天山北坡阜康市土壤侵蚀区域分异特征及防治重点

土壤侵蚀具有显著的区域分异性,研究土壤侵蚀分异特征对指导区域水土流失防治具有重要意义。文中以天山北坡阜康市为对象,通过综合评判法、空间叠置及地统计等方法,分析土壤侵蚀及主要影响因子空间分异特征,开展水土保持区域布局,划定重点防治范围与对象。结果如下:(1)土壤侵蚀及其影响因子空间分异明显,自然因素是产生土壤侵蚀区域分异的先决条件,人为活动的差异进一步加剧了土壤侵蚀区域分异。(2)区域内土壤侵蚀强度以中度-轻度为主,北部沙漠区以中度风蚀为主,中部平原区为轻度风水复合侵蚀,南部山丘区以中度水蚀为主;土壤侵蚀面积占土地总面积75.35%。(3)划分了北部沙漠防风固沙-生态维护区、中部平原农田防护-人居环境维护区、南部山地水源涵养-生态维护区3个水土保持分区;确定了7片重点防治范围、2448.71km~2的重点防治面积。研究成果可为天山北坡水土流失防治提供技术支撑,为新疆区域水土保持生态环境建设提供科学依据。     

基于GIS的秦巴山区土壤侵蚀空间特征分析——以陕西省宁强县为例

为了给秦巴山区宁强县的水土保持与土壤侵蚀防治提供科学依据,本研究利用遥感影像解译和GIS技术,得到研究区土地利用现状、植被覆盖和数字高程模型(DEM)等数据,并利用USLE模型计算研究区的土壤侵蚀模数。结果表明,研究区的土壤侵蚀面积轻度占47.015%,中度占33.36%,强度占12.53%。土壤侵蚀严重的地区主要分布在研究区的东北部,并且也是灌溉水田、水浇地、旱地和菜地分布的区域;本研究还运用GIS和遥感技术,选用通用土壤流失方程(USLE)成功估算了宁强县的侵蚀模数及各种侵蚀等级面积,研究结果与二调结果相符合。     

2000-2017年天山北坡西白杨沟流域土壤侵蚀时空变化分析

掌握天山北坡西白杨沟流域水土流失时空变化特征,为该区域水土保持和生态环境建设提供科学依据。以西白杨沟流域为研究区,采用样地调查、遥感和地理信息系统相结合的方法,应用CSLE模型,定量分析2000-2017年西白杨沟流域土壤水力侵蚀时空变化特征,分析该区域侵蚀强度和坡度、旅游活动的关系,结合实地调查,探讨西白杨沟流域水力侵蚀强度变化的驱动机制。结果表明:(1)2000-2017年西白杨沟流域土壤侵蚀量总体呈增加趋势。流域内土壤侵蚀强度主要是以轻度、微度为主,分别占流域总面积的65.52%、24.71%。(2)2000-2017年西白杨沟流域不同坡度下土壤侵蚀模数变化明显。坡度≤5°时,土壤侵蚀模数无明显波动;坡度在25°~35°时土壤侵蚀模数最大,土壤侵蚀较为严重。坡度>35°时,土壤侵蚀模数减小。流域内土壤侵蚀主要发生在25°~35°。(3)植被盖度、地上生物量随着旅游强度的增加而减少(CK>LG>MG>HG),土壤侵蚀受人为活动的影响较为显著。     

基于CSLE模型的天山北坡中段山区水力侵蚀时空变化特征及影响因素研究

掌握天山北坡土壤水蚀分异的空间规律及其驱动力,对生态预警和土壤侵蚀防治具有重要意义,为天山北坡区域生态环境的综合治理提供理论依据和数据支持。以天山北坡中段山区为例,基于中国土壤流失方程(Chinese Soil Loss Equation,CSLE),采用野外调研、地理信息系统、数理统计和地理探测器等方法,定量分析2000—2018年研究区土壤水力侵蚀的时空格局特征(面积,强度和地理分布),借助地理探测器探究降雨、地形、土壤、植被对土壤水力侵蚀强度的内在驱动力。结果表明:(1)2000—2018年天山北坡中段山区土壤水力侵蚀强度主要以微度、轻度侵蚀为主,分别占总面积的32.34%～40.87%、33.36%～43.01%。近20 a的微度、轻度侵蚀的面积均呈下降趋势(-26.70 km~2·a~(-1)、-77.47 km~2·a~(-1)),而其他侵蚀强度的面积均呈上升趋势(22.10～30.96 km~2·a~(-1)),总体上土壤水力侵蚀强度处于增加趋势。(2)整体土壤侵蚀模数呈乌鲁木齐市昌吉市阜康市呼图壁县玛纳斯县沙湾县石河子市。天山北坡中段山区侵蚀强度的空间分布与降雨、地形、土壤、植被密切相关,土壤类型为棕钙土、草毡土、栗钙土,植被覆盖度小于15%、坡度大于15°和降雨量在400～450 mm范围内的地区为高风险侵蚀区域。(3)分异性的大小由因子探测器中q值来度量,其q值越大,该影响因素对土壤侵蚀空间分布的解释力越强,呈降雨(0.49)土壤类型(0.17)坡度(0.11)植被覆盖度(0.10)。不同影响因素通过交互作用明显增强土壤侵蚀空间异质性,及植被覆盖度与降雨因子的耦合作用,q值增幅极大,确定土壤侵蚀重点治理区域对全面土壤侵蚀防治具有重要意义。     

精河流域1990-2011年土地荒漠化变化研究

利用精河流域1990、2011年TM-5影像数据,构建了精河流域反照率-植被指数特征空间下的荒漠化遥感监测模型.结果表明:1990-2011年期间,研究区荒漠化总面积减少了3.54 × 104hm2,占研究区国土总面积的3.2％,但其中除了中度荒漠化面积以每年0.82％的速度减少外,极重度、重度和轻度则分别以每年0.74％、0.38％和0.01％的速度在增加,极重度荒漠化的增长速度较为突出.由气候变化导致的荒漠化发展,近些年来正被政府的积极措施所部分抵消,但人口压力、水资源低效利用等人文因素,仍是未来荒漠化防治过程中需要克服的重点.     

松嫩沙地荒漠化现状和原因

通过对松嫩沙地2000年的遥感监测表明:松嫩沙地共有盐渍化土地面积1613.17 km2和沙漠化土地面积3765.38km2,分别占整个沙地面积的3.13%和7.3%。盐渍化最严重的是大安,共有盐渍化土地894.19 km2,占到总盐渍化土地面积的55.43%;在沙漠化土地中,草场沙漠化土地3130.51 km2占沙漠化总面积的83.14%,耕地沙漠化土地634.87 km2占沙漠化土地总面积的16.86%。其中以轻度和中度沙漠化土地为主,分别占50.72%和36.81%,重度沙漠化土地占12.23%,严重沙漠化土地面积较少,仅占0.24%。土地沙漠化最严重的是大庆,占整个行政区域面积的19.15%,面积达到969.65km2。在文章的结尾,简要分析了松嫩沙地荒漠化发生的自然和人为原因。     

克拉玛依市中部城区外围生态敏感性评价

运用GIS空间分析技术,选取土壤侵蚀、土地沙漠化、土壤盐渍化、生物多样性4个生态环境因素进行敏感性评价。结果表明:克拉玛依市中部城区外围以极敏感、高度敏感为主,极敏感区主要分布在克拉玛依市外围的石西公路北部、工业园区南部、无名湖湿地以及西部加依尔山山前地带,占37.38%;高度敏感区主要分布在石西公路以南除湿地外的广大平原区及西南部加依尔山山麓的部分区域,占51.71%;轻度敏感区和非敏感区零星分布在西部和北部加依尔山前,仅占0.76%。研究区生态敏感性整体偏高,极敏感及高度敏感区域应严禁非保护性开发,中度、轻度敏感区域应在生态优先的理念下适度开发。     

雅鲁藏布江曲水-乃东段沙化空间特征研究

雅鲁藏布江曲水-乃东段地处"一江两河"核心区域,土地沙化对区域经济发展和生态安全造成重大影响。通过收集多源数据,采用RS、GIS和数理统计方法,研究沙化分布特点及驱动机理。结果表明:沙地分布呈现北重南轻、西重东轻的格局,总面积621km2,占全区面积15%;沙化从轻度到极重度的面积大致呈现正态分布,极重度沙地面积95km2,占沙地总面积的15%;重度沙地153km2,占25%;中度沙地314km2,占51%;轻度沙地58km2,占9%;近东西向断层破碎带成为沙地发育和发展主体;海拔≤4200m的沙地占沙地总面积98%,坡度≤15°的沙地占沙地总面积85%,平地及全阳坡沙地占沙地总面积的77%;极重度沙地的沟壑密度平均值达659m/km2;近年来,雅鲁藏布江北岸及拉萨河东岸沙化大致维持扩散态势,与之隔河而望的区域因工程防治,沙化面积收缩。     

基于水土流失评价的高寒草甸经营模式比较

选择甘肃省单户草地经营为主的天祝县和联户经营为主的合作市为研究区,采用RS和GIS技术并根据RULSE土壤流失模型,计算两地10 a间(2004—2014年)的草地土壤侵蚀模数,研究两地降雨、农牧业人口、家畜数量和畜牧业产值与水土流失的相关性,并用排除法分析造成两县草地土壤侵蚀模数差异的原因。结果显示:(1)天祝县和合作市土壤侵蚀现状以微度侵蚀为主;(2)天祝县年均土壤侵蚀模数比合作市高7. 21 t·a~(-1)·km~(-2),10余年土壤侵蚀增加速率为合作市的4倍,各草地类型平均土壤侵蚀模数比合作市增长更快;(3)天祝县年降雨量与草地平均土壤侵蚀模数成显著正相关(R=0. 737,P 0. 05),合作市农牧业人口与草地平均土壤侵蚀模数成显著负相关(R=-0. 829,P 0. 05);(4)两县草地平均侵蚀模数差值与年降雨量差值不存在相关性(P 0. 05),合作市家畜超载率高于天祝县。认为草地经营模式是造成草地退化、水土流失的主要原因,且草地联户经营模式在防止水土流失方面优于单户经营模式。     

Geo-CA与GIS在区域土壤侵蚀动态监测与模拟中的应用

动态监测和模拟土壤侵蚀的发育及演化过程,对于区域水土保持与环境修复工作意义重大。以黄土丘陵区魏沟流域为例,基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程,计算了其1998年和2004年的土壤侵蚀量,并分析了土壤侵蚀与其环境背景的空间关系;在此基础上,构建了与ArcView软件平台集成的地理元胞自动机,模拟了该流域2004年和2010年土壤侵蚀空间演化情形。结果表明:流域2004年平均土壤侵蚀模数为9242.5 t/(km2.a),1800~1900 m的海拔高程带、15~25°坡度带和南坡是发生土壤侵蚀的主要区域;经模拟,2010年总侵蚀面积为120.65 km2,侵蚀总量1.21×106t,土壤侵蚀状况总体上将有所减缓。