基于GIS和RULSE的三峡库区土壤侵蚀量估算分析

以三峡库区为研究对象,在GIS技术支持下,利用野外实测及DEM、土地利用、土壤类型、植被覆盖等数据,对修正后的通用土壤流失方程(RUSLE)中各因子进行量化分析,从而对三峡库区土壤侵蚀量进行估算,并对土壤侵蚀强度进行分级;在此基础上计算不同坡度、土地利用类型、土壤类型下的土壤侵蚀综合指数。结果表明,三峡库区年均土壤侵蚀量为19 364.71×104 t/a,平均土壤侵蚀模数为2 741.48t/(km2.a),属于中度侵蚀;68.57%的区域为微度侵蚀或轻度侵蚀,强度以上侵蚀主要分布在库区的东部,面积占库区的14.43%,侵蚀量却占总侵蚀量的58.67%,是预防和加强水土流失治理的重点区域。     

基于RS与RUSLE的新疆铁米尔苏河梯级水电站水土流失预测研究

新疆铁米尔苏河具有典型的温带大陆性半干旱气候特征,拟建的铁米尔苏河梯级水电站是阿克苏地区最大的水电站,其水土保持对地区生态环境有重要的影响。基于多源遥感数据,获取植被和土地利用信息,并收集降雨资料与土壤数据,再利用修正通用土壤流失方程(RUSLE),对拟建铁米尔苏河梯级水电站土壤流失进行了定量估算,结果表明:一级水电站土壤侵蚀模数为1 769.105 9~1 776.397 1t/(km2·a),属于轻度侵蚀区;二级水电站土壤侵蚀模数为2 469.181~2 479.535t/(km2·a),属于轻度侵蚀区;三级水电站土壤侵蚀模数为4 360.132 7~4 378.535 7t/(km2·a),属于中度侵蚀区。研究结果具有一定的可靠性,可为拟建的铁米尔苏河梯级水电站工程区水土流失治理提供科学依据。     

基于土壤侵蚀预测模型对石城县域低效林的判别及研究

基于遥感影像数据、地形数据和小班调查数据,采用修正通用土壤流失方程和三因子法相结合的土壤侵蚀预测模型,对石城县域林地土壤侵蚀模数进行等级划分,建立低质低效林的评价体系,并进行空间分布和土地利用特征研究。结果表明:低质低效林主要分布在研究区东北和东南区域,占整个研究区内林地面积的31.48%,属于劣质立地条件下的低质低效林;研究区内微度侵蚀面积占比最大,接近总面积的93%,另外强烈侵蚀以上等级的侵蚀面积为5.56 km~2,占整个研究区总面积的0.351%;土壤侵蚀总量方面,稀疏林地以2.92%的侵蚀面积对研究区总侵蚀量的贡献率达到了4.80%,总侵蚀量占比几乎是侵蚀面积占比的2倍。研究结果旨在丰富低质低效林判别理论,同时为低效林改造提供科学依据。     

孤山小流域的综合治理

1 流域基本情况 孤山小流域位于山东省新泰市东北部，流域面积25.59 km2，地质岩性为花岗片麻岩，土壤为棕壤，质地松散，抗蚀能力差。多年平均降水量7 444.4 mm，年际变化大，且多暴雨，强度大，是造成该流域水土流失严重的主要原因。 孤山小流域治理前水土流失面积18.27 km2，占总面积的71.4%，已治理水土流失面积6.95 km2，土壤侵蚀主要是水力侵蚀，土壤侵蚀模数6 000 t/(km2*a)，年平均侵蚀深4.44 mm，年土壤流失总量15.35万t。严重的水土流失造成土壤肥力下降，淤积河道、塘坝，生态环境恶劣，对农民生产生活构成严重威胁。治理后，经实测计算，土壤侵蚀模数1 029 t/(km2*a)，年平均侵蚀深0.76 mm，年土壤流失总量2.63万t。 2 规划目标及治理模式 规划目标。根据该流域土地资源丰富、干部群众治理积极性高的特点，按照高标准、高起点的要求，以经济效益为中心，合理调整农村产业结构，以治水保土、发展林果为重点，工程、生物、耕作措施相结合，建立起完善配套的水土保持综合防护体系，建设优质高效果品基地，实现三大效益同步发展。 治理模式。孤山小流域水土保持综合治理模式主要采取"山顶松柏槐，山腰干鲜果，山下梯田生物堰，沟道谷坊、塘坝节节拦，道路绕山转"的多层次综合防护体系。 3 效益情况 (1)保水保土效益。根据山东省制定的各项保水保土定额，经计算，该流域总保水量由治理前的71.46万m3增加到181.01万m3；流域内新增水保措施年减蚀9.17万m3，其中：经济林6.24万m3，水平梯田1.33万m3，水保林1.2万m3；新建拦砂谷坊90座，年增加拦沙量3 500 m3。     

黄土高原沙棘林抗侵蚀性能研究综述

以防止土壤侵蚀为主要目的沙棘人工林,已成为黄土高原造林面积相当大的一个水土保持林种。为了能够及时掌握沙棘林在抗土壤侵蚀方面的功能与机理,更好地推动沙棘造林工作,本文从沙棘林抗冲、抗蚀性以及减水减沙效益方而做了详细阐述,以利科学推动黄土高原地区的生态环境建设工作。     

基于模糊神经系统与GIS的区域土壤侵蚀快速评价

土壤侵蚀调查与评价是水土保持工作的重要组成部分。该文对区域土壤侵蚀评价进行了尝试性研究,提出一种基于模糊神经系统和GIS技术的快速评价方法。研究中利用模糊神经系统技术从地面监测调查数据中提取土壤侵蚀强度的评价规则,建立能够全面、客观地反映特定区域范围内土壤侵蚀自然特征及规律的评价标准,在此基础之上结合GIS技术以实现对整个地区的快速评价。采用该方法进行湖北省土壤侵蚀普查,结果表明全省侵蚀面积约占国土总面积的30.1%。其中,鄂西南、鄂西北高山区土壤侵蚀情况最严重,鄂东南、鄂东北低山丘陵区次之,鄂北岗地中度侵蚀面积较大,而江汉平原基本无明显侵蚀。经验证评价结果与实际情况具有较好的一致性。     

137Cs示踪法测算江淮丘陵土壤侵蚀研究

核素示踪法作为一种新的土壤侵蚀研究方法,在土壤侵蚀的沉积、侵蚀、运移研究上得到很好的应用。采用放射性核素作为土壤示踪剂,可以进行流域尺度范围研究,且可靠性比较高、省时省力。选择位于江淮丘陵东部的明光市鸡心岗水库两侧山坡和位于江淮分水岭西部的六安市裕安区青山乡淠河西侧的山坡为典型剖面,取土样进行137 Cs分析,测算出当地土壤侵蚀模数分别是4 521.5t/(km2.a)和4 830.1t/(km2.a),与全国遥感普查结果基本一致,表明该研究方法可以很好地进行流域尺度的土壤侵蚀研究,在安徽省和全国其他类似地区具有很好的应用价值。     

基于RUSLE的藉河示范区土壤侵蚀时空动态特征研究

探究区域土壤侵蚀变化特征,为区域水土保持效益评价、土壤侵蚀防治提供依据。基于GIS和RS技术,采用降雨数据、DEM数据、土壤数据以及遥感影像等数据,运用RUSLE模型,定量分析了藉河示范区1997-2015年土壤侵蚀时空动态特征。结果表明:4个时期土壤侵蚀模数分别为1 326.18、2 790.39、2 025.23和1 366.32 t/(km~2·a),呈现先加剧后改善的趋势。土壤侵蚀以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,在2005年之前,土壤侵蚀以向更高侵蚀等级转移为主,2005年之后以向更低侵蚀等级转移为主。不同坡度等级上,出现随坡度增加,土壤侵蚀先趋于严重后缓和的特征,15°～45°的坡度上是研究区土壤侵蚀主要分布坡段。不同海拔等级上,土壤侵蚀随海拔升高呈现先增加后降低的趋势,在中海拔区(1 562～1 782 m)和中低海拔区(1 335～1 562 m)土壤侵蚀分布面积最广、强度最大,此类区域是藉河示范区土壤侵蚀防治的重点区域。     

新埠河流域不同阶段土壤侵蚀特性研究

采用国际通用土壤侵蚀方程RUSLE定量研究湖北省漳河灌区新埠河流域1964-2008年不同阶段的土壤侵蚀特性,并对其发展趋势加以分析.研究表明:该流域的土壤侵蚀模数随着时间的推移呈现增加的趋势,土壤侵蚀模数由第1阶段的3.33 t/(hm2·a),增加到第4阶段的6.82 t/(hm2·a).分析其原因,主要是流域内土地利用结构的改变,水田、河湖及林地面积的逐渐减少和旱地、居民建设用地不断增加,使得土壤侵蚀趋向严重.因此有必要对流域的水土资源加强管理,最大限度地减少人类活动造成的不利影响.     

水土保持生态补偿定量计算研究 ——以辽宁大凌河流域为例

本文以大凌河为研究区域,利用土壤侵蚀方程模型,得出从实施大凌河整治工程和景观绿化建设工程后土壤侵蚀的变化值,并以此为依据分别计算了水土保持生态补偿主体方和客体方的消耗成本和获得收益,进行生态补偿定量的计算,得到结论:整个大凌河流域的土壤保持总量是7.21×104t/a,土壤侵蚀模数是1473.3t/(km2·a),客体方治理水土流失消耗的成本是20.12万元,因土壤侵蚀现象减弱而减少的遣弃荒废土地和营养元素所带来的收益为38.46万元,主体方因减少淤泥和水体富营养化所获收益为76.22万元,大凌河流域人均所得补偿大约是211.02—386.56元/a.     

退耕还林工程建设对吴起县域植被碳储量的影响

采用标准样地调查结合数据分析的方法研究了吴起县退耕还林工程实施后,人工林的含碳率、碳储量及空间分布特征,结果表明：吴起县9类退耕还林地植被层总碳密度由大到小的顺序为：柠条〉刺槐〉沙棘〉紫穗槐〉臭椿〉山杏〉山桃〉侧柏〉油松,均大于天然草地的总碳密度;吴起县退耕还林12年后植被的总碳储量为152.53万t,是退耕还林前1998年总碳储量的3.2倍,且其空间分布也发生了较大的转变。吴起县退耕还林地的平均碳密度值远低于我国及世界各地森林平均碳密度的一些估计值,各类林地生态系统的碳储量还有很大潜力空间。     

基于QuickBird影像的黄土丘陵区坡面浅沟侵蚀速率研究

以陕西省吴起县黄土丘陵沟壑区封禁流域(合沟小流域)为研究对象,通过野外实地测量60条浅沟形态参数,建立浅沟长度与体积回归模型,使用2007年和2013年2期同时相QuickBird影像,提取245条浅沟的长度,计算浅沟侵蚀速率。结果表明:在2007—2013年的6 a内,浅沟的数量基本不变,总长度从2007年的13.74 km增长到2013年的14.12 km,浅沟密度为36.21 km/km~2。浅沟长度变化分为缩减与增长2类,缩减类浅沟占46.94%,沟口多数与切沟沟头相连,由于切沟溯源侵蚀速率高于浅沟的发育速率,导致浅沟长度缩减。依据构建的浅沟长度与体积回归模型,基于影像解译的245条浅沟在6 a间总侵蚀量从1 889.97 m~3增加到1 961.49 m~3,若不考虑体积减小的浅沟,平均每条浅沟每年增长0.20 m~3,草本覆盖的坡面浅沟平均侵蚀速率约为215 t/(km~2·a)。     

基于RS和GIS的土地利用/覆被变化及其功能转型特征分析——以新疆叶城县为例#br#

以土地利用遥感影像数据解译的基础及相关遥感技术支持,将土地利用类型分为6大类型的LUCC数据源,通过选取土地利用动态度与土地利用程度指数,结合采用土地利用程度和转移矩阵模型,对新疆喀什地区叶城县近15年的土地利用/覆被变化及其功能演变进行综合分析。研究结果表明：2005—2020年期间叶城县的草地、耕地、水域面积及建设用地整体呈现增长的趋势,分别增加421.21 km2、181.25 km2、120.49 km2、7.37 km2,沙地、冰川及永久积雪、林地及其他未利用地面积在不断减少,分别减少 320.58 km2、303.92 km2、61.16 km2、43.21 km2;土地利用程度方面,在近15年研究区的土地利用程度呈现上涨,表明土地利用正处于发展期,尤其是2010—2015年期间土地利用程度指数与其他时期相比较高;由土地利用转移矩阵可知：研究区主要转入土地类型为耕地、草地、建设用地、水域等,土地面积都呈现一定幅度的增加,而林地、沙地、冰川及永久积雪和其他未利用地的面积都有所减少;在研究期间,土地利用功能类型中生态生产用地增加幅度最大,增加480.92 km2,其次是生产生态用地排列第二,为181.02 km2,而生态容纳用地呈现减少趋势,减少667.82 km2,说明叶城县土地利用功能类型的变化受到人为影响较大。研究结果可为新疆叶城县土地资源的可持续利用,科学管理和生态规划提供依据。     

基于GIS的黄土丘陵沟壑区耕地地力评价研究

以地处黄土丘陵沟壑区的陕西省安塞县为例,在耕地地力调查和相关资料收集与整理的基础上,应用GIS技术,利用土壤图、土地利用现状图和行政区划图叠置划分法确定评价单元,选取立地条件、土壤性质、土壤肥力和土壤管理等4个方面14个影响因子,结合层次分析法和模糊数学综合评价方法等现代统计分析技术,建立耕地地力评价体系及其模型,对研究区的耕地地力进行综合评价。结果表明,在该县65 559.26 hm2耕地中,1～6级地分别占耕地的10.51%,17.15%,20.38%,16.90%,13.28%,21.79%,对应于国家6～10等地;明确了各级耕地的空间分布特征。评价结果较准确地反映了研究区域的耕地地力状况,基本符合当地的客观实际,对耕地资源的科学管理和可持续利用具有积极意义。     

不同退耕态势下农地资源生态服务价值评估比较

针对退耕态势差异较大的陕西省吴起县和米脂县在3个不同退耕阶段农地资源生态服务价值进行评估的基础上,分析了两个区域各阶段农地资源生态服务价值的变化,探讨了在不同退耕态势下退耕还林(草)工程的实施对两个区域农地资源生态服务价值的影响.结果表明:退耕前后两个区域农地资源直接经济价值分别增长了11576.46万元和3754.42万元,间接生态服务价值分别增加了107946.19万元和4624.11万元.两个区域在3个不同阶段直接经济产出价值与间接生态服务价值之比分别为1∶0.84,1∶2.63,1∶3.56和1∶0.41,1∶0.65,1∶0.56.     

占补平衡项目对千阳县新增耕地等别和粮食产能的影响

为揭示耕地占补平衡项目对渭北台塬区粮食产能的影响。本文以春玉米和冬小麦为量化标准,对典型的台塬区千阳县2016—2018年连续3年的占补平衡新增耕地等别及粮食产能变化情况以及粮食产能空间格局变化进行分析。结果表明:2016—2018年占补平衡项目新增耕地平均等别范围在10~12等之间,项目的实施使新增耕地等别较千阳县耕地平均水平提高了1~3个等别,且水浇地面积占比与新增耕地等别呈显著的正相关关系。粮食产能与新增耕地面积及新增耕地平均等别呈显著的正相关关系,水浇地以占总新增耕地80.29%的面积,创造了占比为86.44%的总粮食产能。粮食产能受耕地所处位置、自然条件、水利设施以及道路状况等影响较大,2016—2018年间,地势较为平坦,气候条件较好,且水利设施及道路条件较为完善的草碧镇、张家塬镇及城关镇实现新增耕地和粮食产能分别占全县的90.16%和90.49%,而相对位置越偏远、地形条件较差的南寨镇、水沟镇及崔家头镇新增耕地数量仅占总规模的10.17%,粮食产能仅占总产能的9.50%。从2016—2018年3年内,耕地占补平衡项目的实施,以24.89%的新增耕地占有量创造了30.82%的新增粮食产能,说明通过耕地占补平衡项目的实施能显著提高耕地粮食产能。     

黄土丘陵植被恢复区不同植被类型对土壤物理性质的影响

通过对比研究了山西吴起县植被恢复区不同植被类型的林草地和农田的土壤物理性质,包括土壤容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团粒结构。结果表明:不同植被类型的土壤容重为1.17~1.21 g/cm3,差异较小,但均比农田(1.31 g/cm3)低约11%,不同植被类型地各层土壤不同粒径的土壤团粒结构百分含量高于相应的天然草地和农田。实施植被修复后,与农田相比,林地土壤物理性质得到明显改善,混交林的土壤物理性质好于纯林林,天然草地和农田较差,天然草地略好于农田。     

植被恢复类型对土壤物理性质的影响研究

应用空间代替时间的方法研究了盐池县天然草地、人工封育草地、撂荒地、退耕还草地、固定沙地5种不同植被恢复类型的土壤物理性质和水分变化。结果表明,灌草结合的人工封育草地、退耕还林地和固定沙地在降低土壤密度方面优于草本为主的天然草地和撂荒地。不同植被恢复类型的土壤孔隙度差异显著,根系垂直分布较好的植被对深层土壤有较好的改良作用。封育、退耕还林等人工植被恢复措施能够降低土壤密度,增加孔隙度,改善土壤结构和物理性状,但在改良土壤质地方面还需要时间的累积。不同植被恢复类型的土壤水分变化迥异,这与土壤密度、孔隙度和质地等物理性质以及植被类型和分布密切相关。     

基于景观格局与空间自相关的永久基本农田划定研究

在综合考虑耕地综合质量、空间自相关性和景观格局的基础上,进行永久基本农田的划定,对区域粮食安全和生态安全具有重要的意义。以崇仁县为例,借助GIS平台与Geo Da软件,通过耕地综合质量评价体系的构建进行耕地综合质量评价,根据综合质量评价结果进行空间自相关分析,再根据自相关分析结果与耕地景观生态安全格局对应关系,进行永久基本农田的划定。根据研究区土壤理化性质、耕作利用条件和耕作区位条件,提出了一种基于耕地综合质量、综合质量聚类关系和耕地景观结构的永久基本农田划定方法,划定崇仁县永久基本农田305.94 km~2,划入的耕地更符合永久基本农田的要求,有助于基本农田长期的管理和保护,也可为丰富耕地综合质量评价与基本农田划定研究提供参考。