影响福建省水土流失主导因子的研究

影响水土流失的因素众多而复杂,以福建省为研究区域,在闽西北、闽中、闽东、闽西南和闽东南5个地区共建立了442个样区,应用数量化理论Ⅰ,分析样区的土壤侵蚀强度与植被覆盖度、植被结构、土地利用类型、坡度、母岩类型和工程措施及有机质、质地、分散率和降雨侵蚀力R值等的关系,结果表明:影响福建省水土流失的主导因子为植被覆盖度、工程措施、降雨侵蚀力R值、土地利用类型、坡度和有机质6个主导因子,另外,母岩对福建省的水土流失也有一定的影响.     

不同土地利用类型土壤侵蚀量的坡度效应

 研究不同土地利用类型土壤侵蚀量的坡度效应,以便为退耕还林及坡耕地水保措施提供依据。根据上舍河小流域2000年55场有效降雨资料,对不同土地利用类型(坡耕地、杉木林地)次降雨地表径流量、径流侵蚀模数与坡度、降雨量、降雨强度、植被盖度等影响因子进行相关分析。结果表明:坡耕地、杉木林地的次降雨地表径流量、地表径流侵蚀模数与坡度、降雨量、降雨强度、植被盖度等相关显著。在一定坡度范围内,坡耕地的次降雨地表径流量和径流侵蚀模数,随着坡度的增大而增加,而杉木林分的次降雨地表径流量和径流侵蚀模数,随着坡度的增加而降低。     

基于地理探测器的江苏省沿江地区土壤侵蚀定量分析

[目的]研究江苏省沿海地区土壤侵蚀空间分布特征,识别主要影响因素并开展驱动力因子定量归因,为该区域水土流失防治与生态环境建设提供科学指导。[方法]以江苏沿江地区为对象,基于高分辨率遥感影像、数字高程模型和长系列降雨等数据,采用中国土壤流失方程、地理探测器等方法,探索土壤侵蚀空间分异性的主导影响因子及其交互作用影响程度,识别土壤侵蚀高风险区域。[结果](1)平原区与山丘区土壤侵蚀均以坡度与土地利用类型为主导因素。茶园的土壤侵蚀以植被覆盖度为主导,其他类型土地的土壤侵蚀均以坡度为主导因子。(2)土壤侵蚀的主导交互作用为坡度叠加土地利用类型。茶园与草地主导交互作用因子为坡度叠加植被覆盖度,其他类型土地的土壤侵蚀主导交互作用因子为坡度叠加降雨量。(3)果园、茶园、林地与生产建设活动扰动地的土壤侵蚀高风险区域位于坡度>20°,降雨量1 300～1 400 mm,植被高覆盖度的丘陵山区。[结论]地理探测器操作简便,结果包括单因子影响、两因子交互作用及风险区域分析。江苏省生产建设活动扰动地、园地的水土流失问题应引起密切关注。     

北京山区灌草坡面水土流失特征及其影响因素

为了揭示区域坡面水土流失规律,以北京山区灌草坡面径流小区定位观测资料为基础,对坡面径流量和侵蚀量与降雨、植被盖度、坡度等主要影响因子进行偏相关分析.结果表明：1）在一定降雨和下垫面条件下,径流量的主要影响因子是降雨量和最大30 min降雨强度,侵蚀量的主要影响因子是径流量、植被覆盖度和最大30 min降雨强度;2）就降雨因子而言,影响径流量的关键性降雨因子是降雨量、降雨历时和最大30 min降雨强度,而影响侵蚀量的关键性降雨因子是最大30 min降雨强度;3）径流量和侵蚀量与植被盖度之间表现出显著的负相关关系,即植被盖度越大,径流量和侵蚀量越小;4）不同坡度等级的径流量和侵蚀量差异显著,随着坡度的增加,径流量和侵蚀量呈现出先增加后减小的趋势;5）灌草坡面的水土保持作用显著,重视和发展植被恢复与重建工作,对北京山区生态环境改善和水土流失治理具有重要的意义.     

福贡县土壤侵蚀时空变化及其影响因素分析

开展福贡县土壤侵蚀时空动态变化分析,对当地的水土流失防治和国土空间规划具有重要意义。研究基于降雨、土地利用、土壤和植被覆盖度等数据,采用GIS技术和RUSLE模型分析了福贡县2002年、2010年和2018年的土壤侵蚀时空变化和影响因素。结果表明:(1)福贡县土壤侵蚀强度主要以微度侵蚀和轻度侵蚀为主; 2002—2010—2018年平均土壤侵蚀模数不断下降,微度侵蚀面积不断增加,福贡县土壤侵蚀状况呈现改善趋势;(2)福贡县土壤侵蚀严重区主要分布在怒江两岸,近16 a福贡县74.73%以上的区域土壤侵蚀强度未发生改变,整体好转,表明退耕还林等工程实施对抑制土壤侵蚀强度有一定效果;(3)土地利用类型是福贡县土壤侵蚀的主要影响因子; 各因子解释力的大小依次为:土地利用类型、植被覆盖度、年均降雨量、海拔、坡度。海拔1 005～1 523 m、坡度>35°、年均降雨量1 482～1 671 mm、植被覆盖度<0.3、土地利用类型为未利用地的区域被识别为高风险侵蚀区。结合福贡县实际,坡耕地应为福贡县土壤侵蚀治理的重点区域。     

基于GIS和RUSLE模型的松涛水库上游水土流失定量分析

基于地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS),提取了松涛水库上游降雨侵蚀力、地形、土壤可蚀性、植被与经营管理和水土保持措施5个主要水土流失影响因子,运用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)估算该区域土壤侵蚀量,生成土壤侵蚀程度分布图。运用GIS空间分析和数理统计方法,分析水土流失在地理空间上的分布特征,结果表明:水土流失主要以微度和轻度侵蚀为主,分别占研究区总面积的48.43%和26.76%;坡度是引起水土流失的重要因子,水土流失主要分布在坡度15°的区域;水土流失主要发生在人类干扰活动较强烈的草地、灌木林、速生林、热作园等地类上,其水土流失面积占到研究区水土流失总面积的89.64%。     

江淮丘陵区土壤侵蚀分布与环境因子的关系

[目的]掌握江淮丘陵区土壤侵蚀分布及其与土地利用类型、坡度、植被、土壤类型等环境因子的关系,为确定水土保持重点区域,开展水土保持规划、制定有针对性的水土流失防治措施提供依据。[方法]以淮河流域江淮丘陵区为研究区,以2015年15m分辨率的Landsat 8影像为基础信息源,基于"3S"技术平台,采用综合评判法和实地调查验证相结合的研究方法,开展土壤侵蚀空间分布及其与土地利用类型、植被、坡度、土壤类型等环境因子关系的研究。[结果](1)江淮丘陵区水土流失面积为1 409.60km2,约占总面积的10.20%,侵蚀强度以轻度侵蚀为主,局部以中度侵蚀为主。(2)不同土地利用类型下,土壤侵蚀主要发生在下垫面起伏度较大、条件较为恶劣的坡耕地,以及坡度相对较大、植被盖度较差的林地和荒草坡中;不同坡度下,主要发生在5°~15°的山区与平原的交界带;不同植被覆盖度下,主要发生在45%~75%的地区;不同土壤类型下,主要发生在暗色土、水稻土以及黄棕壤等土壤类型中。[结论]土地利用类型、坡度、植被、土壤类型等环境因子与淮河流域江淮丘陵区土壤侵蚀分布关系紧密,坡耕地、坡度起伏较大、植被覆盖较低、土壤抗蚀性较差等下垫面更容易发生土壤侵蚀。     

福建省北部降雨侵蚀力时空变化特征

为了解福建省北部降雨侵蚀力的时空变化特征,更好地监测福建省北部的水土流失变化,选取1980~2009年福建北部13个雨量站的逐日降水数据,估算研究区的降雨侵蚀力R值,分析福建省北部降雨侵蚀力的时空变化特征。结果表明:福建省北部降雨侵蚀力年内分配集中在3~8月,呈弱双峰式分布;1980~2009年间福建省北部降雨侵蚀力的年际变化呈波动上升,30a内出现一次突变情况,年际变化自东向西逐渐降低且降雨侵蚀力分布不均,降雨侵蚀力高值集中于研究区西北与东部地区。     

基于多因子层次覆盖模型的潜在土壤侵蚀等级评价——以内蒙古林西县为例

以内蒙古林西县作为研究案例,采用降雨侵蚀力、主要地形体、土壤可蚀性、植被盖度及水土保持措施等参数,利用TM影像、DEM、土壤类型图、土地利用类型图等地理辅助数据与地面实测土壤理化性质及多年降水数据,在GIS与RS技术支持下,对5个单因子作用下研究区潜在水土流失风险进行评价.并基于多因子层次覆盖评价模型,对复合因子及多因子综合作用下研究区潜在水土流失状况进行评价.结果表明:地形、土壤与植被盖度3个因子对土壤侵蚀的贡献量较大,土地利用方式与降雨强度对土壤侵蚀的贡献量较小.5个因子综合作用的结果是:林西县有近77%的土地面积面临强度及强度以上水土流失的危险.其中轻度及微度水土流失面积占总土地面积的比例较小,二者共占总土地面积比例14.8%,主要分布在林西县西北部的中高山坡度较低地区;强度水土流失占22.8%,主要发生在北部的中山区及中部的河谷平川区;极强度水土流失占43.8%,主要发生在中部及南部低山丘陵区;剧烈水土流失面积占10.8%,集中分布在北部中山高坡区.     

土壤侵蚀因子变化对县域水土流失动态变化的影响

侵蚀因子的变化必然导致侵蚀模数发生变化,进而影响水土流失强度等级的判定。采用单因素分析方法,选取甘青宁黄土丘陵国家级水土流失重点治理区和塔里木河国家级水土流失重点预防区的部分县/市,分别分析了降雨侵蚀力因子(R)、耕作措施因子(T)和植被覆盖度(FVC)的变化对年度水土流失面积监测结果的影响。结果表明:R因子变化对水土流失动态变化有较大影响,两者之间存在显著的线性相关关系;T因子变化对水土流失动态变化有一定影响,且与区域内的耕地面积等密切相关;FVC变化对水土流失动态变化影响较小,且对水力侵蚀区的影响要高于风力侵蚀区;上年度水土流失面积基数对水土流失面积变幅有一定影响。因此,进行水土流失目标责任考核时,建议规划期内保持R、T因子值不变,并对上年度水土流失面积较大的县(市)适当降低考核比例。     

模拟降雨条件下地表糙度动态变化特征研究

地表糙度是影响土壤侵蚀的因素之一。为进一步明确地表糙度的侵蚀效应,通过野外模拟降雨试验,研究了地表糙度在降雨前后、不同坡度、不同植被覆盖度、不同空间坡段的动态变化特征,探讨了地表糙度变化规律及其影响因素。结果表明:在降雨过程中,土地利用类型、雨强、降雨顺序、坡度和植被覆盖度都会对糙度产生影响。随着降雨场次的增加,地表糙度逐渐增大;在试验范围内,坡度越大,地表糙度增加幅度越大,增加趋势越明显;植被覆盖度越大,地表糙度变化越小。坡面的各个坡段变化情况整体遵循上述规律,但在某些坡段内出现空间变异性,导致有些坡段可以拦蓄径流泥沙,消减侵蚀,而有些坡段可以增加潜在的冲刷,加剧侵蚀;多个因子以及因子间的交互效应成为影响糙度变化的主要因素。研究结果为揭示地表糙度的侵蚀特征提供了一定的理论依据,同时也为黄土高原水土流失治理奠定理论基础。     

黄土丘陵区不同降雨格局下土地利用的水土流失效应

研究不同类型降雨事件下土地利用／覆被对水土流失过程的影响，对于科学指导植被建设和控制水土流失具有重要意义。基于14a径流小区观测数据，依据降雨量．降雨历时和最大30min雨强3个指标。利用快速聚类的方法将定西市安家沟内产流性降雨事件划分为3种格局。总体而言，降雨格局2为雨量集中、雨强很高而历时较短的降雨事件的集合；降雨格局3为雨量分散、雨强小而历时很长的一类降雨事件的集合；而降雨格局1则为雨强、历时等特征值都介于格局3和格局2之间的降雨事件的集合体。在此基础上，着重研究了5种土地利用类型在不同降雨格局下的径流侵蚀规律。（1）从静态观点来看，5种土地利用类型抵抗径流侵蚀的能力依次为沙棘〉荒草〉油松〉苜蓿〉小麦。苜蓿地的土壤侵蚀严重。可能跟人为干扰破坏和苜蓿自身生长习性有关。（2）3种降雨格局中，以降雨格局2下各土地利用类型的径流侵蚀最为严重，降雨格局1次之，降雨格局3最弱。即雨量集中、雨强很高而历时较短的降雨类型是影响该地区水土流失的主导因素。（3）多年生植被（如沙棘，油松等）的径流侵蚀有随生长年数增长而减弱的趋势，以生长初期最为严重，随后逐渐减弱并稳定在一个较低的水平上。因而认为，不同土地利用类型下的径流侵蚀不仅取决于该植被类型，更重要的是决定于该植被所处的生长发育阶段。     

南方红壤区植被覆盖因子估算模型构建与验证

研究红壤区植被覆盖因子变化规律、构建植被覆盖因子计算模型可为该区域水土流失防治及动态监测提供科学依据。该研究基于广东省五华县水土保持试验推广站200余场降雨试验观测数据,分析了影响水土流失的各关键因子与次降雨土壤侵蚀模数(Individual Rainfall Event Soil Erosion Modulus,ISEM)间定量关系,基于中国土壤流失方程计算了系列次降雨事件不同植被覆盖度对应植被覆盖因子值,构建了植被覆盖因子值与植被覆盖度间数学模型,从点、面2个尺度对模型计算精度进行了验证。结果表明:1)ISEM随植被覆盖度增加而降低;ISEM与雨前土壤表层含水率间存在显著正相关对数关系;ISEM随坡度增加呈先增后减的变化规律;ISEM随次降雨量、次降雨侵蚀力和次降雨径流深呈显著正相关线性变化关系。2)构建了植被覆盖因子值与植被覆盖度间二阶指数衰减模型,该模型决定系数和纳什系数分别达0.947和0.876。点尺度验证结果表明90%样本模型计算值与观测值相对误差均小于0.30;面尺度验证结果表明,70%～80%的植被覆盖因子计算值相对误差不超过0.1。总体而言,该模型计算精度较为理想,但由于研究对象典型的时空尺度特征,仍需要更多观测数据对该模型进行完善和验证。研究成果可为深入理解红壤区土壤侵蚀规律、水土流失动态监测提供有益参考。     

黄丘五副区降雨和地形因素与坡面水土流失关系研究

本项研究依据６年来在黄丘五副区定西试验区径流场所取得的观测资料，探讨了降雨物征值和地形中坡度、坡长、坡形三个因子对坡面水土流失的影响规律及其相互关系．提出了表征降雨侵蚀力、坡面产流的指标均为ＰＩ３０，依次建立了相应的数学模型群。此项研究不但从理论上揭示了坡面水土流失发生发展过程及机制，而且在实践上为有效地进行坡面水土流失的治理和水土保持措施的优化配置提供了科学依据。     

基于GIS和RS的巢湖流域水土流失评估

基于地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS),提取了巢湖流域地表覆盖、水土保持措施、坡度坡长、土壤可蚀性、降雨侵蚀力5个主要影响水土流失的因子,并运用修正的通用土壤侵蚀模型(revised univer-sal soil loss equation,RUSLE)估算土壤侵蚀量,生成水土流失等级分布图,从而完成对巢湖流域水土流失现状和空间分布特征的评估分析.结果表明,巢湖流域水土流失主要为微度侵蚀和轻度侵蚀,分别占流域总面积的93.87％和6.04％.此外,坡度和植被覆盖是影响流域土壤侵蚀的主要因素.研究结果可为巢湖流域水土流失治理及决策提供科学参考.     

三峡库区土壤有机质区域分布及影响因素

利用多目标地球化学调查方法，通过野外实地调查、大面积系统采集土壤表层、深层样品、测试分析和数理统计，探讨了三峡库区不同土壤类型深层和表层土壤中有机质含量分布特征。以紫色土为例探讨了不同分布高程、坡度和不同植被条件下对有机质含量的影响。结果表明：三峡库区土壤有机质含量总体上较低，均为矿质土壤。成土母质类型对土壤有机质含量影响明显，相同自然条件成土作用下，海相石灰岩母岩区的土壤有机质高于陆相砂、泥岩母岩区的土壤。在土地利用方式上，水耕模式有利于增加土壤有机质。地形高程、坡度对紫色土有机质分布影响明显，随着海拔高度的降低，紫色土有机质含量明显降低；随着地形坡度降低，土壤有机质明显升高。植被覆盖类型上，草丛区、阔叶林区有机质具有高于混交林区、灌丛区、针叶林区的趋势。紫色土有机质与P，S等元素呈极显著正相关，但与造岩矿物元素及母质来源的元素相关性差。     

南方典型红壤侵蚀区土壤有机质的影响因素及精准治理

以福建省长汀县朱溪流域为研究区，综合运用遥感、冷热点分析、灰度关联度法、神经网络模型，对研究区内不同因子对土壤有机质的影响及土壤有机质的精准治理方案进行了研究。结果表明：(1)朱溪流域西部与东北部为土壤有机质的热点区，南部与北部为冷点区；(2)各因子对有机质含量的影响程度排序为：高程>植被覆盖度>土地利用强度>坡度>水土保持措施耗费；(3)构建的MLP神经网络模型预测的正确率高达92.6%，利用模型预测在植被恢复、工程恢复、植被工程恢复三种治理措施下土壤有机质的恢复情况，通过精确定位，可实现生态恢复措施最优的空间分布，减少因治理空间错位造成的经济损失。     

沂蒙山区土壤侵蚀敏感性评价

根据沂蒙山区遥感影像解译和水土流失遥感调查数据等资料,在通用土壤侵蚀方程的基础上,选择降雨侵蚀力、土壤可蚀性值、坡度和植被覆盖等自然因子建立土壤侵蚀敏感性评价指标体系。利用GIS方法对影响土壤侵蚀敏感性的单因子进行计算,并将各因子进行栅格化。运用空间分析方法对沂蒙山区土壤侵蚀敏感性进行综合评价,将沂蒙山区土壤侵蚀敏感性分为极敏感区、高度敏感区、中度敏感区、轻度敏感区和一般敏感区5个等级区域,并分析了不同土壤侵蚀敏感区的空间分布。     

陕北能源重化工基地土壤侵蚀现状及分异性研究

将地处黄土高原腹地的陕北榆林6县区的能源重化工基地作为研究区域,以2002年9月份的ETM遥感数据作为基础数据,在GPS野外定点确定土地利用类型、实测样方内植被覆盖率及进行RS与G IS信息分析的基础上,确定植被指数、土地利用类型、地面坡度、地表下垫面为影响土壤侵蚀的四大因子,合成了该区土壤侵蚀专题图。对研究区6县区的不同水土流失区面积、流失面积及侵蚀模数做了全面清查,分析了该区土壤侵蚀类型、强度及区域分布的分异性特征。     

江苏省黄河故道沙土区植被措施因子试验分析

植被是江苏省黄河故道沙土区主要的水土保持措施,为定量评价不同植被措施所发挥的作用,通过自然降雨径流小区产流产沙观测试验,利用国内水力侵蚀抽样调查中植被措施因子计算方法,对沙土区几种常见的植被措施因子的取值和影响因素进行了研究。结果表明:(1)试验小区的年产流产沙量表现为:裸地撂荒地林草地灌草地混种草地人工草皮,植被对产沙的影响更大,纯草本措施更具直接拦沙作用;(2)降雨侵蚀力和地表覆盖程度是影响植被措施因子的主要因素,降雨侵蚀力集中的月份其植被措施因子值占到了年值的64.52%~70.83%,随植被覆盖增加,降雨的影响明显减弱,植被的保土作用逐渐增强;(3)撂荒地、混种草、人工草皮、林草地和灌草地的植被措施因子年值(B)为0.499,0.184,0.048,0.266,0.224,说明后4种植被措施拥有良好的土壤保护能力,其抑制土壤侵蚀的效益指标均在70%以上,其中人工草皮达90%以上。