基于高密度站网的中国降雨侵蚀力空间分布

降雨侵蚀力反映了雨滴击溅和径流冲刷引起土壤侵蚀的潜在能力,它与土壤、地形、地表覆盖以及水土保持措施等因子共同作用,决定着一个地区的实际土壤流失量。在严格数据质量控制的基础上,通过第一次全国水利普查水土保持情况普查“气象数据上报系统”收集到2032个站点1980（1981）-2009（2010）年侵蚀性日降雨量资料,结合646个国家基本气象台站1980-2009年日降雨量资料,利用冷暖季日降雨量估算侵蚀力模型,计算了2678个站点多年平均年降雨侵蚀力和24个半月降雨侵蚀力占年R值比例,并应用克里金空间插值方法,绘制了中国降雨侵蚀力空间分布图,为土壤侵蚀普查全国水力侵蚀强度计算提供了基础数据,其结果可为各地区水土保持规划服务。     

基于CSLE的泛第三极地区土壤侵蚀强度空间分布特征

[目的]定量评估泛第三极地区的土壤侵蚀状况,明确土壤侵蚀的分布特征,以期为土壤侵蚀的科学防治提供依据。[方法]基于分层不等概系统抽样方法,共布设31 406个调查单元。利用中国土壤流失方程CSLE计算泛第三极地区土壤侵蚀速率,并利用莫兰指数(I)探讨其分布特征。[结果](1)泛第三极地区平均土壤侵蚀速率为162.73 t/(km²·a),水土流失面积比例为7.75%,土壤侵蚀速率超过500 t/(km²·a)的地区主要位于西亚、东亚和南亚;(2)土壤侵蚀存在明显的空间聚集性(I=0.920 9),以高高型和低低型聚集为主,高高型聚集主要分布在西亚北部、南亚北部和西南部以及中国的东北、黄土高原和西藏南部;(3)草地、灌丛和耕地是土壤侵蚀较严重的土地利用类型,其中>1 000 m的草地、>500 m的灌丛和耕地的土壤侵蚀更严重,超过25%的土地都发生了水土流失,平均土壤侵蚀速率变化于426.85～683.72 t/(km²·a)。[结论]海拔介于1 000～6 000 m的草地、500～4 000 m的灌丛以及1...     

国内外资源与环境清查对水土保持普查周期与方法的启示

回顾了国外区域性土壤侵蚀调查的历史,梳理了我国土壤普查、森林资源清查、土地资源调查、污染物普查的周期和方法,在总结我国开展水土保持普查工作的基础上,参考水保专家的问卷调研结果,建议每5年进行一次全国水土保持普查、每年在重点区域进行连续监测,同时在现有调查单元布局的基础上,进一步提高单元密度,建立高分辨率航卫片资料数据库,加强"3S"技术在水保普查中的应用。     

黄土高原降雨侵蚀力时空分布

降雨侵蚀力时空分布规律定量研究是进行土壤侵蚀预报的基础。利用231个气象站多年平均年雨量资料估算了黄土高原地区多年平均降雨侵蚀力,并绘制了等值线图。利用17个气象站日雨量和日雨强资料估算了半月降雨侵蚀力及其年内分配特征。全区降雨侵蚀力变化于327~4416MJ.mm/(hm2.h.a)之间,等值线图显示降雨侵蚀力的空间分布与年降水量的空间分布规律十分相似,大致从东南向西北递减。半月降雨侵蚀力占年侵蚀力的累积频率表,为估算土壤侵蚀方程中土壤可蚀性因子和植被覆盖—管理因子提供了基础。侵蚀力年内分配集中度指标反映出黄土高原R值年内分配集中度很高,且多集中在6—9月,集中度最大的达96.4%,最小的也有66.9%。     

中国降雨侵蚀力的时空分布及重现期研究

降雨侵蚀力是土壤侵蚀模型USLE的一个重要因子。基于中国中东部水蚀区18个气象站1961(1971)-2000年逐分钟降水数据和全国范围内774个气象站1961-2016年逐日降水数据,采用克里金插值方法,得到全国多年平均年、多年平均24个半月、不同重现期年和次侵蚀力空间分布特征,可满足USLE模型对侵蚀力因子相关参数输入的要求。交叉验证结果表明:以上所有指标的空间插值模型精度较好,模型有效系数NSE不低于0.74,偏差百分比PBIAS低于1%,均方根误差与观测值标准差的比值RSR小于等于0.51。侵蚀力年内变化曲线具有较好的区域相似性,使用K均值聚类分析方法将中国侵蚀力年内变化特征划分为4个区域,每个区域概化出一条侵蚀力年内变化曲线。     

雷达测雨及其在土壤侵蚀中的应用研究进展

高时空分辨率天气雷达测雨对于监测中小尺度降雨系统的演变及定量估测降雨分布有重要意义。将雷达降雨资料用于土壤侵蚀的相关研究在世界各地陆续开展。综述了雷达反射率因子反演降雨方法的国内外研究进展,对比了我国不同地区雷达反射率因子(Z)反演降雨强度(I)的转换关系(Z=aI~b),梳理了雷达降雨场应用于土壤侵蚀经验和机理模型进行土壤侵蚀监测与评估的相关进展。结果表明:a值变化于10～400,b值变化于1.2～3.8,且a和b之间存在显著的负相关关系;西南地区a值是所有地区中最大的,华东和华北地区b值较其他区域大;积状云降雨与层状云和混合型降雨相比,a值较大,b值较小;各地研究表明雷达数据的即时性和高时空分辨率能提高土壤侵蚀监测与评估的时效性和精度。最后,对雷达降雨资料应用于土壤侵蚀模型的研究趋势进行了展望。     

岩溶区土壤侵蚀强度评价方法

研究岩溶区土壤侵蚀评价方法,既可以对岩溶区水土流失状况有深入了解,也可以为水土流失治理和评价提供依据。在贵州关岭、云南罗平、云南峨山3个县岩溶区,抽样选取44个小流域进行野外考察,收集土壤侵蚀因子的相关信息,分别通过因子分级判断侵蚀强度方法(因子法)和土壤侵蚀模型CSLE计算土壤侵蚀模数,再判断侵蚀强度的方法(模型法),对研究区水土流失面积和土壤侵蚀强度进行对比分析。同时对比这2种方法在土壤侵蚀分类分级标准SL190—2007和SL461—2009下的差异,并通过分析不同土地利用类型下水土流失面积占比的差异,分析各种评价方法的优劣。结果表明:在SL190—2007分级标准下,模型法和因子法得到的单元平均水蚀比例差异较大,分别为35.98%和72.40%;在SL461—2009分级标准下,模型法和因子法得到的水蚀比例有较好的匹配,分别为70.11%和69.31%。在SL190—2007标准下,模型法侵蚀量标准偏高,不适用于岩溶区;由于考虑了基岩裸露率的影响,在SL461—2009标准下,因子法对林、草地水蚀比例的评价相对更合理;在SL461—2009标准下,模型法由于综合考虑了降雨、土壤、地形、植被覆盖与生物措施、工程措施和耕作措施的影响,且能定量模拟土壤侵蚀模数,是最合理的方法。但由于目前模型法中土壤可蚀性因子对基岩裸露这一岩溶区典型现象反映不够,导致评价结果中林草地水蚀比例偏高,下一步应开展基岩裸露率的调查、在模型法中加入基岩裸露率的影响,提高模型法的精度。     

长江流域降雨侵蚀力时空变化及成因分析

基于1961－2017年均一化逐日降水资料，采用线性回归及Mann-kendall 显著性检验、Spearman秩偏相关、广义极值分布等方法对长江流域年降雨侵蚀力及侵蚀性的降雨特征时空分布特点、变化趋势和成因、10年一遇次降雨侵蚀力极端变化进行分析，并从总体趋势和极端变化角度综合探讨导致土壤水蚀加剧的气候危险性格局，为长江流域生态环境保护、可持续发展及制定针对性精细化水土保护措施和流域治理提供参考。结果表明：1）1961－2017年，长江流域年降雨侵蚀力和年侵蚀性的降雨量、降雨日数、雨强变化速率增加，雨强增加趋势明显；2）流域和大部分分区年降雨侵蚀力增加主要受年侵蚀性降雨量和雨强增加变化的影响，多数分区因雨强的显著增加起主导作用；3）71.6%的站点年降雨侵蚀力变化速率增加，10年一遇次降雨侵蚀力1961－2017年相对1961－1990年时段增加的站点比例为61.2%；4）1961－2017年年降雨侵蚀力增加趋势和/或10年一遇次降雨侵蚀力后一时段增加，均可能造成土壤水蚀加剧的危险，长江流域水蚀气候危险性增加的站点范围广，比例多达81.5%，对水土流失预防和治理十分不利。