 million Mg for tropical America (Table IX). Den Biggelaar

et al.

(2001) estimated erosional losses on crop yields in North America. The amount of production decline resulting

from erosion in North America was estimated at 234

5

10

3

Mg yr

1

for maize, 60

2

10

3

Mg yr

1

for

soybeans, 75

0

10

3

Mg yr

1

for wheat and 1

9

10

3

Mg yr

1

for cotton. The total economic value of erosion-

induced loss in crop yields (using 2000 prices) was US $41

2 million, of which US $37

9 million were in the

United States and the remainder in Canada.

Figure 5. On-site effects of soil erosion on productivity are due to short-term and long-term effects, and on decline in soil quality.

SOIL DEGRADATION BY EROSION

531

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 14

Figures and page graphics, page 14

These estimates of global loss of crop yields are to be considered with caution. These are merely the estimates of

yield losses that may occur under the worst case scenario. The actual yield loss during any growing season due to

past erosion may depend on numerous factors already described in this section.

In addition to productivity loss, there are other off-site economic impacts of accelerated soil erosion (Figure 6).

These economic impacts are due to siltation of waterways and reservoirs, and adverse impacts on aquatic

ecosystems and recreational facilities (Lal, 1998; Pimentel

et al.

, 1995).

Table VII. Erosion effects on grain production in Africa in 1989 (Lal, 1995)
Commodity

Actual production in 1989

a

Expected production if there was no soil erosion

Yield

Total production

Yield

b

Total production

(kg ha

1

)

(10

6

Mg)

Mg ha

1

)

(10

6

Mg)

African continent (51 countries)

Cereals

1228

91

1338

99

Roots and tubers

7231

103

7882

112

Pulses

584

7

637

7

SubSaharan Africa

c

(44 countries)

Cereals

1140

55

1215

59

Roots and tubers

6460

98

6886

105

Pulses

514

5

548

6

a

Actual production data were obtained from the Food and Agriculture Organization (1989).

b

Estimated yield reduction due to erosion is 9% for continent of Africa and 6.6% for subSaharan Africa.

c

SubSaharan Africa does not include Algeria, Egypt, Libya, Mauritania, Morocco, South Africa and Tunisia.

Table VIII. World food production in 1995 with and without erosion (Lal, 1998)
Commodity

Net production

a

(10

6

Mg)

Estimated

Estimated production

production loss (%)

if there were no erosion (10

6

Mg)

Cereals

1896

10

2086

Soybeans

126

5

132

Pulses

56

5

59

Roots and tubers

609

12

682

Total

2687

32

2959

a

Net production ®gures are from FAO (1995).

Table IX. Regional food production statistics for 1995 with (A) and without (B) soil erosion

Cereals (10

6

)

Soybeans (10

6

)

Pulses (10

6

)

Roots and tubers (10

6

)

Region

A

B

A

B

A

B

A

B

North Central America

358

376 (5)

61

64 (5)

6

6 (5)

28

29 (5)

Europe

268

281 (5)

1

1 (5)

6

6 (5)

80

84 (5)

Oceania

27

28 (10)

Ð

Ð

2

2 (15)

3

3 (10)

Africa

100

110 (10)

0

5

0

6 (20)

7

8 (20)

135

155 (15)

Asia

929

1068 (15)

21

23 (10)

27

31 (15)

248

293 (18)

South America

90

99 (10)

41

45 (10)

4

4 (10)

46

51 (12)

Others

124

130 (5)

3

3 (5)

4

4 (5)

69

72 (5)

Total

1896

2092

126

136

50

61

609

687

Notes

: Numbers in parenthesis indicates the assumed percent decline in production for each region.

Production statistics from FAO (1995).

532

R. LAL

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 15

Figures and page graphics, page 15

SOIL EROSION AND THE GREENHOUSE EFFECT

The atmospheric concentration of CO

2

and other radiatively-active gases is steadily increasing. Concentration of

CO

2

has risen from 280 ppmv from about 1850 to 365 ppmv in 1995, and is increasing at the rate of 0

5 per cent

yr

1

(IPCC, 1995). At this rate of increase, CO

2

concentration is expected to reach 600 ppmv during the 21st

century. The concentration of CH

4

has increased from 0

8 to 1

74 ppmv and is increasing at the rate of

0

75 per cent yr

1

, and that of N

2

O has increased from 288 ppbv to 311 ppbv and is increasing at 0

25 per cent

yr

1

(IPCC, 1995). In addition to fossil fuel, another recognized anthropogenic source of atmospheric increase in

CO

2

concentration is land-use change and agricultural activities. These activities lead to emission of Cfrom the

soil to the atmosphere.

The soil Cpool is the third largest global Cpool. The oceanic pool is estimated at 38 000 Pg C, the geologic pool

containing fossil fuel at 5000 Pg, the soil Cpool at 3200 Pg (and likely to be as high as 3500 Pg), the atmospheric C

pool at 760 Pg and the biotic Cpool at 560 Pg (Batjes, 1996; Schlesinger, 1997). The soil Cpool comprises both

soil organic carbon (SOC) and soil inorganic carbon (SIC) components. The SOC component to 2 m depth is

estimated at about 2450 Pg, and the SICcomponent to 1 m depth at 750 Pg. Thus, the soil Cpool is about 4

2 times

the atmospheric pool and 5

7 times the biotic pool. The atmospheric Cpool is increasing at the rate of

3

3 Pg C yr

1

primarily at the expense of the soil and the biotic pools. The historic Closs is estimated at 50±100

Pg Cfrom soils, and 100±150 Pg from the biotic Cpools. The depletion of soil Cpool is accentuated by soil

erosion and other degradative processes (Lal, 1999a).

Soil erosion is a multi-stage process involving detachment, redistribution over the landscape, deposition in

depressional sites, and transport to aquatic ecosystems in water erosion and to depressional sites in wind erosion

(Figure 8). Disruption or breakdown of aggregates exposes the Cto climatic elements and microbial decomposi-

tion which was previosuly encapsulated within the aggregates and buffered against mineralization. Some of the C

Figure 6. Off-site effects of soil erosion on productivity may be short term or long term and due to decline in land/soil quality.

SOIL DEGRADATION BY EROSION

533

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 16

Figures and page graphics, page 16

Figur

e

7.

O

ff-site

economi

c

impact

of

accelerated

soi

lerosio

n.

534

R. LAL

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 17

Figures and page graphics, page 17

is redistributed over the landscape and is also prone to mineralization. The Cdeposited in depressional sites and

carried to aquatic ecosystems may be buried and sequestered (Stallard, 1998). Redistribution of Ctransported with

eroded sediments affects several processes that accentuate emission of greenhouse gases from landscape to the

atmosphere. It is often assumed that as much as 20 per cent of the carbon displaced by soil erosion is emitted into

the atmosphere and 10 per cent deposited in depressional sites (Lal, 1995). It is estimated that as much as 1.14 Pg C

may be emitted into the atmosphere due to water erosion and related processes. Lal

et al.

(1999) estimated annual

Closs due to deserti®cation of drylands at the rate of 0

2±0

9 Pg C yr

1

.

It is dif®cult to asses the historic loss of Cdue to past erosion. Using the available data on land area affected by

erosion (Oldeman

et al.

, 1991), Lal (1999b) estimated that 21 Pg Chas been lost due to water erosion and 4 Pg due

to wind erosion (Table X). These estimates, crude as these may be, provide a reference point with regard to the

potential of Csequestration through erosion control and restoration of degraded soils. It is assumed that 60±75

per cent of the historic Closs can be recovered through adoption of soil restorative techniques.

Figure 8. Soil erosion and gaseous emissions.

Table X. World soil Cdepletion due to accelerated soil erosion (Lal, 1999b)

Water erosion

Wind erosion

Severity

Area

Cdepletion

Closs

Area

Cdepletion

Closs

Total loss

(Mha)

(Mgha)

(Pg)

(Mha)

(Mgha)

(Pg)

(Pg)

Light

343

5

1

7

269

2

5

0

7

2

4

Moderate

527

20

10

5

254

10

2

5

13

0

Strong and extreme

224

40

9

0

26

20

0

5

9

5

Total

Ð

Ð

21

2

Ð

3

7

24

9

Ð

SOIL DEGRADATION BY EROSION

535

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 18

Figures and page graphics, page 18

Erosion-induced changes in soil Cdynamics are complex and not very well understood. An important factor

affecting soil Cdynamics is the activity and species diversity of soil fauna which in¯uence microbial processes.

Microbial processes affect humi®cation, aggregation, and mineralization. Effects of erosion/deposition cycles on

these processes need to be studied.

CONCLUSIONS

Soil degradation by accelerated erosion has been a chronic problem ever since the dawn of settled agriculture. The

problem has been exacerbated by increase in human and animal population, cultivation of marginal lands, and

adoption of extensive, resource-based and subsistence farming methods. Soil erosion is a physical process driven

by socio-economic, cultural, and political causes. Effectiveness of biophysical measures to mitigate soil erosion

can be enhanced by due consideration to soil, political and cultural variables.

Estimates of the global extent of soil erosion are tentative and subjective, and need to be improved by using

remote sensing, GIS and other modern techniques. Developing a credible data base is crucial to identifying

management strategies. Erosional hot spots of the world (Himalyan±Tibetan ecoregion, subSaharan Africa,

Central America and the Caribbean, and the Andean region) are in need of coordinated efforts at the global scale to

restore degraded ecosystems.

The measurement of soil erosion is still more of an art than science, and a wide range of techniques are used to

monitor soil erosion. There is a strong need to standardize methods of measurement of soil erosion rates at ®eld,

hillside and watershed scales.

Accelerated soil erosion has adverse economic and environmental impacts. Yield reduction by erosion-induced

decline in soil quality may be high in regions with predominantly subsistence agriculture based on low external

input.

Soil degradation in general and accelerated erosion in particular also affect water quality and emission of

radiatively-active gases to the atmosphere. The strategy of controlling soil erosion and restoring degraded soils and

ecosystems has a potential to sequester carbon in vegetation and soil, and reduce the rate of enrichment of

atmospheric concentration of CO

2

and other gases.

Technology for mitigating soil erosion is known, and have been proven effective on experimental plots.

However, adoption of these technologies requires ®ne tuning at local scales with due consideration to socio-

economic, political and cultural factors.

references

Bajracharya RM, Lal R, Kimble JM. 1998. Use of radioactive fallout cesium-137 to estimate soil erosion on three farms in west central Ohio.

Soil Science

163

: 133±142.

Balba AM. 1995.

Management of Problem Soils in Arid Ecosystem.

CRC/Lewis Publishers: Boca Raton, FL, 250 pp.

Batjes NH. 1996. Total Cand N in soils of the world.

European Journal of Soil Science

47

: 151±163.

Baver LD. 1933. Some factors affecting soil erosion.

Agricultural Engineering

14

: 51±52.

Beasley DB, Huggins LF, Monke EJ. 1980. ANSWERS: a model for watershed planning.

Transactions of ASAE

23

: 938±944.

Blaikie P, Brook®eld H. 1987.

Land Degradation and Society.

Methuen: London.

Brown LC, Foster GR, Beasley DB. 1989.

Transactions of ASAE

32

: 1967±1978.

Cooley KR, Williams JR. 1985. Applicability of the USLE and modi®ed USLE to Hawaii. In

Soil Erosion and Conservation

, El-Swaify SA,

Moldenhauer WC, Lo A (eds). Soil Conservation Society of America: Ankeny, IA; 509±522.

Den Biggelaar C, Lal R, Wiebe K, Breneman V. 2001. Impact of soil erosion on crop yields in North America.

Advances in Agronomy

72

:

1±52.

Dissmeyer GE, Foster GR. 1985. Modifying the USLE for forest lands. In

Soil Erosion and Conservation

, El-Swaify SA, Moldenhauer WC,

Lo A (eds). Soil Conservation Society of America: Ankeny, IA; 480±495.

Doran JW, Parkin TB. 1994. De®ning and assessing soil quality. In

De®ning Soil Quality for Sustainable Environment

, Doran JW

et al.

(eds).

Special Publication No. 35. Soil Science Society of America: Madison, WI; 3±21.

Doran JW, Jones AD (eds). 1996.

Methods for assessing soil quality

. Special Publication No. 49. Soil Science Society of America: Madison, WI.

Dregne HE. 1990. Erosion and soil productivity in Africa.

Journal of Soil Water Conservation

45

: 431±437.

Dregne HE. 1992a. Erosion and soil productivity in Asia.

Journal of Soil Water Conservation

47

: 8±13.

Dregne HE. 1992b.

Degradation and Restoration of Arid Lands.

Texas Technical University: Lubbock, TX.

Dregne HE. 1995. Erosion and soil productivity in Australia and New Zealand.

Land Degradation & Rehabilitation

6

: 71±78.

536

R. LAL

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 19

Figures and page graphics, page 19

Dregne HE, Chou N-T. 1992. Global deserti®cation: dimensions and costs. In

Degradation and Restoration of Arid Lands

, Dregne HE (ed.).

Texas Technical University: Lubbock, TX; 249±282.

Elliott WJ, La¯en JM, Kohl KD. 1989. Effect of soil properties on soil erodibility. ASAE Paper No. 89±2150, ASAE: St Joseph, MI.

Ellison WD. 1947. Soil erosion studies.

Agricultural Engineering

23

: 146±156, 197±201, 245±248, 297±300, 349±351, 402±405, 442±444.

Elwell HA. 1977. Soil loss estimation for southern Africa. Research Bulletin 22. Department of Conservation and Extension: Harare,

Zimbabwe.

Elwell HA, Stocking MA. 1982. Developing a simple yet practical method of soil loss estimation.

Tropical Agriculture

59

: 43±48.

Fahnestock P, Lal R, Hall GF. 1995. Land use and erosional effects on two Ohio Al®sols.

Journal of Sustainable Agriculture

7

: 85±100.

FAO/UNEP/UNESCO. 1979. A provisional methodology for soil degradation assessment. FAO: Rome.

FAO. 1989.

Yearbook in Agriculture

. FAO: Rome.

FAO. 1994.

Land Degradation in South Asia: 1st Severity, Causes and Effects Upon the People.

World Soil Resources Report 78. FAO: Rome.

FAO. 1995.

Yearbook of Production.

FAO: Rome.

Foster GR. 1982. Modeling the soil erosion process. In

Hydrologic Modeling of Small Watershed

, Haan CT (ed.). ASAE Monograph No. 5.

ASAE: St Joseph, MI; 297±379.

Foster GR. 1991. Advances in water and wind erosion prediction.

Journal of Soil Water Conservation

46

: 27±29.

Foster GR, Lane LJ, Nowloin JD, La¯an JM, Young RA. 1980. A model to estimate sediment yield from ®eld-sized areas: development of

model. In

CREAMS: Field-Scale Model for Chemicals, Runoff, and Erosion from Agricultural Management Systems

, Knisel WG (ed.).

Conservation Research Report No. 26, US Deapartment of Agriculture: Washington, DC.

Foster GR, Meyer LD, Oustad CA. 1977a. An erosion equation derived from basic erosion principles.

Transactions of ASAE

20

: 678±682.

Foster GR, Meyer LD, Oustad CA. 1977b. A runoff erosivity factor and variable slope length exponents for soil loss estimates.

Transactions of

ASAE

20

: 683±687.

Fournier F. 1956. The effect of climatic factors on soil erosion: estimates of solids transported in suspension in runoff. Publication No. 38.

Association of International Hydrology: Wallingford.

Fournier F, Henin S. 1959. A new climatic formula for evaluating the speci®c degradation of soil.

CR Academy of Science

248

: 1694±1699.

GLASOD. 1990. Global assessment of soil degradation.

World Maps.

ISRIC: Wageningen.

Govers G, Lobb DA, Quine TA. 1999. Tillage erosion and translocation: emergence of a new paradigm in soil erosion research.

Soil Tillage

Research

51

: 167±174.

Hairsine PB, Rose CW. 1991. Rainfall detachment and deposition: sediment transport in the absence of ¯ow±driven processes.

Soil Science

Society of America Journal

55

: 320±324.

Hao Y, Lal R, Izaurralde RC, Ritchie JC, Owens LB, Hothem DL. 2001.

Soil Science

166

: 116±126.

Hasholt B, Walling DE. 1992. Use of caesium-137 to investigate sediment sources and sediment delivery in a small glacierized mountain

drainage basin in eastern Greenland. In

Erosion, Debris Flows and Environment in Mountain Regions.

Proceedings of the Chendu

Symposium, China. IAHS Publication No. 209, Wallingford; 87±100.

Higgitt DL. 1995. The development and application of caesium-137 measurements in erosion investigations. In

Sediment and Water Quality in

River Catchments

, Forster IDL, Gurnell AMB, Webb BW (eds). Wiley: Chichester; 287±305.

Horton RE. 1945. Erosional development of streams and their drainage basins: hydrological approach to quantitative morphology.

Geological

Society of America Bulletin

56

: 275±370.

Hudson NW. 1961. An introduction to the mechanics of soil erosion under conditions of sub-tropical rainfall.

Rhodesia Science Association

Proceedings

49

: 14±25.

Hussain I, Olson K, Jones RL. 1998. Flyash and erosion patterns on cultivated and uncultivated hillslopes in southern Illinois.

Soil Science

164

:

726±738.

IPCC. 1995.

Climate Change.

Working Group 1. Cambridge University Press: Cambridge.

Johnson DL, Lewis LA. 1995.

Land Degradation: creation and destruction.

Blackwell: Cambridge, MA.

Johnson DL, Ambrose SH, Bassett TJ, Bowen ML, Crummey DE, Isaacson JS, Johnson DN, Lamb P, Saul M, Winter-Nelson AE. 1997.

Meaning of environmental terms.

Journal of Environment Quality

26

: 581±589.

Karlen DL, Mausbach MJ, Doran JW, Cline RG, Harris RF, Schuman GE. 1997. Soil quality: a concept, de®nition, and framework for

evaluation.

Soil Science Society of America Journal

61

: 4±10.

Knisel WG. 1980.

CREAMS: A Field Scale Model for Chemicals, Runoff, and Erosion from Agricultural Management Systems.

Conservation

Research Report No. 25. US Department of Agriculture: Tucson, AZ.

La¯en JM, Watson DA, Franti TG. 1986. Ephemeral gully erosion. In

Proceedings of 4th Federal Interagency Sedimentation Conference.

Las

Vegas, NV; 3±29±3±37.

Q9

Lal R. 1976.

Soil erosion problems on Al®sols in western Nigeria and their control.

Monograph No. 1, IITA: Ibadan.

Lal R. 1990. Erosion measurement and evaluation. In

Soil Erosion in the Tropics: Principles and Measurement

. McGraw Hill: New York; 183±223.

Lal R. 1994a. Sustainable land use systems and soil resilience. In

Soil Resilience and Sustainable Land Use

, Greenland DJ, Szabolcs I (eds).

CAB International: Wallingford; 41±67.

Lal R. 1994b.

Soil Erosion Research Methods.

Soil Water Conservation Society. St Lucie Press: Delray Beach, FL.

Lal R. 1995. Erosion-crop productivity relationships for soils of Africa.

Soil Science Society of America Journal

59

: 661±667.

Lal R. 1996. Deforestation and land use effects on soil degradation and rehabilitation in western Nigeria. III. Runoff, soil erosion and nutrient

loss.

Land Degradation & Development

7

: 99±119.

Lal R. 1997. Degradation and resilience of soils.

Philosophical Transaction of the Royal Society London

352

: 997±1010.

Lal R. 1998. Soil erosion impact on agronomic productivity and environment quality. Critical Review.

Plant Science

17

: 319±464.

Lal R. 1999a. Soil management and restoration for carbon sequestration to mitigate the accelerated greenhouse effect.

Progress in

Environmental Science

1

: 307±326.

Lal R. 1999b. Soil erosion control for Csequestration and greenhouse effect mitigation. Background paper for

Sustaining the Global Farm

,

White Paper, 10th ISCO Conference, 23±28 May 1999. Purdue University: W. Lafayette, IN.

SOIL DEGRADATION BY EROSION

537

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 20

Figures and page graphics, page 20

Lal R, Hassan HM, Dumanski JW. 1999. Deserti®cation control for Csequestration to mitigate the greenhouse effect. In

Carbon Sequestration

in Soils: Science, Monitoring and Beyond

, Rosenberg NJ, Izaurralde RC, Malone EL (eds). Battelle Press: Columbus, OH; 83±137.

Lewis LA, Nyamalinda V. 1996. The critical role of human activities in land degradation in Rwanda.

Land Degradation & Development

7

: 47±56.

Lowdermilk WC. 1953. Conquest of the land through 7000 years. USDA-SCS. Agricultural Information Bulletin 99. US Department of

Agriculture: Washington, DC.

McHenry JR, Ritchie JC, Gill AC. 1973. Accumulation of fallout cesium-137 in soil and sediments in selected watersheds.

Water Resources

Research

9

: 676±686.

Meyer LD. 1994. Rainfall simulators for soil erosion research. In

Soil Erosion Research Methods

, Lal R (ed.). St Lucie Press: Delray Beach, FL;

83±103.

Musgrave GW. 1947. The quantitative evaluation of factors in water erosion, a ®rst approximation.

Journal of Soil Water Conservation

2

:

133±138.

Mutchler CK, Murphree CE. 1981. Prediction of erosion on ¯atlands. In

Soil Conservation

, Morgan RPC(ed.). Wiley: Chichester; 321±327.

Mutchler CK, Murphree CE, McGregor KC. 1994. Laboratory and ®eld plots for erosion research. In

Soil Erosion Research Methods

, Lal R

(ed.). Soil Water Conservation Society, St Lucie Press: Delray Beach, FL; 11±37.

Nearing MA, Lane LJ, Lopes VL. 1994. Modeling soil erosion. In

Soil Erosion Research Methods

, Lal R (ed.). Soil Water Conservation Society:

Ankeny, IA; 127±157.

Oldeman LR, Hakkeling RTA, Sombroek WG. 1991. World map of the status of human-induced soil degradation. An explanatory note. ISRIC:

Wageningen.

Olson GW. 1981. Archaeology: Lessons on future soil use.

Journal of Soil Water Conservation

36

: 261±264.

Oztas T, Jones AJ, Mielke LN, Grossman RB. 1997. Parabolic method to predict soil erosion from cesium-137 activity.

Nebraska Agricultural

Experiment Station Journal

Series. Linclon, NE.

Pimentel D, Harvey C, Resodudarmo P, Sinclair K, Jurz D, McNair M, Crist S, Shpritz L, Fitton L, Saffouri R, Blair R. 1995. Environmental and

economic costs of soil erosion and conservation bene®ts.

Science

267

: 1117±1123.

Quine T, Walling D, Chakela Q, Mandiringana O, Zhang X. 1999. Rates and patterns of tillage and water erosion on terraces and contour strips:

evidence from cesium-137 measurements.

Catena

36

: 115±142.

Renard KG, Simanton JR, Osborn HB. 1974. Applicability of the USLE to semi-arid rangeland conditions in the Southwest. In

Hydrology and

Water Resources in Arizona and the Southwest

, Vol. 4. Amerian Water Resources Association, 18±31.

Renard KG, Foster GR, Weesies GA, Porter JP. 1991. RUSLE: revised universal soil loss equation.

Journal of Soil Water Conservation

46

:

30±33.

Renard KG, La¯en JM, Foster GR, McCool DK. 1994. The revised universal soil loss equation. In

Soil Erosion Research Methods

, Lal R (ed.).

Soil Water Conservation Society: Ankeny, IA; 105±125.

Renard KG, Foster GR, Lane LJ, La¯en JM. 1996. Soil loss estimation. In

Soil Erosion, Conservation and Rehabilitation,

Agassi M (ed.).

Marcel Dekker: New York; 169±202.

Renard KG, Foster GR, Weesies GA, McCool DK, Yoder DC. 1997.

Predicting Soil Erosion by Water: AGuide to Conservation Planning with

the Revised Universal Soil Loss Equation.

USDA Handbook No. 703, USDA: Washington, DC.

Richards JF. 1991. Land transformation. In

The Earth as Transformed by Human Action: Global and Regional Changes in Biosphere Over the

Past 300 Years

, Turner BL, Clark WC, Kate RW, Richards JF, Mathews JT, Mayer WB (eds). Cambridge University Press: New York;

163±178.

Ritchie JC, Spraberry JA, McHenry JR. 1974. Estimating soil erosion from the distribution of fallout

137

Cs.

Soil Science Society of America

Proceeding

38

: 137±139.

Ritchie JC, Hawks PH, McHenry JR. 1975. Deposition rates in valleys determined using fallout cesium-137.

Geological Society of America

Bulletin

86

: 1128±1130.

Ritchie JC, McHenry JR. 1990. Application of radioactive fallout cesium-137 for measuring soil erosion and sediment accumulation rates and

patterns: a review.

Journal of Environmental Quality

19

: 215±233.

Rose CW. 1985. Developments in soil erosion and deposition models.

Advances in Soil Science

2

: 1±63.

Rose CW. 1994. Research progress on soil erosion processes and a basis for soil conservation practices. In

Soil Erosion Research Methods

, Lal R

(ed.). Soil Water Conservation Society: Ankeny, IA; 159±180.

Schlesinger WH. 1997.

Biogeochemistry: An Analysis of Global Change.

Academic Press: New York.

Singh G, Babu R, Narain P, Bhushan LS, Abrol IP. 1992. Soil erosion rates in India.

Journal of Soil Water Conservation

47

: 93±95.

Skidmore EL. 1994. Wind erosion. In

Soil Erosion Research Methods

, Lal R (ed.). Soil Water Conservation Society: Ankeny, IA; 265±293.

Skidmore EL, Hagen LJ, Armbrust DV, Durar AA, Fryrear DW, Potter KN, Wagner LE, Zobeck TM. 1994. Methods for investigating basic

processes and conditions affecting wind erosion. In

Soil Erosion Research Methods

, Lal R (ed.). Soil Water Conservation Society: Ankeny,

IA; 295±330.

Smith DD, Whitt DM. 1948. Evaluating soil losses from ®eld areas.

Agricultural Engineering

29

: 394±396.

Soileau JM, Hajek BF, Touchton JT. 1990. Soil erosion and deposition evidence in a small watershed using fallout cesium-137.

Soil Science

Society of America Journal

54

: 1712±1719.

Stallard RF. 1998. Terrestrial sedimentation and the carbon cycle: coupling weathering and erosion to carbon burial.

Global Biogeochemcial

Cycles

12

: 231±257.

Stamey WL, Smith RM. 1964. A conservation de®nition of erosion tolerance.

Soil Science

97

: 183±186.

Steiner KG. 1996.

Causes of Soil Degradation and Development Approaches to Sustainable Soil Managment.

Margraf Verlag: Reiskinchen.

Stewart BA, Lal R, El-Swaify SA. 1991. Sustaining the resource base of an expanding world agriculture. In

Soil Management for Sustainability

,

Lal R, Pierce FJ (eds). Soil Water Conservation Society: Ankeny, IA; 125±144.

Stocking M. 1994. Soil erosion and conservation: a place for soil science? In

Soil Science and Sustainable Land Management in the Tropics

,

Syers JK, Rimmer DL (eds). CAB International: Wallingford; 40±58.

538

R. LAL

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License

Page 21

Figures and page graphics, page 21

Tamura T. 1964a. Reaction of Cesium-137 and Strontium-90 with Soil Minerals and Sesquioxides. In

8th International Congress of Soil

Science, Bucharest, Romania, 31 August±9 September.

International Society of Soil Science: Wageningen; 465±478.

Tamura T. 1964b. Selective sorption reaction of cesium with mineral soils.

Nucl. Saf.

5

: 262±268.

Tengberg A, Stocking M. 1997. Erosion-induced loss in soil productivity and its impact on agricultural production and food security. FAO/

AGRITEX Expert Consultation on Integrated Soil Management for Sustainable Agriculture and Food Security in Southern and Eastern

Africa. Harare, Zimbabwe, 8±12 December. FAO: Rome.

Thapa BB, Cassel DK, Garrity D. 1999. Assessment of tillage erosion rates on steepland Oxisols in the humid tropics using granite rocks.

Soil

Tillage Research

51

: 233±244.

Turkelboom F, Poesen J, Ohler I, Van Keer K, Ongprasert S, Vlassak K. 1997. Assessment of tillage erosion rates on steep slopes in northern

Thailand.

Catena

29

: 29±44.

UNDP. 1994. Land degradation in South Asia: its severity, causes and effect upon people. FAO: Rome.

UNEP. 1991. Status of deserti®cation and the implementation of United Nations Plan of Action to combat deserti®cation. UNEP: Nairobi.

USDA. 1984. National Resource Inventory. Washington, DC.

USDA-SCS. 1984. Study of erosion from ephemeral gullies on croplandÐ1983. Report to St John-Aroostock RC&D Steering Committee,

Central Aroostock Soil & Water Conservation District by USDA-SCS: Orono, ME.

Venkateswarlu J. 1994. Managing extreme stresses in arid zone of western Rajisthan, India. In

Stressed Ecosystem and Sustainable Agriculture

,

Varmani SM, Katyal JC, Eswaran H, Abrol IP (eds). Oxford & IBH Publishing: New Delhi; 161±171.

Walling DE. 1994. Measuring sediment yield from river basins. In

Soil Erosion Research Methods

, R Lal (ed.). St Lucie Press: Delray Beach,

FL; 39±82.

Wang Y. 1988. Effect of slope steepness, bulk density and surface roughness on interrill soil erosion. MS thesis, University of Minnesota: MN.

Wight JR, Skiles JW (eds). 1987.

SPUR: Simulation of Production and Utilization of Rangelands. Document and User Guide. ARS 63, USDA-

ARS: Washington, DC.

Williams JR. 1975. Sediment yield prediction with USLE using runoff energy factor. In

Present and Prospective Technology for Predicting

Sediment Yields and Sources

, ARS-S-40, USDA: Washington, DC; 244±252.

Williams JR. 1982. Sediment-yield prediction with universal equation using runoff energy factor. In

Proceedings of Workshop on Estimating

Erosion and Sediment Yield on Range-Lands

, ARM-W-26, USDA-ARS: Washington, DC; 244±252.

Williams JR, Berndt HD. 1972. Sediment yield prediction based on watershed hydrology. Paper 76±2535. ASAE, St Joseph, MI.

Williams JR, Berndt HD. 1977. Sediment yield prediction based on watershed hydrology.

Transactions of ASAE

20

: 1100±1104.

Williams JR, Nicks AD, Arnold JG. 1985. Simulator for water resources in rural basins.

Journal of Hydraulic Engineering ASCE

111

: 970±986.

Wilson L. 1975. Application of the wind erosion equation in air pollution surveys.

Journal of Soil Water Conservation

30

: 215±219.

Wischmeier WH, Smith DD. 1958. Rainfall energy and its relationship to soil loss.

Transactions of AGU

39

: 285±291.

Wischmeier WH, Smith DD. 1978.

Predicting Rainfall Erosion Losses.

Agriculture Handbook No. 537, US Department of Agriculture,

Government Printers: Washington, DC.

Woodruff NP, Siddoway FH. 1965. A wind erosion equation.

Soil Science Society of America Proceedings

29

: 602±608.

Woolhiser DA, Smith RE, Goodrich DC. 1990.

KINERUS. AKinematic Runoff and Erosion Model: Documentation and User Manual.

ARS-77,

USDA-ARS: Washington, DC.

Young RA, Wiersma JL. 1973. The role of rainfall impact in soil detachment and transport.

Water Resources Research

9

: 1629±1639.

Young RA, Onstad CA, Bosch DD, Anderson WP. 1987. AGNPS: Agricultural non-point source pollution model: a watershed analysis tool.

Conservation Research Report No. 35, USDA-ARS: Washington, DC.

Zingg AW. 1940. Degree and length of slope as it affects soil loss in runoff.

Agricultural Engineering

21

: 59±64

SOIL DEGRADATION BY EROSION

539

Copyright

#

2001 John Wiley & Sons, Ltd.

LAND DEGRADATION & DEVELOPMENT,

12

: 519±539 (2001)

 1099145x, 2001, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ldr.472 by Hayley Peter-Contesse - Oregon State University , Wiley Online Library on [19/10/2026]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License