20世紀40年代初，以Chepil為代表的美國農業部科學家對土壤風蝕防治進行了一系列的研究工作。經過60多年的時間，許多學者透過田間和室內行動式風洞試驗對農田風蝕和沙塵揚起進行了一系列的調查研究，結果表明採取特殊的保護措施，如作物殘茬覆蓋，增加地表粗糙度以及改變土壤特性，有效地減少了農田風蝕土壤的損失。土壤風蝕的嚴重性是由1） 風速；2） 地表土壤物理特性；3） 地表覆蓋及粗糙度狀況決定的。
風速 風速是風蝕的啟動力，風速增加時，風向上抬起土壤的力和拖曳力也相應增加，引起大顆粒侵蝕，同時搬運能力也相應增加。如果在農田地表沒有或很少保護的情況下，大風可以在短時間內搬運走大量的土壤。引起土壤顆粒在風流中開始移動的風速值叫臨界風速值。臨界風速值取決於土壤覆蓋物和土壤的可侵蝕性。板結的或有不易侵蝕物質（如植物、殘茬或石頭等）覆蓋的地表，臨界風速將比光禿的、疏鬆表面土壤的臨界風速高。
風蝕強度取決於風的侵蝕力，土壤或岩石的抗蝕性以及地表的粗糙度。風的土壤搬運量大約與風速的平方成正比。
一般情況下，表面越粗糙風蝕越輕，但極細微顆粒的光滑表面能夠經受相當高的風速而不被侵蝕。
測量區域性地塊風蝕量E的方程可表示為：
E=f（I，e，k，L，N，）
式中I為土壤抗蝕性，e為區域性性風的條件因子，k為地表糙率，L為與一定風向相對的地面寬度，N為植物覆蓋度。研究表明，在距地表30釐米以上，風速急驟減小，風所挾帶的沙粒90%以上在地表30釐米的高度以內，故近地表範圍內的磨蝕與擦蝕作用最強烈。風蝕使土壤顆粒在空間上重新分佈和分選，深刻地影響人類的生產和生活環境。 地表土壤物理特性包括土壤顆粒大小的分佈和土塊及結皮層的動態穩定性。
Chepil（1941年）在土壤特性方面做了大量的工作，研究水穩性團聚體和乾土塊與風蝕度之間的關係，Chepil和Woodruff指出直徑小於0.84mm的顆粒最易於風蝕。因此，小於0.84mm的土壤顆粒增加時,易於被侵蝕的土壤粒子也相應增加。由於土壤風蝕是先發生分離，土塊和結皮層的動態穩定性就顯得尤其重要。土塊、結皮層以及水分增加了土壤的凝聚力，從而減少了土壤分離和產生疏鬆粒子的數量。Chepil對含有不同比例侵蝕成分的土樣進行了測試，透過測試運移的土壤量，計算出不同團聚體大小對地表的保護程度。結果表明，大得不能被風搬運的團聚體，才能提供最大程度的保護。 Fryrear應用行動式風洞估計了平坦地表、已耕地表和含有非侵蝕性土塊的已耕地表的土壤損失。結果得出，20%非侵蝕性土塊覆蓋的地表與無土塊覆蓋的地表相比，土壤損失減少56%；40%和60%.土塊覆蓋的地表分別減少82%和89%，地表粗糙度在控制風蝕方面是很有效的，並建立了土壤粗糙度係數與地表粗糙度之間的關係，定量方程為：k=e-0.48SR.Hagen研究了作物殘茬對風蝕的影響原因，結果表明：倒伏殘茬抑制了地表土壤的揚起，增加了臨界風速；直立殘茬減小了土壤表面的摩阻速度並攔截了躍移的土壤；試驗證明直立殘茬比倒伏殘茬對風蝕的控制更有效。Fryrear透過室內和田間風洞試驗研究了倒伏殘茬覆蓋百分率與土壤損失的關係，當20%覆蓋時，減少土壤損失[57%,50%覆蓋時，減少土壤損失95%.其土壤損失比表示式為：SLRc=1.81e-0.072SC（R2=-0.94），但僅在8%～80%覆蓋下驗證了此方程。Bilbro和Fryrear[利用Fryrear（1985）的試驗數為：
SLRc=e-0.0438SC（R2=0.94）。
SLR是指已知處理條件下被侵蝕土壤與平坦、裸露地表最大土壤損失之比。Horning（1998）等透過風洞模擬試驗研究土壤損失比與地表粗糙度及地表覆蓋率之間的關係，從圖中可以看出他們均服從指數關係，把倒伏殘茬覆蓋和地表粗糙度分別作為獨立變數，得出定量方程為[13]
SLR=e-0.5SC×e-0.52SR
式中 SLR——土壤損失比； SC——倒伏殘茬覆蓋率，%； SR——地表粗糙度，cm.
此式說明作物殘茬保護地表是有效且可行的控制風蝕的方法，而地表粗糙度的增加，也可以明顯地降低風蝕。對殘茬覆蓋和地表粗糙度能有效的減小風蝕的理解，可更好地開發和應用保護性耕作來減少農田風蝕、土壤源的損失以及沙塵暴的發生。
20世紀40年代初，以Chepil為代表的美國農業部科學家對土壤風蝕防治進行了一系列的研究工作。經過60多年的時間，許多學者透過田間和室內行動式風洞試驗對農田風蝕和沙塵揚起進行了一系列的調查研究，結果表明採取特殊的保護措施，如作物殘茬覆蓋，增加地表粗糙度以及改變土壤特性，有效地減少了農田風蝕土壤的損失。土壤風蝕的嚴重性是由1） 風速；2） 地表土壤物理特性；3） 地表覆蓋及粗糙度狀況決定的。
風速 風速是風蝕的啟動力，風速增加時，風向上抬起土壤的力和拖曳力也相應增加，引起大顆粒侵蝕，同時搬運能力也相應增加。如果在農田地表沒有或很少保護的情況下，大風可以在短時間內搬運走大量的土壤。引起土壤顆粒在風流中開始移動的風速值叫臨界風速值。臨界風速值取決於土壤覆蓋物和土壤的可侵蝕性。板結的或有不易侵蝕物質（如植物、殘茬或石頭等）覆蓋的地表，臨界風速將比光禿的、疏鬆表面土壤的臨界風速高。
風蝕強度取決於風的侵蝕力，土壤或岩石的抗蝕性以及地表的粗糙度。風的土壤搬運量大約與風速的平方成正比。
一般情況下，表面越粗糙風蝕越輕，但極細微顆粒的光滑表面能夠經受相當高的風速而不被侵蝕。
測量區域性地塊風蝕量E的方程可表示為：
E=f（I，e，k，L，N，）
式中I為土壤抗蝕性，e為區域性性風的條件因子，k為地表糙率，L為與一定風向相對的地面寬度，N為植物覆蓋度。研究表明，在距地表30釐米以上，風速急驟減小，風所挾帶的沙粒90%以上在地表30釐米的高度以內，故近地表範圍內的磨蝕與擦蝕作用最強烈。風蝕使土壤顆粒在空間上重新分佈和分選，深刻地影響人類的生產和生活環境。 地表土壤物理特性包括土壤顆粒大小的分佈和土塊及結皮層的動態穩定性。
Chepil（1941年）在土壤特性方面做了大量的工作，研究水穩性團聚體和乾土塊與風蝕度之間的關係，Chepil和Woodruff指出直徑小於0.84mm的顆粒最易於風蝕。因此，小於0.84mm的土壤顆粒增加時,易於被侵蝕的土壤粒子也相應增加。由於土壤風蝕是先發生分離，土塊和結皮層的動態穩定性就顯得尤其重要。土塊、結皮層以及水分增加了土壤的凝聚力，從而減少了土壤分離和產生疏鬆粒子的數量。Chepil對含有不同比例侵蝕成分的土樣進行了測試，透過測試運移的土壤量，計算出不同團聚體大小對地表的保護程度。結果表明，大得不能被風搬運的團聚體，才能提供最大程度的保護。 Fryrear應用行動式風洞估計了平坦地表、已耕地表和含有非侵蝕性土塊的已耕地表的土壤損失。結果得出，20%非侵蝕性土塊覆蓋的地表與無土塊覆蓋的地表相比，土壤損失減少56%；40%和60%.土塊覆蓋的地表分別減少82%和89%，地表粗糙度在控制風蝕方面是很有效的，並建立了土壤粗糙度係數與地表粗糙度之間的關係，定量方程為：k=e-0.48SR.Hagen研究了作物殘茬對風蝕的影響原因，結果表明：倒伏殘茬抑制了地表土壤的揚起，增加了臨界風速；直立殘茬減小了土壤表面的摩阻速度並攔截了躍移的土壤；試驗證明直立殘茬比倒伏殘茬對風蝕的控制更有效。Fryrear透過室內和田間風洞試驗研究了倒伏殘茬覆蓋百分率與土壤損失的關係，當20%覆蓋時，減少土壤損失[57%,50%覆蓋時，減少土壤損失95%.其土壤損失比表示式為：SLRc=1.81e-0.072SC（R2=-0.94），但僅在8%～80%覆蓋下驗證了此方程。Bilbro和Fryrear[利用Fryrear（1985）的試驗數為：
SLRc=e-0.0438SC（R2=0.94）。
SLR是指已知處理條件下被侵蝕土壤與平坦、裸露地表最大土壤損失之比。Horning（1998）等透過風洞模擬試驗研究土壤損失比與地表粗糙度及地表覆蓋率之間的關係，從圖中可以看出他們均服從指數關係，把倒伏殘茬覆蓋和地表粗糙度分別作為獨立變數，得出定量方程為[13]
SLR=e-0.5SC×e-0.52SR
式中 SLR——土壤損失比； SC——倒伏殘茬覆蓋率，%； SR——地表粗糙度，cm.
此式說明作物殘茬保護地表是有效且可行的控制風蝕的方法，而地表粗糙度的增加，也可以明顯地降低風蝕。對殘茬覆蓋和地表粗糙度能有效的減小風蝕的理解，可更好地開發和應用保護性耕作來減少農田風蝕、土壤源的損失以及沙塵暴的發生。