红壤区常用土壤侵蚀模型中植被因子估算方法研究进展

受自然环境和人为因素的共同影响,我国南方红壤区水土流失分布广泛。植被因子作为通用土壤流失方程的一个重要因子,对土壤流失量的准确预测具有重要意义。梳理近些年国内外学者对红壤区植被因子的相关研究,基于大尺度和小尺度区域的研究成果总结红壤区植被因子测算的方法、可行性及精度,发现当前红壤区的相关研究中还存在植被因子测算精度不高、结果移植性差、标准不一致等亟待解决的问题。为此,提出以下研究展望：逐步建立系统化、标准化的地面监测系统,通过系列化标准小区监测结果确定植被因子的量化结果;合理考虑植被结构,对红壤区植被因子的测算进一步细化;结合地理信息技术改善植被盖度的观测方法与精度;关注不同尺度的植被因子测算方法,以完善适合红壤区的土壤侵蚀模型的研发与应用。     

鲁中山区小流域坡面土壤侵蚀强度与磁化率的空间分异特征研究

研究选取泰安市和曲阜市典型小流域，系统地研究了小流域坡面土壤磁化率与土壤侵蚀状况的空间分异特征，明确了土壤磁性与土壤侵蚀强度的关系。结果表明：自山顶往下，坡面空间尺度上的土壤磁化率均呈波状变化，总的趋势是底部高于上部。坡面中部表土磁化率为林地〉草地〉农地，坡面不同空间部位的土壤侵蚀强度为上部〉底部，农地〉草地〉林地。从不同坡向的比较来看，阳坡的土壤磁化率低且变异幅度大，其土壤侵蚀强度大于阴坡。土壤磁化率与土壤侵蚀强度呈反相关关系．不同空间部位的土壤磁化率高低可直观地反映土壤侵蚀强度的空间分异特征。     

区域土壤侵蚀过程的地形因子效应

大尺度、宏观的区域土壤侵蚀研究对于地区性的土壤侵蚀现状评价及土壤侵蚀趋势分析有重要意义。本研究以乌江流域为对象,分析了区域土壤侵蚀过程中地形因子的作用,对地形因子进行了筛选。结果表明,平均坡度、大于15°的面积百分比、大于25°的面积百分比,平均起伏度、起伏度100m以上的面积百分比、起伏度200m以上的面积百分比等地形参数对区域土壤侵蚀影响明显且规律性强,可作为区域土壤侵蚀过程模拟、评价以及水土保持规划的主要地形参数。     

基于CSLE模型的珠江流域土壤侵蚀强度评价

为探讨珠江流域土壤侵蚀状况,分析研究区土壤侵蚀的空间格局及主控因子,本文基于中国土壤侵蚀模型(Chinese Soil Loss Equation,CSLE),使用地图代数和空间插值2种方法进行土壤侵蚀制图,并应用地理探测器方法分析土壤侵蚀的主控因子.结果表明:1)研究区土壤侵蚀主要位于研究区内贵州省及云南省、广西中部...     

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...     

地形因子计算方法对土壤侵蚀评价的影响

选取嫩江县、怀来县、吴起县、开州区、长汀县5个区域1∶1万地形图,生成5 m分辨率的DEM作为数据源。分别用分段坡长法和汇流面积法计算了坡长坡度因子,并用中国土壤流失方程(CSLE)计算了土壤侵蚀模数,评价了土壤侵蚀强度,对比分析了分段坡长法和汇流面积法对坡长因子及水土流失面积的影响。结果表明:采用汇流面积法提取的坡长因子值和空间分布差异比分段坡长法更大,2种方法的低值区差异较小,高值区差异较大。2种方法计算水土流失面积比例差异不大,而在计算土壤侵蚀强度上显示出明显的差异。研究结果为不同地形区土壤侵蚀的地形因子和土壤侵蚀评价提供了数据支撑和理论基础。     

CSLE模型应用中不同抽样密度和推算方法的比较

为探讨CSLE模型应用中,不同抽样密度和推算方法对估算县域尺度土壤侵蚀的影响,确定县域尺度既能保证精度,又能减轻外业工作量的适宜抽样密度和土壤侵蚀推算方法.以沂蒙山区蒙阴县为对象,通过对比在1％和4％2种野外调查单元的抽样密度下,分别采用单元直接外推法、单元插值外推法和栅格计算法估算土壤侵蚀状况,分析其差异性.结果表明:(1)单元直接外推法、单元插值外推法受抽样密度影响较大,在1％和4％抽样密度下,土壤侵蚀面积比相差8.82％和7.96％,相对差异达19.05％和17.43％;而栅格计算法,受抽样密度的影响较小,土壤侵蚀面积比相差3.13％,相对差异9.27％.(2)同一抽样密度下,单元直接外推法和单元插值外推法的估算结果相近,但与栅格计算法的结果差异较大,土壤侵蚀面积比相差11.77％ ～ 18.12％,相对差异34.72％～48.93％.因此,在应用CSLE模型开展沂蒙山区县域尺度土壤侵蚀调查工作时,综合考虑精度和工作量,若以高分卫片为基础,宜采用1％抽样密度和栅格计算法;否则,建议采用4％抽样密度基础上的单元插值外推法.     

全国土壤侵蚀地形因子提取与初步分析

在第四次全国土壤侵蚀普查中,地形因子是基于全国25 m分辨率Hc-DEM提取的。介绍了提取的方法和提取内容,并分析了全国及典型地貌类型区地形因子宏观地理分布特征与中微观格局,以期满足大区域土壤侵蚀普查的需要,促进侵蚀地形分析和侵蚀地貌学研究。     

地形和土地利用对黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀速率的影响

[目的] 分析地形和土地利用对坝控小流域侵蚀速率的影响,为黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀治理和水土保持措施的制定提供理论依据。[方法] 基于无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)摄影测量技术获取流域高分辨率数字高程模型(digital elevation model,DEM)和影像数据并准确提取流域的地形因子和土地利用要素,采用偏最小二乘回归方法确定坝控小流域地形和土地利用对土壤侵蚀速率的影响及其相对重要性。[结果] 坝控小流域侵蚀速率变化范围为2 869～14 191 t/(km²·a),平均侵蚀速率为9 984 t/(km²·a);坝控小流域的地形和土地利用因子存在一定差异,LS因子与L因子、连通性指数(IC)与地形湿度指数(TWI)、流域面积(A)与流域长度(BL)和形状因子(Ff)之间存在显著相关性(p＜0.01);侵蚀速率偏最小二乘回归模型中最大VIP值为坡长因子(VIP=1.66;RCs=0.30),其次是地形湿度指数(VIP=1.62;RCs=0.25)、坡度坡长因子(VIP=1.43;RCs=0.27)、连通性指数(VIP=1.39;RCs=-0.19)、农地面积占比(VIP=1.03;RCs=0.10)和草地面积占比(VIP=1.03;RCs=-0.10)。[结论] 各坝控小流域侵蚀速率存在显著差异,坡长因子、坡度坡长因子、地形湿度指数、连通性指数、农地面积比例和草地面积比例是影响流域侵蚀速率的重要影响因子,且VIP值都大于1。     

基于CSLE模型和抽样单元法的县域土壤侵蚀估算方法对比

为提高县域尺度地块(栅格)土壤侵蚀模数估算的准确性,以河北省怀来县为例,基于CSLE模型,分别采用全域覆盖计算和4%密度抽样单元推算方法对全县土壤侵蚀进行计算和对比分析。结果表明:全域覆盖计算比4%抽样单元推算水土流失面积大59.0 km~2,相对差异达12.94%。全域覆盖计算可实现空间全覆盖,更准确地反映县域水土流失空间分布特点,适用于中、小尺度土壤侵蚀定量计算,但需要较高精度和全面的数据源保证;抽样单元推算适用于流域、区域等大尺度土壤侵蚀估算,但结果受抽样方法、抽样密度、外推或插值方法等因素影响较大。应进一步加强遥感解译准确性、侵蚀因子精度等对CSLE全域覆盖计算结果影响的研究,完善模型参数数据库,率定因子值,实现参数本地化。     

基于CSLE模型的陕北纸坊沟流域土壤侵蚀评价

[目的]对陕北纸坊沟流域土壤侵蚀状况进行评价,为该流域不合理土地利用方式的调整和优化以及水土流失治理措施的合理布设提供科学依据。[方法]以陕西省安塞县纸坊沟流域为研究区,基于ArcGIS技术,利用2005—2016年纸坊沟流域水文站月降雨量数据、DEM数据、土壤类型数据和土地利用数据,率定中国土壤流失方程(CSLE)的相关参数,计算研究区的土壤侵蚀强度,对土地利用变化与坡度和土壤侵蚀强度之间的关系进行分析。[结果](1)研究区内不同坡度带上的土壤侵蚀强度差异较大,15°～25°左右的坡耕地是土壤侵蚀的敏感部位。(2)纸坊沟流域内土地以林地、耕地、草地为主,耕地面积不断减少,林地和草地面积不断增加。该区域实施退耕还林后,土壤侵蚀的面积与强度整体呈现改善趋势;土地利用变化与土壤侵蚀强度具有密切联系,表现为耕地的土壤侵蚀强度较强,林地和草地侵蚀强度相对较弱,说明增加林地和草地面积,减少耕地面积,能够显著减弱土壤侵蚀。[结论]研究区内土壤侵蚀空间分布受土地利用方式和坡度制约,该区今后水土流失治理的重点区域是15°～25°左右的坡耕地。     

河北省太行山区小流域综合治理模式研究

划分了河北省太行山区小流域类型及其立地类型,通过对不同类型区相同立地条件下不同治理模式的经济,生态效益分析比较,提出了一套适合河北省太行山片麻岩区,石灰岩区小流域的综合治理模式。     

山东省石灰岩山地不同混交林改良土壤及减蚀效益评价

[目的]选择具有良好防护功能的混交林林分类型,为山东省石灰岩山地森林优化升级提供理论依据。[方法]选取山东省典型石灰岩山地5a生8种不同树种混交林林分,以侧柏纯林为对照,采用野外调查和室内测定相结合的方法,从混交林林分的生长状况、改良土壤理化性状效益、林地土壤水文效益、土壤减蚀效益3个方面的13个指标(郁闭度、冠幅、树高、土壤容重、总孔隙度、速效氮、速效磷、速效钾、土壤饱和贮水量、稳渗速率、渗透时间、减蚀量、枯落物层厚度)研究其改良土壤与减蚀效益,通过层次分析法(AHP)对不同树种混交林林分进行综合评定。[结果]改良土壤与减蚀效益最好的是苦楝侧柏混交林,其次是刺槐侧柏混交林和黄栌侧柏混交林。[结论]混交林改良土壤与减蚀效益优于纯林,其中苦楝侧柏混交林、刺槐侧柏混交林和黄栌侧柏混交林改良土壤与减蚀效益最佳,适宜石灰岩山地。     

黄土区小流域土壤侵蚀模型系统解析

针对黄土高原小流域土壤侵蚀的特点,对建造土 模型系统进行了分析。首先地土壤侵蚀量模型过程进行了描述,其次对土壤侵侵蚀量的发展和两种模型类型进行了比较,并对分布型参数模型进行了时间和空间上的全分布型结构设计分析,最后指出建造分布型参数的土壤侵一模型系统所具有的很多优点,它同当前土壤侵蚀研究的发展趋势。     

西藏中南部侵蚀沟形态无人机航测与传统地面测量的对比分析

[目的]分析无人机和传统地面方法测量侵蚀沟形态的差异,研究无人机影像提取西藏地区侵蚀沟形态的适宜性,以期准确、快速获取西藏地区沟蚀参数,为该地侵蚀沟快速调查与防治提供基础资料。[方法]选取6个研究地点20条侵蚀沟,对实地测量与无人机正射影像提取的沟长、沟宽进行对比分析。[结果]与实地测量相比,影像提取侵蚀沟沟长的平均偏差集中在2%～5%;沟宽的平均偏差集中在0～40%,其中实测沟宽范围在400～1 000 cm时,提取值和实测值的偏离程度最低。在6个研究地点中,影像提取值的偏离程度和侵蚀沟所处位置没有明显的关系。沟缘土质、沟缘线附近的植被及放牧对沟缘的踩踏是影响侵蚀沟形态提取的主要因素。[结论]无人机遥感可为西藏地区沟蚀监测提供便捷、可靠的数据源。     

闽北山区土壤侵蚀演变与影响因素分析

闽北山区地质、地貌复杂 ,降雨量多 ,经过 3次森林破坏 ,土壤侵蚀面积曾达 2 3 2 0km2 ,成为福建省土壤侵蚀的新的典型区域。区内暴雨多与降雨侵蚀力R值大、炼山全垦整地造林以及不合理的开发建设活动 ,是造成土壤侵蚀加剧的主要原因。介绍了新中国建立后区内土壤侵蚀演变的过程。     

黄土丘陵沟壑区小流域土壤侵蚀及其预报模型研究

在小流域内建立人工径流试验小区和自然坡面径流试验小区,观测天然降雨条件下的土壤侵蚀现象、土壤侵蚀量和小流域出口治沟骨干工程的淤积量,并对小流域土壤侵蚀进行了分类。在特别界定小流域"坡面侵蚀"、"沟道侵蚀"和沟道"重力侵蚀"词语含义的基础上,建立起坡面侵蚀模数和沟道侵蚀模数的预报模型。该侵蚀预报模型具有较高的精度,适用于年降雨量为430mm左右的黄土丘陵沟壑区。     

川中不同类型小流域土壤侵蚀特征分析

以川中小流域为研究对象,2004年第5期小流域竣工验收报告为基础数据,以流域土地利用方式面积比例为指标进行聚类,将小流域分为不同类型,然后分别建立以不同类型小流域的土壤侵蚀量为因变量,用地面积为自变量的多元线性回归方程。从而比较区域内部小流域之间的差异,分析不同类型小流域的土壤侵蚀特征,以期更有针对性地为小流域综合治理提供理论和实际依据。研究表明:（1）根据其主要土地利用方式,研究区小流域分为4类;（2）不同类型小流域,水土流失主要及最大来源、侵蚀模数等特征有显著差异。     

鲁中山区小流域坡面土壤侵蚀产流、产沙及侵蚀方式变化过程的研究

采用模拟降雨的方法对鲁中山区坡面土壤降雨条件下产流、产沙和侵蚀方式的演变过程进行了研究,结果表明:产流量都是随时间递增最终达到稳定产流,但是各次降雨达到稳定产流的时间均随降雨强度和坡度的增大而递减。相同坡度条件下120mmh-1雨强产流较60mmh-1雨强先到稳态,而相同雨强条件下10°坡面则较5°坡面先达到稳态。产沙量呈递增趋势且逐渐达到稳定产沙,达到稳定产沙的时间随雨强和坡度的增大而递减。相同坡度条件下120mmh-1雨强处理较60mmh-1雨强处理先达到稳态,相同雨强条件下10°坡面比5°坡面产沙过程先达到稳定产沙状态;在降雨过程中坡面首先产生面蚀,后出现细沟侵蚀;面蚀率随降雨历时延长有减小趋势,但变幅较小,细沟侵蚀率随降雨时间先急剧增加后保持稳定。