基于景观格局的土壤侵蚀演变研究——以石家庄市地表水源保护区为例

以石家庄市地表水源保护区为例,应用土壤侵蚀通用方程(RUSLE)计算出研究区2000年和2010年的土壤侵蚀强度等级图.通过Fragstats景观格局分析软件计算出斑块面积、平均斑块分维数、Shannon多样性指数、聚集度指数等10多个景观指数,从斑块类型水平和景观水平2个层次上定量地分析了石家庄市地表水源保护区土壤侵蚀的分布及其变化规律.结果表明:(1)10年间,研究区的土壤侵蚀状况得到好转.(2)景观水平上,侵蚀景观的异质性和破碎性降低,侵蚀斑块连接性略有上升,侵蚀景观中的各斑块更加紧凑密集.(3)斑块类型水平上,轻度侵蚀斑块面积增加,已成为侵蚀景观内的本底,景观的异质性和破碎性增强;强烈、极强烈侵蚀区面积有所下降,景观异质性减弱、破碎度变小;剧烈侵蚀面积略有增大,研究区局部侵蚀区域在程度上有所恶化.     

三峡库区腹地典型流域不同坡度带上的土壤侵蚀多样性变化-以梅溪河流域为例(英文)

[目的]通过对三峡库区梅溪河流域土壤侵蚀多样性的分析,以期为研究区生态环境治理与保护提供依据。[方法]以三峡库区梅溪河流域为研究对象,在GIS技术支持下,以1988年、1999年、2010年TM影像为数据源,提取梅溪河流域不同坡度各土壤侵蚀类型面积,计算出土壤侵蚀多样性与均匀度指数。[结果]随坡度的增加,土壤侵蚀强度、多样性与均匀度指数均以25～35°坡度带为转折点呈先增后减的变化趋势。[结论]①因研究区主要为微度侵蚀及轻度侵蚀占流域总面积最大且最大比重达15.57%,土壤侵蚀多样性与均匀度指数在5~35°坡度带增加表明侵蚀强度增强、侵蚀类型更为均匀、生态环境破坏程度加重,在>35°坡度带指数减小表明侵蚀强度减轻、环境得到恢复与改善。②土地利用分布及其变化与土壤侵蚀多样性和均匀度指数的关系密切。③土壤侵蚀问题虽得到缓解,但土壤侵蚀多样性与均匀度指数变幅均不超过0.02,表明三峡库区土壤侵蚀治理强度仍需跟进。     

长汀红壤侵蚀核心区土壤侵蚀动态与治理效果

为探明长汀土壤侵蚀核心区的治理效果,为长汀未来水保政策的制定及生态环境的保护提供参考依据,结合RS、GIS技术,利用RUSLE模型,对侵蚀核心区的土壤侵蚀状况进行定量评价,并结合侵蚀治理措施探讨其治理效果。结果表明:2013年土壤侵蚀总面积较1999年降低49.02%;侵蚀以轻度为主,轻度侵蚀区面积占76.91%;1988-2013年,侵蚀治理效果呈由强度侵蚀区向轻度侵蚀区推进的趋势,2007-2013年,除中度侵蚀等级外,其他各侵蚀等级的面积比例变化1%;长汀土壤侵蚀治理效果显著,侵蚀空间分布格局逐渐趋于稳定,侵蚀治理转为巩固措施,出现整体好转的同时仍存在局部恶化,未来的侵蚀治理应坚持预防为主,防治结合。     

土壤侵蚀动态变化分析——以四川省凉山州为例

为较全面了解凉山州土壤侵蚀状况,本研究以修正通用土壤侵蚀方程为基础,对凉山州1990-2018年侵蚀模数进行计算与时空变化规律分析.结果表明,全州土壤侵蚀主要以微度和轻度为主,约占总面积的70%,侵蚀整体处于轻等水平;西部和北部整体的侵蚀状况相对良好;土壤侵蚀与坡度关系密切,仅剧烈侵蚀分布面积始终与坡度呈正相关变化关系,除剧烈外的等级均以25°为变化转折点;整个研究期内,微度和中度的面积占比分别减少2.65%和0.56%,其他类别的面积比例均呈现出不同程度的增加;近30年内,该地区强度等级具有较高的稳定性,各时段约有75%的地区强度未发生等级变化.     

内蒙古风蚀水蚀交错区土壤侵蚀的空间分布特征

为了研究风蚀水蚀交错区土壤侵蚀的地貌空间分布特征,选取内蒙古十大孔兑之一的东柳沟,利用地理信息系统和遥感技术,将流域土壤侵蚀强度空间分布数据与数字高程模型数据进行叠加,得到土壤侵蚀强度在坡度、坡向、起伏度、粗糙度等地貌因子上的分布特征。结果显示:东柳沟水土流失程度达77.54%,其中水力侵蚀占15.10%,风力侵蚀占62.44%),且风力侵蚀以中度以为主。流域风蚀和水蚀产生的水土流失面积比例最大的坡度、起伏度、地表粗糙度并不是土壤侵蚀综合指数最大值出现的区域。坡度、起伏度、粗糙度与不同等级的水力侵蚀面积比例呈现单峰趋势;而与不同等级的风力侵蚀面积比例具有非常好的一致性且随坡度、起伏度和地表粗糙度的增大而减小。水力侵蚀面积随坡度的增大先增大后减小,峰值集中在3°~6°范围内,而风力侵蚀面积主要集中在6°以下的区域;水力侵蚀主要集中在东北与西南2个坡向,而风力侵蚀在各个坡向变化趋势一致且东北坡向比例最大;风力侵蚀受地表起伏度和粗糙度影响大于水力侵蚀且呈现线性负相关性。该研究可为风蚀水蚀交错区水土保持治理提供理论支持。     

2010年与2015年贵州省土壤侵蚀的等级变化

为贵州省水土流失生态治理提供科学依据,以贵州省2010年和2015年的土壤侵蚀遥感监测为基础,采用“3S”技术与高分辨率遥感影像解译相结合的方法,对贵州省土壤侵蚀变化趋势进行研究.结果表明:贵州省土壤侵蚀由西北至东南逐渐减轻,西部、西北部及东北部流失最严重;全省土壤侵蚀以轻度侵蚀与中度侵蚀为主,占水土流失面积的53.50％;各地州市水土流失严重程度依次为毕节市＞六盘水市＞铜仁市＞黔西南州＞遵义市＞安顺市＞贵阳市＞黔南州＞黔东南州.2015年贵州省水土流失较2010年呈面积减少、程度减轻趋势,生态环境质量明显改善.土壤侵蚀等级变化类型中改善型占据主要部分,占发生土壤侵蚀等级变化总面积的72.91％.     

基于景观格局的武功山生态脆弱性动态演变与调控对策研究

开展区域土地生态脆弱性时空变化研究对于合理利用土地资源和保护生态环境具有十分重要的指导意义。以江西省武功山为研究区,运用1995年、2015年两期遥感影像数据,在分析生态脆弱性概念与评价方法的基础上,依循"压力-状态-响应"评估框架,采用熵权法和景观格局指数法从生态压力度、敏感度、恢复力3个方面构建生态脆弱性评价模型,基于格网尺度对武功山生态脆弱性进行动态评价和分析。结果表明:(1)1995年各景观类型的脆弱度由高到低依次是耕地、林地和草地,而2015年各景观类型的脆弱度由高到低依次是耕地、草地和林地;(2)由武功山1995年、2015年生态脆弱性变化图可知,研究区生态良好区面积比重减少,由1995年占全区面积的86.08%减少到2015年的50.26%,轻、中、高脆弱区占全区面积比重增加,土地生态脆弱性不断加剧;(3)武功山1995—2015年生态脆弱性级别类型重心转移图表明:生态良好区逐渐向东北方向移动,而轻微脆弱区、中度脆弱区、高度脆弱区和极度脆弱区四区逐渐向东南方向移动。     

鄂东北土壤侵蚀时空演变及其影响因子定量评价

为定量揭示鄂东北土壤侵蚀时空演变特征及其影响因子的贡献,基于RUSLE模型和2000—2020年遥感影像数据探究土壤侵蚀强度的时空变化,并结合地理探测器模型识别土壤侵蚀主导因子及其交互作用效应。结果表明：2000—2020年鄂东北土壤侵蚀模数呈波动减小趋势,2020年的土壤侵蚀模数较2000年下降62.82%;侵蚀强度以微度和轻度侵蚀为主,二者面积之和占总侵蚀面积的82%以上;微度侵蚀面积占比上升,轻度、中度、强烈、极强烈和剧烈侵蚀面积占比呈波动下降趋势;中部和东北部土壤侵蚀明显改善,东北部土壤侵蚀模数仍较高;耕地是土壤侵蚀的主要地类,其土壤流失量占总流失量的74.82%~82.42%;15°~35°坡度区间分布着69.33%的极强烈侵蚀土壤和85.55%的剧烈侵蚀土壤;土壤侵蚀影响因子解释力（q值）表现为植被覆盖度>坡度>海拔>土地利用类型>降雨,植被覆盖度是影响鄂东北土壤侵蚀变化的主要因子,植被覆盖度和坡度之间的交互作用对土壤侵蚀强度的解释力最大（32.28%）;植被覆盖度小于0.3和坡度大于35°的区域发生土壤侵蚀的风险最高。近20年间鄂东北土壤侵蚀明显改善,这主要得益于封山育林、退耕还林等水土保持措施的实施以及多因子协同治理。     

基于ArcGIS的河北省生态环境脆弱性评估研究

[目的]对河北省生态环境脆弱性进行评估。[方法]基于ArcGIS,运用主导因素法和最大限制因素法,构建河北省生态环境脆弱性评估的敏感性-现实性概念框架模型,对生态环境脆弱性进行定量评估,并分析其空间分布特征。[结果]河北省生态环境敏感性与其退化现状具有不一致性;重度脆弱区占全省总面积的4.1%,比例较小,主要分布在冀西北间山盆地的张家口坝下9县区,呈条带状分布,是土壤侵蚀脆弱性和土地沙化脆弱性共同作用的结果;中度脆弱占38.4%,比例最大,主要分布在冀西北间山盆地、燕山山区及太行山山区的大部分地区,主要由土壤侵蚀脆弱性所致,坝上坝下也有大块分布,主要由土地沙化脆弱性所致;河北平原区主要表现为轻度脆弱和微度脆弱,分别占全省面积25.1%和32.4%。[结论]该研究为保障河北省生态安全和省域主体功能区规划提供了科学依据。     

基于AHP的茂县土壤侵蚀时空格局动态变化

以遥感(RS)和地理信息系统(GIS)为平台,以四川省茂县为研究区域,依据土壤侵蚀程度的评价原则选取对研究区域土壤侵蚀影响较大的5个评价因子,包括坡度、植被盖度、土壤可蚀性因子、降雨侵蚀力和水土保持措施因子,运用层次分析法(AHP)计算各评价因子的权重,然后根据多因子分析将土壤侵蚀程度分成5个等级——微度侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀、强度侵蚀、极强度侵蚀,得到茂县土壤侵蚀的等级分布。结果表明,茂县土壤侵蚀还在可控制范围内,没有强度侵蚀和极强度侵蚀的地方。     

不同降雨量下的黄土高原土壤侵蚀特征分析

利用地理信息系统技术对黄土高原土壤侵蚀空间数据和降雨量等级数据进行了空间叠加统计分析。研究表明,在降雨量等级为1时,黄土高原土壤侵蚀主要以水-风混合侵蚀为主,占整个侵蚀的55.76%。在降雨量等级为2和3时,水蚀和风蚀占整个侵蚀的比例较接近。在降雨量等级为4、5和6时,主要以水蚀为主,分别占整个侵蚀的82.54%、98.66%和99.53%。在降雨量等级为7时,土壤侵蚀全部为水蚀,占整个侵蚀的100%。冻融侵蚀出现在降雨量等级为2到6时,占整个侵蚀的比例均不大。在降雨量等级为4时,水蚀、风蚀和水-风混合侵蚀的土壤侵蚀指数均比其它降雨量等级的土壤侵蚀指数大,分别为406.84、665.94和723.78,土壤侵蚀最严重。黄土高原降雨条件的变化对土壤侵蚀状况的变化表现出明显的影响。     

喀斯特山区土壤侵蚀垂直景观格局分析

景观格局及其变化的土壤侵蚀效应是土壤侵蚀研究的重要内容之一。本文基于GIS和RS技术,在对研究区土壤侵蚀等级进行分级的基础上,选取斑块分维数、最大斑块所占景观面积的比例指数和斑块所占景观面积指数,从垂直维度上对不同土壤侵蚀等级的景观空间格局进行定量化研究,探讨景观格局和水土流失过程之间的关系,以期为土壤侵蚀治理提供科学依据。研究表明:在垂直维度上,土壤侵蚀景观具有明显的分层特征,高程从低到高,侵蚀等级逐步增强,斑块分维数在低海拔和高海拔地区较低,斑块稳定性较好。由于人类活动影响,在中海拔地区,斑块分维数较高,斑块稳定性较差,出现连续的强烈侵蚀景观,景观组成以中度侵蚀和强烈侵蚀为主;在1000~1100高程带,人类活动减弱,出现侵蚀等级回降,过渡到以微度和轻度侵蚀为主的景观格局;在山顶部分,出现以微度、轻度、极强烈、剧烈侵蚀景观为主的两极分化的侵蚀分布,伴有连续大片的微度和轻度侵蚀景观,土壤侵蚀景观格局主要受自然环境的影响。     

闽东滨海湿地生态脆弱性动态评价

运用逻辑斯蒂模型定量评价了2001年和2010年2个时期闽东滨海湿地生态脆弱性的动态变化.结果表明：2001年和2010年闽东滨海湿地生态脆弱性综合评价指数（Ⅴ）分别为0.5384和0.5374,均处中度脆弱水平;景观结构还算完整,但自然状态活力衰退,功能水平有一定退化,对外界干扰的恢复力减弱;尽管1993-2001年和1993-2010年期间各单因子指标变化方向和程度各异,但总体而言这2个时期湿地综合生态脆弱性变化程度较小.     

基于AHP法的山东省生态脆弱性综合评价

从影响山东省生态脆弱性的主要因素出发,建立生态潜在脆弱性-人为干扰脆弱性的评价指标体系。在运用层次分析法定权的基础上,将综合指数法和GIS相结合形成生态脆弱性的综合评价方法。根据生态脆弱分级标准,将山东省17个地市的生态脆弱性分成4类,即轻度、中度、强度、极强度脆弱。评价结果显示,山东省强度脆弱区共有5个市,占全省总面积的17.1%,多层次的评价分析对于各地区有针对性采取措施降低生态脆弱性具有重要的理论意义。     

基于景观格局的玉树州天然草地生态脆弱性分析

[目的]研究玉树州天然草地生态脆弱现状。[方法]根据玉树州天然草地野外调查样点,对TM遥感影像草地类型进行解译,对天然草地退化程度进行定性。利用景观指数对玉树州7个天然草地景观类型进行生态脆弱性分析。[结果]玉树州天然草地区域生态脆弱综合指数偏低,中度以上脆弱区域面积约占99.91%。[结论]生态脆弱性已经成为威胁试验区天然草地生态安全的最大隐患。     

基于SRP模型的南雄丹霞梧桐自然保护区生态脆弱性评价

通过建立生态敏感性-生态恢复力-生态压力度（SRP）模型，利用主成分分析法确定指标权重，对南雄丹霞梧桐自然保护区进行生态脆弱性评价。结果表明:1）从生态敏感性角度，研究区高度脆弱和极度脆弱面积分别为756.50 hm²和773.58 hm²，占比之和>50%，主要集中分布于北部和中部，而主要影响要素为土壤侵蚀强度，其次为距水源距离；2）从生态恢复力角度，研究区不脆弱和轻度脆弱面积分别为777.71 hm²和676.73 hm²，占比之和>50%，主要集中分布于西部和西南部，主要影响要素为生物多样性，其次为植被覆盖度；3）从生态压力度角度，研究区不脆弱和轻度脆弱面积分别为551.33 hm²和1 205.12 hm²，占比之和>60%，主要集中分布于西部及东部，而主要影响要素为GDP密度和人口密度；4）研究区整体生态脆弱性较高，中度及以上脆弱性面积之和达到67.72%，主要集中于研究区的中部和北部，其中生态敏感性对生态脆弱性的影响最大，说明研究区整体生态脆弱性较强，应做好生态保护工作。     

基于主成分聚类分析法的塔里木河流域生态脆弱性评价——以巴音郭楞蒙古自治州为例

以南疆塔里木河流域的巴音郭楞蒙古自治州为研究区域,通过对影响当地生态环境脆弱性的因素进行分析,构建适合巴州的生态脆弱性评价指标体系,指标主要包括人口自然增长率、地膜使用量、环境保护支出、机械总动力、有效灌溉面积、化肥施用量、人均纯收入、人均生产总值、固定资产投资总额、森林覆盖率、牧草地年均面积减少面积、农业引水量、未利用地年均面积减少面积、年均沙尘暴出现次数、沙漠化危害严重的耕地面积15个指标。利用SPSS20.0软件,采用主成分分析法得到生态脆弱性指标权重值,通过生态环境脆弱度公式计算得到生态脆弱性得分,在主成分分析法所提取的主要指标基础上进行聚类分析综合确定生态脆弱性等级。结果表明,尉犁县为极强度脆弱区,库尔勒为强度脆弱区,且末县、轮台县和若羌县为中度脆弱区,和静县、和硕县、博湖县和焉耆县为轻度脆弱区。根据生态脆弱性评价的结果提出相应的对策建议,可以为当地政府在制定生态环境保护政策方面提供理论借鉴。     

基于GIS和RUSLE的南水北调东线工程江苏段沿线土壤侵蚀定量研究

在GIS技术支持下,利用遥感影像解译资料、数字高程模型(DEM)及土壤、降雨等数据,对修正通用土壤流失方程RUSLE中各因子进行了量化分析,进而实现南水北调东线工程江苏段沿线区域土壤侵蚀量估算,并根据估算结果进行土壤侵蚀强度分级,揭示沿线区域水土流失空间分布特征。结果表明:江苏段沿线区域2000年和2005年微度土壤侵蚀等级面积均占研究区总面积的95%以上,强度侵蚀及以上等级面积所占比例很小,主要分布在盱眙县、邳州市和铜山县部分地区。     

小陇山林区天然林林种结构优化决策研究

选用坡度、坡向、植被盖度、裸岩率和农田分布特点5个主要指标划分小陇山林区天然林生态脆弱性等级,基于林种分布区域的生态脆弱性强弱,运用AHP结构层次分析法确定小陇山天然林林种优化方案。结果表明:小陇山天然林分布地段生态脆弱性强,现有林种一般脆弱（一级）等级面积占天然林总面积的5.12%,比较脆弱（二级）占24.62%,非常脆弱（三级）占43.35%,极端脆弱（四级）占26.90%;优化调整结果确定了小陇山天然林适宜发展的林种结构为水源涵养林49.10%、水土保持林14.65%、自然保护林18.60%、风景林8.66%、商品林8.99%;对各林种在生态脆弱等级中的分布结构做出科学规划,即降低水源涵养林和水土保持林在各等级中所占面积比例,提高商品林、自然保护林和风景林的分布比例,其目的为该地区森林分类经营的实施和天然林保护提供科学依据。     

内蒙古鄂温克族自治旗生态脆弱性动态研究

以鄂温克族自治旗为研究区域,基于1995-2010年的自然和社会经济数据,利用主成分分析法对其进行生态脆弱性评价,研究其生态脆弱性的动态变化及驱动因子。结果显示:1995年至2010年间,研究区生态脆弱性指数由-0.878 98增长至0.699 19,其脆弱性等级由轻度脆弱发展为中等脆弱,并有进一步恶化的趋势;造成鄂温克族自治旗生态环境脆弱的主要驱动力是其恶劣的生态环境背景情况以及不合理的产业发展结构和较低的社会发展水平。在此基础上,提出了研究区生态脆弱性调控对策,以期为鄂温克族自治旗生态环境和社会经济的可持续发展提供参考。