闽南土壤侵蚀与退化研究Ⅰ.土壤侵蚀对土壤剖面构型和质地的影响

土壤剖面的损毁程度与土壤侵蚀程度密切相关,但与侵蚀强度关系不密切;强度侵蚀土壤表层质地决定于出露土层的质地状况,中、轻度侵蚀土壤表层质地取决于土壤侵蚀的进程,随着中、轻度侵蚀进程的发展,表层土壤质地不断沙化.     

鄂东北土壤侵蚀时空演变及其影响因子定量评价

为定量揭示鄂东北土壤侵蚀时空演变特征及其影响因子的贡献,基于RUSLE模型和2000—2020年遥感影像数据探究土壤侵蚀强度的时空变化,并结合地理探测器模型识别土壤侵蚀主导因子及其交互作用效应。结果表明：2000—2020年鄂东北土壤侵蚀模数呈波动减小趋势,2020年的土壤侵蚀模数较2000年下降62.82%;侵蚀强度以微度和轻度侵蚀为主,二者面积之和占总侵蚀面积的82%以上;微度侵蚀面积占比上升,轻度、中度、强烈、极强烈和剧烈侵蚀面积占比呈波动下降趋势;中部和东北部土壤侵蚀明显改善,东北部土壤侵蚀模数仍较高;耕地是土壤侵蚀的主要地类,其土壤流失量占总流失量的74.82%~82.42%;15°~35°坡度区间分布着69.33%的极强烈侵蚀土壤和85.55%的剧烈侵蚀土壤;土壤侵蚀影响因子解释力（q值）表现为植被覆盖度>坡度>海拔>土地利用类型>降雨,植被覆盖度是影响鄂东北土壤侵蚀变化的主要因子,植被覆盖度和坡度之间的交互作用对土壤侵蚀强度的解释力最大（32.28%）;植被覆盖度小于0.3和坡度大于35°的区域发生土壤侵蚀的风险最高。近20年间鄂东北土壤侵蚀明显改善,这主要得益于封山育林、退耕还林等水土保持措施的实施以及多因子协同治理。     

紫色土基本理化性质与土壤侵蚀特征研究

通过对研究区域11个受不同侵蚀程度的采样点进行剖面采样,采样的深度根据土壤侵蚀程度而定,对土壤样本进行土壤基本理化性质与磁化率测量分析。结果表明:坡顶和坡中土壤基本理化性质随侵蚀强度演变特征存在一定差异,坡中土壤理化性质的变化要较坡顶更为复杂,相比坡顶,坡中受侵蚀程度较严重。不同侵蚀强度土壤与未侵蚀土壤相比较,随着土壤侵蚀强度的增加,只有坡顶土壤中SOM的含量和坡中土壤中TK的含量达到了统计意义上的显著性差异;而土壤中其他的养分含量均未达到显著性差异。另外,只有坡顶草丛植被土壤磁化率含量较高,侵蚀程度较小;坡中,不同植被土壤磁化率含量变化较复杂,因此本研究区不能借助MS来反演紫色土的植被分布与侵蚀强度关系。     

陕西渭河流域近15年土壤侵蚀时空变化分析

渭河流域土壤侵蚀与气候变化、生态保护与建设政策、城市扩张等人类活动密切相关,受到广泛关注。基于渭河流域DEM、土壤类型、2000—2014年渭河流域气象站点逐日降水数据及MODIS NDVI数据,采用修正通用土壤侵蚀方程(RUSLE)估算流域土壤侵蚀模数,并分析2000—2014年渭河流域土壤侵蚀时空变化特征。结果表明,渭河流域2000—2014年植被呈改善趋势,其中陕北丘陵沟壑区、渭北高原沟壑区NDVI增加明显,分别提高了28.4%、15.1%。2000—2014年渭河流域土壤侵蚀以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,共占总面积的61.47%;以2009年为拐点,之前微度侵蚀土壤面积呈增加趋势,而中度以上土壤侵蚀面积呈减少趋势,之后则完全相反。渭河流域不同地貌单元土壤侵蚀强度差异较大,渭河平原区以微度侵蚀为主,占该区域面积的80%以上;陕北丘陵沟壑区的中度及中度以上侵蚀强度的面积则占到了52.7%;渭北高原沟壑区以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,占该区域面积的61%;秦岭北坡山区年侵蚀性降雨量较大,以中度及中度以上土壤侵蚀为主,占该区域面积的71%。     

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。     

基于AHP的茂县土壤侵蚀时空格局动态变化

以遥感(RS)和地理信息系统(GIS)为平台,以四川省茂县为研究区域,依据土壤侵蚀程度的评价原则选取对研究区域土壤侵蚀影响较大的5个评价因子,包括坡度、植被盖度、土壤可蚀性因子、降雨侵蚀力和水土保持措施因子,运用层次分析法(AHP)计算各评价因子的权重,然后根据多因子分析将土壤侵蚀程度分成5个等级——微度侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀、强度侵蚀、极强度侵蚀,得到茂县土壤侵蚀的等级分布。结果表明,茂县土壤侵蚀还在可控制范围内,没有强度侵蚀和极强度侵蚀的地方。     

密云水库北京集水区土壤侵蚀预测

以密云水库北京集水区为研究对象，在USLE模型的基础上，根据国内相关的研究结果，利用GIS和RS建立了密云水库土壤侵蚀模型的数据库，对侵蚀因子进行计算并赋值添加到数据库中；利用ARC/INFO数据库的计算功能进行土壤侵蚀模数的预测，并根据水利部的土壤侵蚀强度标准进行了分级。结果显示，研究区水土流失总面积为1 073.10 km2，侵蚀强度以轻、中度为主，其中轻度侵蚀面积为791.19 km2，中度侵蚀为202.80 km2。     

密云水库北京集水区土壤侵蚀预测

以密云水库北京集水区为研究对象，在USLE模型的基础上，根据国内相关的研究结果，利用GIS和RS建立了密云水库土壤侵蚀模型的数据库，对侵蚀因子进行计算并赋值添加到数据库中；利用ARC／INFO数据库的计算功能进行土壤侵蚀模数的预测，并根据水利部的土壤侵蚀强度标准进行了分级。结果显示，研究区水土流失总面积为1073．10km^2，侵蚀强度以轻、中度为主，其中轻度侵蚀面积为791．19km^2，中度侵蚀为202．80km^2。     

不同坡度及坡向条件下的土壤侵蚀特征研究——以淮河北部支流低山丘陵区为例

借助RS和GIS技术获取研究区土壤侵蚀的相关影响因子,运用RUSLE土壤侵蚀模型,计算研究区土壤侵蚀模数,进行侵蚀强度分级,并探讨不同坡度和坡向条件下的土壤侵蚀特征。结果表明,研究区平均土壤侵蚀模数为1 173.755 t/(km2·a),年侵蚀总量约9.56×107t;约96%的区域为微度侵蚀;轻度以上侵蚀主要发生在西部和北部的低山丘陵区,侵蚀土壤面积占总面积的3.32%,但泥沙流失量的比重为72.024%,是防治水土流失的关键区域;随着坡度的增加,侵蚀面积呈先减小后增大而后又减小的趋势,8°~15°坡度带是土壤侵蚀状况的转折点;不同坡向条件下,土壤侵蚀面积由大到小的顺序为半阳坡、阳坡、阴坡和平地,半阳坡侵蚀面积约占总侵蚀面积的50%。     

川中丘陵区紫色土坡面土壤侵蚀过程中基本理化性质与磁化率的演变特征

【目的】探索土壤侵蚀强度与磁化率(MS)之间的关系,为利用磁测法研究紫色土坡面侵蚀提供理论依据。【方法】通过土壤侵蚀序列方法,研究川中丘陵区紫色土在坡面侵蚀过程中基本理化性质与磁化率(MS)的演变特征。【结果】结果表明,随土壤侵蚀强度的增加,坡顶和坡中土壤基本理化性质的演变特征存在差异,坡中土壤要比坡顶土壤复杂。在坡顶以0~20 cm土壤层为主要营养物流失层,在坡中则以0~40 cm为主。不同侵蚀强度土壤与未侵蚀土壤相比较,只有坡顶土壤中有机质(SOM)的含量和坡中土壤全钾(TK)的含量达到显著差异,而土壤中其他的养分含量均未达到显著差异。土壤侵蚀对紫色土SOM、N和P的保存不利。表层土壤的MS随土壤侵蚀强度的增加有所下降,但并没有呈现出固定的模式,在本研究区很难借助MS来反演紫色土的侵蚀过程。【结论】川中丘陵地区土壤侵蚀主要体现在坡中,其次是坡顶,且土壤肥力受到显著影响。因此,应在该地区水土保持与生态修复时因地制宜选择适合的侧重点。     

基于RS和GIS的丰都县土壤侵蚀研究

以丰都县作为研究对象,利用土壤流失方程,对土壤侵蚀强度进行了分级,并分析研究区土壤侵蚀与主要影响因子间的响应关系。研究表明,丰都县的土壤侵蚀强度等级以轻度为主,强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀均有发生,但所占百分比不大。同时,在数量、空间分布及土地利用方式上对不同的土壤侵蚀强度进行分析。     

黄土高原中南部土壤侵蚀强度对气候变化的敏感性研究——以陕西省咸阳北5县为例

全球气候变化正在改变着全球陆地生态系统结构、全球格局甚至生态功能,由于土壤侵蚀这一全球性生态环境问题备受热议,土壤侵蚀强度对气候变化的敏感性问题逐渐受到关注。黄土高原地区土壤侵蚀强弱对气候变化的敏感性越来越成为公众关注的热点话题。本文在无实测数据的条件下,将历史资料中关于暴雨洪水的定性描述进行定量化为等级1 (轻度侵蚀)、等级2 (中度侵蚀)、等级3 (重度侵蚀),结合区域气候干湿变化记录,试图查明近360a黄土高原中南部地区土壤侵蚀强度在不同气候条件下的变化特征。结果表明:近360a来,该区共发生42次不同强度土壤侵蚀事件,平均约每9a发生1次,其中1级轻度侵蚀29次,2级中度侵蚀2次,3级重度侵蚀11次。在10a至数十年尺度上,气候偏湿期共发生22次土壤侵蚀事件,其中1级轻度侵蚀17次,2级中度侵蚀1次,3级重度侵蚀4次,说明土壤侵蚀程度总体较弱;气候偏干期共发生20次,其中1级轻度侵蚀12次,2级中度侵蚀1次,3级重度侵蚀7次,说明土壤侵蚀程度总体较强。     

基于RS和GIS的重庆市忠县土壤侵蚀时空演变分析

以重庆市忠县为研究区域,以1990、2015年的Landsat TM和Landsat TM8 OLI为主要数据源,基于RS和GIS并结合实地采样的土壤遥感调查数据,获取研究区域土壤侵蚀数据,并进行土壤侵蚀空间分布格局与时空动态演变规律的分析。结果表明,两个时期土壤侵蚀总体格局基本都是以微度侵蚀为主,1990、2015年所占的面积比例分别为44.67%和54.88%,轻度、中度和强度侵蚀三者之和分别为50.99%和41.59%;微度侵蚀的面积呈增加的趋势,而其他侵蚀类型呈减少的趋势;剧烈侵蚀面积减少的幅度最大,为25.77%;轻度侵蚀减少的面积最大,为101.16 km2;微度侵蚀与轻度侵蚀之间的转换数量较大,转换相对剧烈,极强度和剧烈侵蚀与其他侵蚀类型之间转移变化量相对较小。     

基于GIS的东苕溪典型小流域土壤侵蚀风险评估

基于GIS信息平台,采用土壤流失评估模型(USLE)对东苕溪典型小流域的土壤侵蚀强度进行估算评价,识别了土壤流失关键源区。结果表明:东苕溪典型小流域土壤侵蚀量在时间上与降雨量有较好的相关性(r=0.730,P<0.05),侵蚀方式以水力侵蚀为主;年均土壤侵蚀模数为2347t·km-2,属轻度强度侵蚀,土壤侵蚀强度呈现南北两端高,中部地区低的趋势;不同土地利用类型土壤侵蚀强度差异显著,年均侵蚀模数城镇用地>农村生活用地>耕地>林地>园地;中度及强度侵蚀区主要发生在陡坡带及7°～12°的耕地,极强度及剧烈侵蚀区主要集中在坡度大于12°的耕地、城镇用地及农村用地。     

基于RUSLE模型的剑湖流域土壤侵蚀定量评价

为了解剑湖流域土壤侵蚀状况,以云南省剑川县剑湖流域为研究区,利用RS与GIS相结合的手段,基于修正的美国通用流失方程(RUSLE),对各个因子数据进行采集、分析和计算,估算剑湖流域土壤侵蚀模数。结果表明,研究区年均土壤侵蚀模数为12.56 t/(hm~2·a),侵蚀强度为轻度,其中土壤侵蚀中度及以下占到流域面积的94.5%,而强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀分别为1.8%、2.2%和1.5%。     

近30年三北防护林工程区中阳县土壤侵蚀变化分析

基于遥感和GIS,应用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)对比分析中阳县实施三北防护林工程后1978年、1992年和2006年的土壤侵蚀量变化,掌握三北防护林工程建设对水土流失治理的影响,为进一步制定相应的治理措施提供科学依据。结果表明,中阳县土壤侵蚀面积减少,比工程建设初期减少了305.56km2,土壤侵蚀强度降低,从建设初期的极强烈侵蚀成为中度侵蚀。从1978-1992年,中阳县发生轻度以上土壤侵蚀面积减少了145.52km2,平均土壤侵蚀模数降低了1 619.04t.km-2.a-1,尽管土壤侵蚀强度仍然为极强烈,但是整体来说土壤侵蚀治理初步呈现好转。从1992-2006年,中阳县发生轻度以上土壤侵蚀面积减少了160.01km2,平均土壤侵蚀模数降低了5 962.57t.km-2.a-1,土壤侵蚀强度从极强烈降低到中度,土壤侵蚀面积中有588.60km2侵蚀强度降低,占侵蚀面积的75.21%,土壤侵蚀呈现逆转趋势。土壤侵蚀强度降低的土地,主要是由于三北防护林工程实施以来,荒山造林、退耕还林和加强林地管护,以及农田基本建设工程改造坡耕地成为梯田。     

土壤侵蚀动态变化分析——以四川省凉山州为例

为较全面了解凉山州土壤侵蚀状况,本研究以修正通用土壤侵蚀方程为基础,对凉山州1990-2018年侵蚀模数进行计算与时空变化规律分析.结果表明,全州土壤侵蚀主要以微度和轻度为主,约占总面积的70%,侵蚀整体处于轻等水平;西部和北部整体的侵蚀状况相对良好;土壤侵蚀与坡度关系密切,仅剧烈侵蚀分布面积始终与坡度呈正相关变化关系,除剧烈外的等级均以25°为变化转折点;整个研究期内,微度和中度的面积占比分别减少2.65%和0.56%,其他类别的面积比例均呈现出不同程度的增加;近30年内,该地区强度等级具有较高的稳定性,各时段约有75%的地区强度未发生等级变化.     

长汀红壤侵蚀核心区土壤侵蚀动态与治理效果

为探明长汀土壤侵蚀核心区的治理效果,为长汀未来水保政策的制定及生态环境的保护提供参考依据,结合RS、GIS技术,利用RUSLE模型,对侵蚀核心区的土壤侵蚀状况进行定量评价,并结合侵蚀治理措施探讨其治理效果。结果表明:2013年土壤侵蚀总面积较1999年降低49.02%;侵蚀以轻度为主,轻度侵蚀区面积占76.91%;1988-2013年,侵蚀治理效果呈由强度侵蚀区向轻度侵蚀区推进的趋势,2007-2013年,除中度侵蚀等级外,其他各侵蚀等级的面积比例变化1%;长汀土壤侵蚀治理效果显著,侵蚀空间分布格局逐渐趋于稳定,侵蚀治理转为巩固措施,出现整体好转的同时仍存在局部恶化,未来的侵蚀治理应坚持预防为主,防治结合。     

基于GIS和RS的太谷县土壤侵蚀动态变化分析

土壤侵蚀的发生使得土壤资源受到破坏,土壤肥力下降,生态环境恶化,洪涝灾害加剧,已严重威胁到人类的生活。以山西省太谷县为研究区,在ENVI,Arc GIS软件的支持下,以1990,2007,2015年的TM遥感影像为数据源,提取了影响土壤侵蚀强度的坡度因子、土地利用类型因子和植被覆盖度因子,对太谷县3个时期的土壤侵蚀强度进行了分级,并对近25 a间太谷县的土壤侵蚀动态变化进行了分析。结果表明,研究区土壤侵蚀强度在25 a间主要呈现加重趋势,微度侵蚀和轻度侵蚀呈先增加后减少的趋势,中度侵蚀呈现逐年增加趋势,强烈侵蚀、极强烈侵蚀和剧烈侵蚀呈现先减少后增加的趋势。太谷县南部区域土壤侵蚀长期比较严重,需采取有效措施加以防治。     

红壤丘陵区不同土地利用方式下的土壤侵蚀特征

首先利用TM遥感图像解译出2000年兴国县土壤侵蚀强度图及土地利用图,在GIS的支持下,通过对2图的叠加分析,来研究典型红壤丘陵区不同土地利用类型上不同土壤侵蚀的分布特征。结果表明,强度侵蚀主要分布在裸地、旱地、草地及园地类型上,中度侵蚀主要分布在疏林地、草地及旱地上,而轻度侵蚀在各种土地利用上均有不同的程度的分布,但主要集中在疏林地上,旱地及草地次之。这说明建造良好的植被条件是防止强度土壤侵蚀发生有效途径。从土壤侵蚀率上来看,裸地、旱地、草地及园地是严重土壤侵蚀集中分布的几种土地利用类型,文章最后从土地合理利用的角度,提出了相应的土地利用建议。