基于GIS的黄土高原不同植被区土壤侵蚀研究

在对黄土高原植被进行分区的基础上,利用地理信息系统技术和景观生态学方法对黄土高原植被区空间数据和土壤侵蚀空间数据进行了空间叠加分析。结果表明,黄土高原被划分为森林植被区、森林草原植被区、温性草原植被区和荒漠半荒漠植被区。在森林植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以水蚀为主,轻度以上的侵蚀百分比为41.92%,水蚀土壤侵蚀指数比温性草原植被区和荒漠半荒漠植被区的水蚀土壤侵蚀指数大,为346.90。在森林草原植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以水蚀为主,轻度以上的侵蚀百分比为70.45%,水蚀土壤侵蚀指数均比其他植被区的水蚀土壤侵蚀指数大,为449.40,水蚀最为严重。在温性草原植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以水-风混合侵蚀为主,风蚀微度-水蚀剧烈的百分比最大,为33.01%,水-风混合侵蚀土壤侵蚀指数均比其他植被区的水-风混合侵蚀土壤侵蚀指数大,为633.45,水-风混合侵蚀最为严重。在荒漠半荒漠植被区,黄土高原土壤侵蚀主要以风蚀为主,轻度以上的侵蚀百分比为99.65%,风蚀土壤侵蚀指数均比其他植被区的风蚀土壤侵蚀指数大,为589.78,风蚀最为严重。黄土高原的土壤侵蚀表现出明显的地带性分异规律。     

不同植被盖度下的黄土高原土壤侵蚀特征分析

利用地理信息系统(GIS)技术对黄土高原土壤侵蚀空间数据和植被盖度等级数据进行了空间叠加,研究不同盖度的植被对土壤侵蚀的影响。结果表明:植被盖度等级为1时,黄土高原土壤侵蚀全部为水蚀,占整个土壤侵蚀的100%;植被盖度等级为2时,土壤侵蚀主要以水蚀为主,占整个土壤侵蚀的95.61%;植被盖度等级为3、4、5时,土壤侵蚀仍主要以水蚀为主,分别占整个土壤侵蚀的74.90%、66.68%和58.19%。冻融侵蚀出现在植被盖度等级为4和5时,占整个土壤侵蚀的比例均不大。随着植被盖度的增加水蚀所占比重逐渐减小,而风蚀、水?风混合侵蚀和冻融侵蚀所占比重逐渐加大。植被盖度等级为5时,水蚀、风蚀和水-风混合侵蚀的土壤侵蚀指数均比其他植被盖度等级的土壤侵蚀指数大,分别为657.56、796.68和596.79,土壤侵蚀最严重。黄土高原植被盖度变化对土壤侵蚀状况影响显著。     

中国土壤侵蚀相关模型研究进展

土壤侵蚀预报模型通常可以分为经验模型、物理过程模型和分布式模型。我国学者以USLE为蓝本,利用水蚀区径流小区观测资料,根据各研究区实际情况进行因子修正,就主要水蚀区的黄土高原、东北漫岗丘陵、长江三峡库区、南方红壤丘陵和闽东南、广东、滇东北等地区的坡面土壤侵蚀,开展了我国土壤侵蚀经验模型研究并取得了成果。在介绍我国土壤侵蚀相关模型研究成果的基础上,指出了相关模型的优点和存在的问题,展望了模型未来的发展趋势。     

河北省张承地区土壤侵蚀现状分析

根据河北省第一次全国水利普查成果,对张承地区土壤侵蚀面积、类型、强度、水土保持效果进行了分析,得出如下结论:张承地区是河北水土流失最为严重的地区,土壤侵蚀面积排前三位的区(县)分别为围场县、丰宁县和康保县;水力侵蚀占主导地位,风力侵蚀集中分布在河北坝上地区;土壤侵蚀区可分为风蚀为主水蚀为辅区、风蚀水蚀交错区、水蚀为主风蚀为辅区和水蚀区4个分区;轻度侵蚀面积最大,中度侵蚀次之,强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积较小,并逐级减少;1995—2011年水土流失面积呈现逐年减少的趋势,并根据坝上高原区、冀北山地区和冀西北黄土丘陵区的地貌类型特点,提出土壤侵蚀防治建议。     

基于CSLE模型的巴基斯坦土壤侵蚀评价

通过制作土壤侵蚀图,分析土壤侵蚀主控因子,为巴基斯坦水土流失与保护提供合理的科学依据及治理参考。以土壤侵蚀抽样调查单元数据和土壤侵蚀因子数据为数据源,基于CSLE模型分别以空间插值法和地图代数法定量计算巴基斯坦水蚀区土壤侵蚀图,以空间插值结果为参照对地图代数计算结果做直方图匹配得到巴基斯坦水蚀速率图;采用水利部SL 190—2007标准对巴基斯坦风蚀强度进行了定性评价;使用分类决策树分析土壤侵蚀的主控因子。结果表明,空间插值法制图具有空间预测的准确性,地图代数法制图可以表现良好的局地变异特征;直方图匹配土壤侵蚀图兼具这2种方法的优点,土壤水蚀速率平均值为972.9 t/(km²·a),水蚀区土壤侵蚀比较严重,风蚀区以剧烈风蚀和极强烈风蚀为主,大部分地区生物措施因子是影响土壤侵蚀的主控因子,耕作区和山区的主控因子分别是R因子和LS因子。     

陕北坡耕地土壤侵蚀对土壤性质的影响研究

研究分析黄土高原北部坡耕地土壤侵蚀对土壤性质影响结果表明,山坡中、上部为土壤侵蚀最强烈地带,坡顶侵蚀较弱;土壤全N、碱解氮、速效钾与水蚀和耕作侵蚀间呈线性相关关系,而土壤有机质、速效磷和阳离子代换量则与水蚀和耕作侵蚀无显著相关性。     

不同高程带上的土壤侵蚀特征分析

利用遥感和地理信息系统技术对中国不同高程带上的土壤侵蚀情况进行了分析 ,结果表明轻度以上水蚀的百分比和水蚀综合指数的最高值都出现在第 6级高程带上 ,即在 10 0 0～ 35 0 0m的高程带上 ,分别为 49.2 %和 180。风蚀综合指数和土壤侵蚀综合指数最高值分别为 5 99和 367,均在第 6级高程带上。冻融侵蚀综合指数最高值为 2 18,出现在第 8级高程带上。在各个高程带上均有水蚀分布 ,在 1,8级 ,极强和剧烈的水蚀分布比例几乎为 0 ,而在 6级高程带上 ,却均在 69.9%以上。高程等级从 1级到 5级 ,均以水蚀为主。在 6级 ,以水蚀和风蚀为主 ,分别占 5 1.1%和 45 .2 %。在 7和 8级 ,主要以冻融侵蚀为主     

辽宁省不同土地利用背景下土壤侵蚀空间分布规律

辽宁省地域辽阔,不同地区不同土地类别土壤侵蚀差异很大.定量研究辽宁省不同区域、不同地类土壤侵蚀空间分布规律,研究如何进行水土保持,防止土壤侵蚀,为辽宁省的可持续发展提供决策支持,具有深远意义.以前人研究手段为基础,以辽宁省第4次土壤侵蚀遥感成果为依据,对辽宁省不同土地利用背景下土壤侵蚀空间分布规律进行定量研究.研究表明,辽宁省各地类土壤侵蚀以水蚀为主,林地最为严重,耕地次之;风蚀以草地最为严重,同时风蚀对耕地的影响不容忽视.     

不同降雨带上的土壤侵蚀状况分析

利用遥感和地理信息系统技术对我国不同降雨量等级下的土壤侵蚀情况进行了分析 ,结果表明 ,轻度以上水蚀的百分比和水蚀综合指数的最高值都出现在降雨量为 2 5 0～ 40 0 m m的半干旱、农牧交错区的带上 ,分别为 5 5 .7%和 182。风蚀综合指数、冻融侵蚀综合指数和土壤侵蚀综合指数的最高值分别为 6 40 ,192和 44 7,均出现在降雨量小于 2 0 0 mm的干旱地带上。在降雨量大于 16 0 0 mm的带上不存在冻融侵蚀。在湿润、潮湿和过湿的地带上主要以水蚀为主 ,均占 96 %以上。在半湿润地带上 ,水蚀也占优势 ,占 76 .1%。在半干旱地带上 ,水蚀、风蚀和冻融侵蚀接近于各占 30 %。在干旱地带上 ,以风蚀为主 ,占 5 8.6 %。     

基于GIS和RS的土地利用与土壤侵蚀关系研究——以冀北地区为例

 冀北地区土壤侵蚀以水蚀和风蚀为主,根据水利部颁布的《土壤侵蚀分类分级标准》(1997),参考有关学者提出的土壤风蚀强度分级指标,构建研究区土壤侵蚀强度的分级指标。运用GIS和RS技术,提取土地利用、坡度、植被覆盖度、土壤质地等信息,通过GIS空间叠加分析,得出冀北地区土壤侵蚀强度分级图,详细研究土壤侵蚀强度的空间分布特征;进一步与土地利用图叠加,分析不同土壤侵蚀强度下的土地利用特征和不同土地利用类型的土壤侵蚀状况。     

区域水土流失面积与平均土壤侵蚀模数关系探究

采用黄河流域(片)国家级防治区中部分县级行政区2020年度水土流失动态监测成果及对应的平均土壤侵蚀模数,建立了不同县级行政区县域面积、各侵蚀强度等级面积与其平均土壤侵蚀模数之间的关系,进而推算不同区域的土壤流失量。结果表明,临界土壤侵蚀模数与平均土壤侵蚀模数之间存在较好的线性关系。根据建立的拟合关系,推算出不同时期黄土高原多沙区土壤流失量,1990—2019年黄土高原多沙区累积保土量为213.44亿t。     

黄土高原丘陵沟壑区土壤侵蚀研究

土壤侵蚀是世界性的环境问题,通过对近年来黄土高原丘陵沟壑区土壤侵蚀研究成果的综合分析,详细论述了这类地区土壤水力侵蚀的类型与机理、土壤侵蚀的营力机制、主要影响因素及流域产沙的预报与防治。指出,实现土壤形成与流失、输运与沉积、“利”与“害”、侵蚀和保持的动态平衡,是土壤水力侵蚀研究的主要方向。     

城市水土流失与环境治理

水土流失已被国际公认为影响环境的四大公害之一，黄土高原是我国水土流失最严重的区域。该对黄土高原山区城市水土流失的自然环境、成因和特点及对城市环境的危害进行了探讨，在此基础上提出了防治对策与建议。     

基于黄土沉积速率的土壤侵蚀危险度评价

土壤侵蚀危险度是评估和预测侵蚀作用破坏土地资源和生态环境危险性的重要指标,也是科学防治水土流失的基础。利用14 C测年技术对陕北黄土高原黄土沉积速率进行研究,并通过计算土壤侵蚀模数与黄土沉积速率的比值,对该研究区的土壤侵蚀危险度进行评价。结果表明:洛川县、延长县和横山县采样点的黄土沉积速率分别为0.017 9cm/a,0.015 3cm/a和0.021 3cm/a,土壤侵蚀危险度分别为14.1,43.3和24.8,均远远大于临界危险度值1,因此该地区为水土流失重点防治区域。通过该项研究可以为水土保持治理及规划提供科学参考,并为环境治理决策部门提供理论依据。     

黄土高原中部地区土壤侵蚀人为影响因素的分析

黄土高原中部地区是典型的农业区，开荒扩种在本区表现突出，由于人为不合理的社会经济活动的影响，水土流失成为制约本区经济发展的突出问题。本文通过典型调查和总体分析相结合，对影响土壤侵蚀的人为因素进行了评价。认为土地利用结构不合理，人口的失控增长，森林植被的破坏以及工业化进程中对水土保持工作不十分重视等是人为加速土壤侵蚀的几个主要方面。     

黄土区小流域土壤侵蚀系统模拟的研究

中国黄土高原是世界上水土流失最严重的地区之一 ,土壤侵蚀量是正确评价综合治理的一个重要指标。本文对黄土区小流域土壤侵蚀系统进行计算机模拟 ,它是在与地理信息系统支持平台松散耦合的基础上 ,利用DEM提供地形特征的功能 ,运用水文模型进行流域径流水文分析 ,并在此基础之上 ,结合通用水土流失方程式的侵蚀泥沙模型及其沿程传递模型 ,建立了分布型小流域土壤侵蚀模拟模型 ,用它可以计算不同时间和空间的土壤侵蚀量。最后将研究成果应用于试验流域——宁夏西吉县黄家二岔小流域 ,经过验证 ,具有一定的可靠性 ,可以用于黄土区流域的土壤侵蚀量的模拟运算 ,这将进一步提高小流域综合治理的水平。     

汇水面积阈值对土壤侵蚀定量评价的影响

土壤侵蚀预报模型是定量评价水土流失和评估水土保持措施效益的重要手段。通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation,USLE)和中国土壤流失方程(Chinese Soil Loss Equation,CSLE)被广泛应用于土壤侵蚀定量评价。这些模型中坡长的计算受汇水面积阈值的影响较大。为揭示汇水面积阈值对土壤侵蚀定量评价的影响,选取北方土石山区、西北黄土高原区、东北黑土区、南方红壤丘陵区、西南紫色土区、西南山地区和西南岩溶区210个流域面积在0.2~3.0km~2的小流域,以1∶10 000地形图10m分辨率DEM为数据源,分别计算了1 000,1 500,2 000,2 500,3 000,5 000,7 000,9 000,11 000,13 000,15 000m~2共11个汇水面积阈值下各小流域不同坡长、土壤侵蚀强度级别以及土壤侵蚀的面积比例,分析了它们对汇水面积阈值变化的敏感性。结果表明:平均坡长、土壤侵蚀面积和轻度以上各级别的侵蚀强度面积比例都随汇水面积阈值的增加先增加而后趋于稳定。微度侵蚀面积比例随汇水面积阈值的增加逐渐减小并趋于稳定。当汇水面积阈值由1 000m~2增加到15 000m~2时,北方土石山区、西北黄土高原区、东北黑土区、南方红壤丘陵区、西南紫色土区、西南山地区和西南岩溶区的平均坡长分别增至阈值为1 000m~2时的1.53,4.16,1.95,1.90,1.69,1.57,1.47倍;土壤侵蚀面积比例分别增至阈值为1 000m~2时的1.20,1.85,1.43,1.37,1.77,1.44,1.30倍。汇水面积阈值对各分区的影响程度存在差异。从平均坡长和土壤侵蚀面积来看,东北黑土区受汇水面积阈值的影响最大。研究结果不仅为精确评价土壤侵蚀提供了数据支撑,而且对水土保持综合防治措施的评价和优化具有指导意义。     

地形因子对喀斯特坡面水土流失影响的机理研究

[目的]通过对贵州喀斯特高原山地、盆地和峡谷3种典型地貌单元水土流失机理的研究,揭示坡度、坡长、坡形、坡位、坡向和微地形等地形因子对区域水土流失的影响,为综合防治喀斯特地区水土流失提供理论依据。[方法]基于标准径流场监测和侵蚀基线法对3种地貌单元进行多年水土流失监测,运用Excel和SPSS统计软件对数据进行分析。[结果]坡度是最直接影响坡面水土流失的态势因子,土壤侵蚀量是随坡度增加而增大,25°为临界坡度;喀斯特坡面的坡长对水土流失的影响并不明显;坡形通过坡位和坡向来影响水土流失,坡位对水土流失的影响规律表现为:坡面下部坡面中部坡面上部,向阳坡的土壤侵蚀大于背阴坡;微地形对水土流失的影响非常明显,凸出地段常被侵蚀,凹陷带常形成堆积。[结论]影响喀斯特地区水土流失的机理是多种因素联合作用,地形因子相互影响共同控制着喀斯特坡面水土流失的发生与变化趋势。     

内蒙古十大孔兑西柳沟流域土壤侵蚀及水土保持措施调查

[目的] 内蒙古十大孔兑地区属黄河中上游多沙粗沙区和生态脆弱区,对该区典型流域西柳沟的土壤侵蚀进行实地调查,分析流域土壤侵蚀特征及成因,为该区水土流失防治提供科学依据。[方法] 于2022年9月19—26日和2023年6月21—26日沿X640解柴线（解家营—柴沟堡）和G109京拉线（北京—拉萨）2条公路分别布设15个调查点和14个集水区,对调查点及集水区植被、土壤、土壤侵蚀特征和水土保持措施等进行调查。[结果] 流域内草地片蚀较为严重,耕地侵蚀不严重,沟谷内裸地风蚀较为严重。上游黄土高原丘陵区沟蚀严重,且溯源侵蚀、下切侵蚀及沟岸扩张未停止,伴随较为严重的重力侵蚀。中游风沙区以风水复合侵蚀为主,大幅增加了流域的产沙总量。流域内道路建设及边坡开挖等人为扰动进一步加剧了侵蚀风险。径流泥沙含量测定结果验证了流域泥沙的主要来源为上游地区。流域内水土保持措施以植被措施及工程措施为主,虽已起到一定水土保持作用,但由于形式单一而未能发挥理想效果。[结论] 西柳沟短历时高强度的降雨特点叠加下层砒砂岩土壤条件共同加剧了该区土壤侵蚀,经济发展压力下的人类活动扰动加剧了生态风险,当地政府亟需持续增加水土保持投入,提高监管能力,加强对于土壤侵蚀的监测与机理研究,完善水土保持综合治理。     

四川省土壤侵蚀与土地退化研究

四川省的土壤侵蚀是造成土地退化的主要原因,全省水土流失面积20.0万km~2,以水力侵蚀为主.土地退化的主要类型有土壤退化、土地石质化、土地沙质化和土地沙石化,全省沙质荒漠化面积达95.14万hm~2.毁林垦殖、滥伐森林、工矿生产污染是造成土壤侵蚀、土地退化加剧的主要原因.