半干旱草原潜在土壤风力侵蚀空间格局研究

中国绝大多数的干旱半干旱地区遭受着严重的风力侵蚀。风蚀可导致土壤流失、肥力下降,最终导致土地荒漠化。半干旱草原区的荒漠化问题日益突出,由此带来的沙尘暴等灾害天气增多,给人们的生产生活带来诸多不便。从影响土壤风力侵蚀的风速、干燥度、植被盖度、地形起伏度、土壤可蚀性以及放牧压力6个方面出发,借助GIS技术,通过主成分分析研究半干旱草原区达茂旗土壤风力侵蚀的空间分布格局。结果表明:达茂旗潜在土壤风力侵蚀指数由南向北呈高—低—高趋势。达茂旗北部地区土壤风蚀主要受风速、干燥度和植被指数影响;中部地区风力侵蚀主要受地形起伏度的影响,地形起伏对风的消减作用增强,使得风力降低,加之该地区土壤可蚀性和干燥度相对较低,风力侵蚀指数低;南部土壤风力侵蚀主要受放牧压力影响,春季正是牧草返青季节,植被盖度低,且牲畜密度相对较大,放牧对草场的压力大,土壤风力侵蚀严重。风力侵蚀各影响因子的时空异质性是导致半干旱草原风力侵蚀空间异质性的主要原因。干旱草原风力侵蚀空间异质性的主要影响因素是风速、干燥度和植被指数,其次受地形和土壤可蚀性的影响,而放牧压力是半干旱草原区土壤风力侵蚀的主要人为因素之一。     

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 1...     

MODIS数据在土壤侵蚀动态监测中的应用--以湖北省为例

以动态监测湖北省土壤侵蚀为例，采用三要素（即植被覆盖度、地形坡度和土地利用）专家规则模型，应用MODIS遥感影像进行土壤侵蚀强度快速估测。首先，利用MODIS数据和植被指数模型提取省内的植被覆盖度信息；其次，利用人工解译的TM影像获取土地利用图；然后，利用DEM数据生成坡度图；最后，结合土壤侵蚀强度分级指标，将这3图叠加，判断和计算侵蚀强度等级，获得省内土壤侵蚀强度等级图。运用GIS技术，通过对2004年和2005年的土壤侵蚀强度等级图分析比较，从而实现动态监测。     

Soil erosion risk assessment using GIS and CORINE model: a case study from western Shiraz,Iran

This study employs the Coordination of Information on the Environment (CORINE) model with geographic information system to assess soil erosion risk for restoring and protecting areas within the Bonrod Zangane watershed, western Shiraz, Iran. Actual soil erosion risk was determined by combining two main parameters including potential soil erosion risk and vegetation cover. The potential soil erosion risk was generated by integrating soil erodibility, erosivity and slope parameters. Soil texture, depth and stoniness layers were overlaid to form a soil erodibility map. Modified Fournier index and Bagnouls–Gaussen aridity index were integrated to generate the erosivity layer. The slope classes also were generated from digital elevation model. In order to estimate vegetative land cover, the normalized difference vegetation index (NDVI) was used. The raster-based layers were then integrated to produce erosion risk map. The results showed that 34.7% of the study area has high and only 31.4% of the study area has low soil erosion risk. It is concluded that CORINE model can be used to delineate the soil erosion risk and also to discriminate the potential soil erosion risk areas.     

永定河沙地播草盖沙效果的风洞试验研究

利用野外移动式风洞试验装置,对永定河不同植被覆盖率河滩农地在不同风速下的风蚀量进行了测定,结果表明:播草盖沙可以提高起沙风速,有效减少河滩地的土壤流失。客土地表植被覆盖率达到30%时可比裸露地表减少风蚀量34.55%~58.0%,覆盖率60%时可减少70.48%~84.0%。河滩土植被覆盖率达到30%时即可将风蚀控制在轻微侵蚀范围内。客土有利于植被建设,相同覆盖率和风速下的风蚀量小于河滩土。     

Identification of eroded areas using remote sensing in a badlands landscape on marls in the central Spanish Pyrenees

Identification of erosion areas on a regional scale can be very useful for environmental planning, and can help reduce land degradation and sediment yield to streams and reservoirs. Remote sensing techniques were used to determine erosion and erosion risk areas in a badlands landscape in the Ésera River catchment (Spanish Pyrenees). The size, sparse vegetation cover, and high erosion level in the badlands, enabled good visual and digital discrimination relative to other land covers and surfaces. The maximum likelihood algorithm was used for obtaining a spectral distance map to the bare soil signature characteristic of badlands on marls. The ROC (receiver operating characteristic) curve analysis was applied to this map for obtaining an optimum classification of the badlands. Two alternative classification thresholds were set to determine erosion areas and areas at risk of erosion. Two classification performance statistics, the model's sensitivity and specificity, were calculated as a means of expressing the uncertainty–omission and commission errors–associated to both maps. Most erosion risk areas coincided with low vegetation cover surrounding the badland areas.     

吉林省土壤侵蚀敏感性评价

以通用土壤流失方程(USLE)为理论基础,在GIS的支持下采用地图代数方法,对吉林省的土壤侵蚀敏感性进行影响因子的逐一评价和综合评价。针对吉林省土壤侵蚀的实际情况,借鉴国内外的相关研究成果,选择了降雨侵蚀力、地形起伏度、植被类型和土壤质地等4个因子。通过分析与综合评价,明确了吉林省土壤侵蚀发生的可能程度、地区范围和空间分布规律,并进一步探讨了针对不同土壤侵蚀敏感区的有效控制水土流失的对策。研究结果将为吉林省的生态环境分区管理,合理开发利用土地资源,有效控制土壤侵蚀的发生和发展提供重要的依据。     

北京市大兴区风蚀危险度评价

选取永定河沙地为研究对象,根据研究区特点,收集并处理有关数据,在GIS中构建研究区基础数据库,结合危险性评价的指标体系确立原则,选取植被覆盖度、土地利用类型、土壤有机质含量、土壤类型为影响风蚀的因素,建立了评价体系,并在GIS环境中实现了对研究区风蚀危险性评价,确立了风蚀灾害危险等级分布,得到了风蚀危险程度分布图.     

黄河源区高寒退化草地鼠丘对土壤风蚀作用的影响

为阐明高寒草地鼠丘土壤风蚀特征和规律,以青海省河南县退化草地区域内的鼠丘为研究对象,采用野外人工模拟风力侵蚀试验方法,对不同风速条件下鼠丘大小、形状、土壤含水量及含根量对土壤风蚀作用的影响进行了研究。结果表明:高寒草地鼠丘土壤的风蚀量随着风速的增加而增加,风速从6 m/s逐步增加到12 m/s时,鼠丘土壤流失量增加1.22～1.79倍,且土壤流失量与风速和鼠丘大小呈正比。同等条件下,鼠丘形状不同时其土壤风蚀量也不同,3种类型的鼠丘土壤风蚀量的大小依次为半球型>凸凹型>平缓型,其中半球型鼠丘土壤流失量比凸凹型和平缓型鼠丘分别增加了35.5%,92.6%,且侵蚀前5 min是土壤风蚀速率最敏感的时期。土壤流失量随植被根系和土壤含水量的增加而减小,说明鼠丘内的植被根系以及土壤含水量对土壤风蚀量具有抑制作用,是鼠丘土壤风蚀的重要抗蚀因子。     

王东沟试验区土壤侵蚀类型与遥感制图

通过野外调查、定位监测和野外人工降雨试验以及对不同时期航片解释，并参照试验区土地类型、土壤类型、土地利用、植被等图件，编制了不同时期的土壤侵蚀动态图。以定性、定位、定量的图件显示土壤侵蚀类型的动态变化，研究泥沙来源，为评价土壤侵蚀变化，水土保持规划和综合治理提供科学依据。     

基于空间主成分分析的湖北省土壤侵蚀敏感性评价

以湖北省为研究区,利用GIS技术将土壤侵蚀与地形坡度、海拔、植被、降水量、土壤类型和土地利用类型等环境背景因素进行叠加分析,计算不同环境背景条件下的土壤侵蚀综合指数,分析土壤侵蚀与这些因素间的关系。在此基础上,运用空间主成分分析法(SPCA)评价不同环境背景下的土壤侵蚀敏感性程度,揭示研究区土壤侵蚀风险的空间分布特征。结果表明,研究区30.6%的地区属于土壤侵蚀非敏感区,55.8%的地区属于轻度和中度敏感区,13.6%的地区属于高度敏感区。土壤侵蚀敏感性高的地区主要位于相对高程150—500 m、坡度8°—15°、植被覆盖度低、土质疏松、土地利用以坡耕旱地为主的地带,这些地区是水土保持综合治理的重点区域。     

黑龙江省西部风蚀荒漠化特性与防治技术

通过对黑龙江省西部风蚀荒漠化特性的研究,得出在粗糙度(Z0)为0.41cm,0-5cm土壤含水量为3.76%条件下,距地面2m和0.5m的起沙风速分别为6.04m/s和4.69m/s。地表植被盖度与风蚀强度呈负相关关系,盖度越大,风蚀强度越小。在防治技术研究中,轻度风蚀采取植物措施与栽培措施相结合的办法;中度风蚀区采用复合式沙障治理流动式沙丘,网格沙障治理固定沙丘的防治技术研究;重度风蚀区则根据不同类型不同荒漠化程度,采取"前挡后拉",行列式沙障等防治技术,防治效果明显。     

A wind tunnel experiment to investigate the effect of polyvinyl acetate,biochar, and bentonite on wind erosion control

Due to the heavy costs of wind erosion control measures, the correct selection of technical methods is indispensable for a sustainable land management in arid and semiarid regions. Thus, the main goal of this research was to investigate the feasibility of using the clay minerals (i.e., bentonite), polyvinyl acetate and palm biochar for reducing the wind erosion in deserts surrounding the cities. The treatments were sprayed uniformly onto the containers (5 × 35 × 105 cm, 0.37 m²) with sand (collected from sand dunes surrounding Isfahan city, central Iran) in 3 replicates. The experiments were conducted in a wind tunnel with sequential repetitions after 1, 10, and 20 weeks. Among the studied treatments, the bentonite planters demonstrated to be the most effective soil erosion control measure by reducing soil loss and improving sand ablation. On the contrary, the palm biochar had less influence on the soil erosion control and only a slight effect on the threshold speed. For the future, further studies are required to select the best and most relevant soil erosion control measures under field conditions considering all the environmental aspects in arid regions of Iran.     

保护性耕作农田抗风蚀效应多因素回归分析

为定量评价风洞中心风速、留茬高度、植被盖度及交互作用对保护性耕作农田风蚀的影响,按均匀试验设计方案,采用野外风洞原位测试方法,完成了保护性耕作农田抗风蚀效应多因素试验。用偏最小二乘回归（PLSR）理论,建立了保护性耕作农田土壤风蚀模型。分析表明：各因素对输沙率作用的主次顺序依次为：中心风速、植被盖度、留茬高度;对截留率作用的主次顺序依次为：留茬高度、植被盖度、中心风速;各因素对输沙率、截留率交互作用规律相同,由主到次为：留茬高度×植被盖度、中心风速×植被盖度、中心风速×留茬高度。结果证明,保护性耕作农田的抗风蚀机理,不仅受单因素的影响,还与中心风速、留茬高度、植被盖度间的交互作用关系密切。     

基于GIS和RUSLE的滇池流域土壤侵蚀敏感性评价及其空间格局演变

土壤侵蚀是滇池流域重要的生态问题之一,掌握滇池流域土壤侵蚀敏感性的时空变化特征有助于水土保持工作的实施和改进。以降雨量、DEM、土壤类型和Landsat影像为数据源,选择降雨、土壤、坡度坡长、植被覆盖4个因子建立土壤侵蚀敏感性评价体系,对滇池流域进行土壤侵蚀敏感性评价。结果表明:滇池流域土壤侵蚀敏感性以轻度敏感和中度敏感为主。空间分布上,轻度敏感区主要分布在滇池周边。中度敏感区主要分布在滇池流域山地区域,地形陡峭。时间变化上,1999—2014年滇池流域土壤侵蚀敏感程度呈下降趋势。轻度敏感区域面积增加20.18%,中度敏感区域面积减少20.31%,轻度敏感区的增加来源于中度敏感区的转变,转变区域分布于滇池流域西北部和东南部。在土壤侵蚀敏感性影响因子中,降雨是影响滇池流域土壤侵蚀敏感性的关键因子。研究滇池流域土壤敏感性时空变化,识别滇池流域易发生土壤侵蚀的区域,有助于该区域水土保持措施实施、生态治理和土地利用优化。     

黄河下游防洪工程的生态环境影响分析

区域土壤侵蚀受到多种因素的影响和制约，在综合分析了影响福建省土壤侵蚀的主要因子：降水、地形起伏、土壤质地、植被因子和人为活动因子的基础上，根据国内外对土壤侵蚀敏感性评价的研究成果以及福建省的自然环境特征，确定了影响福建省土壤侵蚀的主要因子和敏感性等级。在GIS软件支持下，完成了评价指标数据的提取和集成，并按照敏感性等级标准进行土壤侵蚀敏感性评价。     

1981-2010年中国北方风蚀气候侵蚀力演变与植被动态响应

风蚀气候侵蚀力演变是影响植被生长的重要因素,基于GIMMS NDVI3gV1.0数据以及气候数据,并结合多情景分析法、敏感性分析法,分析了1981-2010年中国北方风蚀气候侵蚀力演变及其对植被变化的影响。结果表明:（1）1981-2010年,风蚀气候因子指数多介于10~100,均值为29.4,侵蚀力水平一般。其基本特征是由东至西逐渐减弱,由南至北逐渐减弱。（2）1981-2010年,中国北方风蚀气候侵蚀力整体上呈下降趋势,其变化主要受风速影响,二者相关系数高达0.95。（3）植被动态对风蚀气候侵蚀力演变的响应具有典型的空间异质性,多数沙区表现为风蚀气候侵蚀力减少导致植被增加。（4）不同沙区植被变化对风蚀气候侵蚀力演变的响应程度不同,河套平原、塔里木盆地等沙区植被动态对风蚀气候侵蚀力演变较为敏感,伊犁盆地、乌兰察布以及阿拉善高原等沙区则敏感性较小。     

北方生态脆弱区土壤侵蚀敏感性空间分异

榆林是我国北方农牧交错带典型的生态脆弱区,土壤侵蚀严重制约着榆林地区人类生存和社会经济的可持续发展。以通用土壤流失方程为理论基础,选取自然因素(包括降雨、地形和土壤因子)和人为参数(包括生物措施、农业措施和社会经济措施因子)构建评估指标体系。在完成单因子敏感性评价的基础上,利用GIS空间叠加分析功能,对榆林市土壤侵蚀敏感性空间分异特征进行了综合研究。结果表明:研究区土壤侵蚀敏感性以中敏感为主,低敏感和高敏感次之,不敏感仅有零星分布。空间上土壤侵蚀敏感性程度呈南部黄土沟壑区向北部风沙草滩区递减趋势,高敏感区主要集中在靖边、定边两县南端,东部黄河沿岸以及南六县的部分地区。修正后的土壤侵蚀敏感性评价结果与前人研究的土壤侵蚀分布规律趋于一致,充分说明人类活动对土壤侵蚀也产生了极大影响。因此,急需转变不合理的土地利用方式,加强水土流失治理和植被恢复,针对不同敏感区实施分区管理,有效控制研究区能源开发建设对土壤侵蚀潜在发生的影响程度。     

GIS支持下的土壤侵蚀敏感性评价研究

区域土壤侵蚀受到多种因素的影响和制约,在综合分析了影响福建省土壤侵蚀的主要因子:降水、地形起伏、土壤质地、植被因子和人为活动因子的基础上,根据国内外对土壤侵蚀敏感性评价的研究成果以及福建省的自然环境特征,确定了影响福建省土壤侵蚀的主要因子和敏感性等级。在GIS软件支持下,完成了评价指标数据的提取和集成,并按照敏感性等级标准进行土壤侵蚀敏感性评价。     

青海湖流域土壤侵蚀敏感性评价

以青海湖流域为研究区,根据《生态功能区划技术暂行规程》,选择降雨侵蚀力、地形起伏度、土壤质地、植被类型作为土壤侵蚀敏感性的评价指标,在ArcGIS支持下生成单因子敏感性评价图,在此基础上基于ArcCIS的空间叠加分析功能,对土壤侵蚀敏感性进行综合评价.结果表明:研究区域内土壤侵蚀中度敏感区域占大部分,达到62.02％;高度敏感区域其次,为20.82％;轻度敏感区域和极敏感区域较少,分别为16.92％和0.24％.其中,对土壤侵蚀敏感性较高的地方主要有天峻县西北部和海晏县东部.