基于RS和GIS的河北太行山区土壤侵蚀强度研究

以河北太行山区为例,选择加权降雨量、坡度、坡长、沟谷密度、土壤质地、植被覆盖度、土地利用类型7个影响因子,应用层次分析法求出各因子权重,建立土壤侵蚀评价指标体系;利用RS和GIS技术,将影响因子分级并进行地图代数加权叠加,划分土壤侵蚀强度等级,揭示该区2000年土壤侵蚀强度分布情况。     

基于CSLE模型全覆盖和抽样调查法的天山北坡县域尺度土壤侵蚀计算方法的比较

为进一步探讨CSLE模型全覆盖和抽样调查法对估算区域土壤侵蚀的影响,明确天山北坡县域尺度适宜的抽样密度和土壤侵蚀推算方法,以天山北坡阜康市为例,开展水土流失类型区划分,基于CSLE模型全覆盖和0.25%、1%、4%三种抽样密度,采用栅格推算法分别对研究区土壤侵蚀进行估算,并对侵蚀强度面积和分布进行对比分析。结果表明：阜康市水土流失类型可划分为北部沙漠风力侵蚀主导区、中部山前冲积扇及倾斜平原风水复合侵蚀主导区、南部中低山丘陵水力侵蚀主导区及南部高山冻融侵蚀主导区等4个区。与4%抽样密度下推算的侵蚀面积相比,0.25%和1%抽样密度下平均相对差异分别为8.76%和28.99%;三种抽样密度下土壤侵蚀空间分布规律表现较为一致,轻度侵蚀主要在中部耕作区呈集中连片分布,中度侵蚀主要在植被盖度30%~60%、坡度8°~25°的区域分散分布。全覆盖计算的阜康市水土流失面积与三种抽样密度下推算面积相比均偏小。全覆盖推算侵蚀面积与0.25%、1%抽样密度下推算面积相差较大,分别偏小145.27 km²和114.32 km²,与4%抽样密度计算结果相比仅偏小8.64 km²。在天山北坡开展县域尺度土壤侵蚀调查工作时,若资源、资金等条件有限,需开展土壤侵蚀状况基础调查,0.25%抽样密度下采用栅格计算法即可满足要求;若进行土壤侵蚀定量分析,既要掌握土壤侵蚀模数,又要进行土壤侵蚀强度分级,可采用基于CSLE模型全覆盖计算方法,植被因子可采用高分卫片为基础,通过遥感影像提取并结合0.25%的分层系统抽样获取。     

陕西省丹汉江流域典型县土壤侵蚀的地貌分布特征

为揭示陕西省丹汉江流域典型县土壤侵蚀的空间分布特征,利用地理信息系统技术,通过对石泉县和商南县土壤侵蚀强度分布图和DEM图的叠加,得到土壤侵蚀强度在坡度、坡向、高程、起伏度等地貌因子的空间分布状况。结果表明:研究区水土流失程度较高,土壤侵蚀强度以轻度和中度为主。不同坡度、高程、起伏度下的水土流失面积比例、土壤侵蚀综合指数和土壤侵蚀强度均呈现单峰分布,平地的水土流失面积接近0,不同坡向的土壤侵蚀强度分布差异不显著。不同土壤侵蚀强度的最大值随着坡度升高而增大,但却随着高程的升高而减小。各土壤侵蚀强度的起伏度分布特征均很相似。此结论可为陕西省丹汉江流域中游地区水土保持规划和水土流失治理提供决策依据和理论支持。      

基于InVEST模型的佳木斯土壤侵蚀时空变化及驱动因素分析

东北黑土区是我国重要粮食生产基地，当前面临严重的土壤侵蚀和养分流失问题。以典型黑土区佳木斯为研究区，利用ArcGIS提取土壤侵蚀因子并结合InVEST模型，探究土壤侵蚀强度的空间分布特征及影响因素，为我国黑土区农业可持续发展和粮食安全等相关政策制定提供数据依据。结果表明2005—2010年佳木斯市土壤侵蚀量呈上升趋势，2010-2020年呈动态平稳趋势，侵蚀等级以轻度、微度侵蚀为主，空间上均呈四周高中部低的格局；土壤侵蚀影响因素按影响力从大到小依次为土地利用类型、坡度、土壤类型、年降雨量、植被覆盖度。其中，耕地、林地、未利用地为土壤侵蚀发生主要土地利用类型；坡度与土壤侵蚀强度呈正相关；多因子组合对土壤侵蚀的影响力大于单一因子，土地利用类型和坡度的交互作用影响最为显著。     

不同降雨条件下紫色土横垄坡面地表微地形变化特征

【目的】地表微地形是影响坡面侵蚀过程的重要因素之一。它影响着地表填洼量、渗透速率、地表径流等过程,同时这些过程也会对微地形变化产生影响。论文探讨了不同降雨条件下地表微地形动态变化特征,为深入理解坡面水蚀机理,以及坡耕地水土流失的有效防治与耕作措施的合理布设提供科学依据。【方法】以川中丘陵区横坡垄作坡面为研究对象,以直线坡面为对照,通过室内人工模拟降雨方法,结合GIS技术,从地表糙度的角度,分析递增和递减降雨条件下,紫色土坡面地表微地形的变化特征。【结果】不同降雨条件下横垄坡面高程值变化范围最高可达-180—80 mm,主要集中在-20—20 mm,地表高程减小区域所占比例相对较大。直线坡面高程变化量在-10—10 mm,主要集中-5—5 mm。不同措施在递增降雨系列下的土壤侵蚀面积均大于递减降雨系列;不同降雨条件下横垄坡面地表糙度值介于57.47—65.32 mm,且不同坡位地表糙度值均呈现出上坡下坡中坡。直线坡面地表糙度值在5.71—6.28 mm内变动,不同坡位受随机糙度的影响具有明显的空间变异性;横垄坡面不同降雨条件下微坡度栅格数随坡度的增加呈现出先减小后增加再减小的变化趋势,坡度主要集中于0°—5°和30°—35°。对于直线坡面,栅格统计数随坡度的增加呈现出逐渐减小的变化趋势,微坡度主要集中在0°—10°。不同降雨条件下横垄坡面微坡向栅格数主要分布在北坡和南坡,且其余坡向分布较为均匀。直线坡面在不同降雨条件下微坡向分布差异较大。【结论】水蚀过程中,地表高程值变化、地表糙度体现了微地形垂直方向上的变化,地形因子体现了微地形的空间分布,将其结合起来可较好的反映横垄坡面微地形变化特征。递增型降雨雨型与紫色土区夏季主要侵蚀雨型特点相似,更易造成的土壤侵蚀的发生,是研究区坡耕地土壤侵蚀防控的主要雨型。该研究结果可以为地表微地形量化、揭示坡耕地土壤侵蚀效应本质提供新思路。     

喀斯特地貌不同坡度下土壤侵蚀经验模型研究

为了进一步认识喀斯特山区土壤侵蚀特征及准确估算土壤侵蚀量,通过对野外调查结果、已有研究成果的综合评判,选取坡度、雨强、植被覆盖度及裸岩率为主要土壤侵蚀因子,选取该区域广布的黄壤作为试验土样,采用针管式人工降雨模拟装置,模拟不同坡度条件下雨强、植被覆盖度、裸岩率与土壤侵蚀量之间的相关性,并对试验数据进行多元线性回归、逐步回归和多元非线性回归分析,建立不同坡度条件下土壤侵蚀模数的多因子方程,筛选出不同坡度下复相关系数较高的回归模型,对模型精度进行了分析.结果表明:1)非线性回归模型达到极显著或非常显著水平(0.692＜R2＜0.988),线性回归模型达到显著水平(0.523＜R2＜0.634).2)当坡度为6°、16°、26°、36°时,侵蚀模数的影响程度随着坡度的增大先减小后增大;侵蚀因子对侵蚀模数的影响程度为雨强＞植被覆盖度＞裸岩率.3)模型具有较好的预报精度,对缓坡、陡坡侵蚀产沙预测较准.研究初步揭示了喀斯特地区侵蚀模数与侵蚀因子的相关关系.     

喀斯特地貌不同坡度下土壤侵蚀经验模型研究（英文）

为了进一步认识喀斯特山区土壤侵蚀特征及准确估算土壤侵蚀量,通过对野外调查结果、已有研究成果的综合评判,选取坡度、雨强、植被覆盖度及裸岩率为主要土壤侵蚀因子,选取该区域广布的黄壤作为试验土样,采用针管式人工降雨模拟装置,模拟不同坡度条件下雨强、植被覆盖度、裸岩率与土壤侵蚀量之间的相关性,并对试验数据进行多元线性回归、逐步回归和多元非线性回归分析,建立不同坡度条件下土壤侵蚀模数的多因子方程筛选出不同坡度下复相关系数较高的回归模型,对模型精度进行了分析。结果表明：①非线性回归模型达到极显著或非常显著水平0.692     

赣南地区侵蚀地形因子研究

【目的】研究南方红壤区水土流失非常严重地区的土壤侵蚀地形因子,旨在为水土流失治理提供参考。【方法】以赣南地区为典型样区,将该地区1∶10万图幅及其周边的16个1∶5万图幅拼接,然后用1∶10万图幅向外扩展5km后重新切割的范围作为数据处理的单元,基于Hc-DEM提取地形因子,用50m×50m的邻域窗口对坡度进行均值滤波,将赣南地区划分为平原(包括盆地及周边缓坡丘陵)、典型丘陵、山地3种地貌类型区,对这3种地貌类型区的坡度、坡长、坡度-坡长因子(Length-Slope factor,LS)的宏观和微观格局进行分析,研究地形因子与土壤侵蚀的关系。【结果】在宏观尺度上,平原的坡度和LS因子均最小,典型丘陵次之,山地最大;平原和典型丘陵区坡长较小,而在山地较大。在微观格局上,坡度表现出与地形连续变化相适应的特性;坡长在典型丘陵和山地反映出与提取算法有关的、类似流域单元的图式;LS受坡度和坡长的共同影响,整体上与坡度的分布一致。地形因子与土壤侵蚀的关系表现为,随着侵蚀强度的增加,坡度、坡长和LS因子均呈增加趋势。【结论】在南方红壤区水土流失非常严重地区,地形属性(坡度、坡长)和LS对土壤侵蚀影响明显。     

基于GIS和RUSLE模型的土壤侵蚀定量评价——以咸宁市咸安区为例

[目的]对土壤侵蚀的强度做合理的评价和预测,有利于实现区域社会及生态环境的可持续发展.[方法]以成安区为例,运用RUSLE模型,通过土壤侵蚀力因子、降水因子、坡度因子、坡长因子、植被覆盖因子、水保持因子等6个因子算法,利用GIS构建土壤侵蚀模型,综合评定出成宁市成安区土壤侵蚀强度等级.[结果]成安区总体以微度侵蚀为主;强度侵蚀及其以上侵蚀程度土地共计16.833 1 km2,占总面积的1.12％,其中剧烈侵蚀仅为3.326 3 km2,分布于莲台山、白云岩矿以及孙家山一带.[结论]在成安区寻求发展过程中,应注重水土保持.     

基于连环替代法的三江源地区土壤 侵蚀评价及其影响因素分析

基于RS与GIS技术,利用RUSLE模型对三江源地区2010、2015年的土壤侵蚀状况进行了评价。同时引入连环替代法探讨土壤侵蚀变化的影响因素。结果表明,三江源地区整体上呈现出中东部侵蚀严重,东部和西部侵蚀较小的空间分布特征;随着海拔和坡长坡度的增加,土壤侵蚀模数也随之增加,坡度坡长因子增幅比高程更大,土壤侵蚀对坡度坡长因子更敏感;2010—2015年整体上土壤侵蚀减小,中部和西部地区侵蚀减小,东部地区侵蚀增加;连环替代法较好地定量描述了由于降雨和植被因子造成的土壤侵蚀量及其在空间分布上的变化,降雨对全区的影响范围较大但程度较低,植被影响范围较集中但程度较深。