基于GIS的呼伦贝尔地区土壤侵蚀动态变化研究

基于1995年、2000年和2005年3个时期TM影像数据.运用ArcGIS 9.2软件和通用水土流失方程(RU-SLE),定量研究呼伦贝尔地区不同时期土壤侵蚀动态,运用马尔科夫模型对2010年和2015年呼伦贝尔地区水土流失状况进行了预测.结果表明.在过去10 a中,呼伦贝尔地区土壤侵蚀程度以微度侵蚀为主,轻度以上侵蚀面积仅占总面积的10%左右.其中,1995-2000年呼伦贝尔地区微度侵蚀面积净减少534.33 km~2,轻度以上侵蚀面积增加了580.02 km~2,说明1995-2000年的5 a中呼伦贝尔地区土壤侵蚀强度呈增大趋势;2000-2005年微度侵蚀面积净增8 326.69 km~2,轻度以上侵蚀面积净减少了8 360.54 km~2,土壤侵蚀强度呈减小趋势,说明2000年以来,呼伦贝尔地区水土流失现状较以前有明显改观.这与同期当地实施生态保育措施有较大关系.预测到2010年和2015年,呼伦贝尔地区土壤侵蚀强度将得到缓解,其中,轻度以上侵蚀面积分别比2005年减少24.8%和38%.     

2018年度四川省级监测区水土流失动态监测研究

通过收集相关基础资料和数据,基于中国土壤流失方程计算出四川省级水土流失动态监测区土壤侵蚀状况,并将监测结果与2011年第一次全国水利普查水土保持情况普查成果进行对比分析。结果表明:监测区水土流失面积为36 945.20 km~2,占动态监测区总面积的27.16%,区内整体土壤侵蚀程度较轻,但侵蚀分布空间异质性明显,局部地区仍存在严重水土流失;监测区水土流失面积减少率为4.85%,且水土流失强度由高强度转向低强度,但水土流失消长情况具有空间差异性,川西地区部分区县水土流失面积仍有小幅增加。近年来四川省水土流失治理力度加大,对改善监测区水土流失起到了积极作用,但局部地区仍要加强水土流失预防监督工作。     

河北省张承地区土壤侵蚀现状分析

根据河北省第一次全国水利普查成果,对张承地区土壤侵蚀面积、类型、强度、水土保持效果进行了分析,得出如下结论:张承地区是河北水土流失最为严重的地区,土壤侵蚀面积排前三位的区(县)分别为围场县、丰宁县和康保县;水力侵蚀占主导地位,风力侵蚀集中分布在河北坝上地区;土壤侵蚀区可分为风蚀为主水蚀为辅区、风蚀水蚀交错区、水蚀为主风蚀为辅区和水蚀区4个分区;轻度侵蚀面积最大,中度侵蚀次之,强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积较小,并逐级减少;1995—2011年水土流失面积呈现逐年减少的趋势,并根据坝上高原区、冀北山地区和冀西北黄土丘陵区的地貌类型特点,提出土壤侵蚀防治建议。     

西藏“一江两河”地区水力侵蚀的时空分异规律

[目的] 对西藏自治区“一江两河”地区土壤侵蚀强度及其时空分异规律进行分析,为该地区土壤侵蚀防治与生态治理提供科学依据。[方法] 基于降雨、数字高程模型DEM、土壤、植被及土地覆被等数据,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)及空间信息技术(GIS)等方法估算研究区1995,2005,2015和2020年的土壤侵蚀模数并进行土壤侵蚀强度分级,分析“一江两河”地区土壤侵蚀强度时空变化特征,阐明水土流失面积变化规律。 [结果] ①“一江两河”地区平均土壤侵蚀模数为30.35 t/(hm²·a),随时间呈先增加后降低的总体趋势,且土壤侵蚀模数呈减少趋势的区域面积逐年增加。 ②研究区土壤侵蚀强度呈西高东低的趋势,以轻度和微度为主,面积比例总和达70%及以上,各等级土壤侵蚀面积转移以中度侵蚀→轻度侵蚀为主。 ③流域内水土流失面积比例总体呈现减小趋势,谢通门县、拉孜县为侵蚀风险较高的区域。 [结论] “一江两河”地区土壤侵蚀具有较强的时空分异性,中部地区土壤侵蚀风险较高,水土保持治理亟需加强。     

基于GIS和RUSLE模型的松涛水库上游水土流失定量分析

基于地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS),提取了松涛水库上游降雨侵蚀力、地形、土壤可蚀性、植被与经营管理和水土保持措施5个主要水土流失影响因子,运用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)估算该区域土壤侵蚀量,生成土壤侵蚀程度分布图。运用GIS空间分析和数理统计方法,分析水土流失在地理空间上的分布特征,结果表明:水土流失主要以微度和轻度侵蚀为主,分别占研究区总面积的48.43%和26.76%;坡度是引起水土流失的重要因子,水土流失主要分布在坡度15°的区域;水土流失主要发生在人类干扰活动较强烈的草地、灌木林、速生林、热作园等地类上,其水土流失面积占到研究区水土流失总面积的89.64%。     

依据水土流失分布特点制定防治对策

辽宁省现有土壤侵蚀面积46 341.3 km2,占全省土地总面积的31.7%。其中:水力侵蚀为40 429.1km2,风力侵蚀3 318 km2,人为侵蚀2 593.3 km2。全省年土壤侵蚀总量为1.31亿t,水土流失区平均土壤侵蚀模数为2 834 t/(km2.a)。地域分布主要在辽西4市及辽东32个县(市、区)。地类分布:林草地中共有水土流失面积2 551.3 km2,占全省总侵蚀面积的55%。旱作坡耕地侵蚀面积18 131.3 km2,占全省侵蚀总面积的39.1%,主要发生在3°~5°坡耕地上,占耕地侵蚀面积的71.8%。防治对策:认清形势,继续加大治理力度,改善林草地环境质量,发挥植被防御功能;加强坡耕地治理,改变小地形及退耕还林;沟壑治理必须防御性治理与开发性治理相结合。建立监测预警机制,控制水土流失。     

基于GIS技术的古城小流域土壤侵蚀研究

选取克山县古城小流域作为研究对象,基于GIS技术,选用修正的通用土壤流失方程计算土壤侵蚀模数,依据《黑土区水土流失综合防治技术标准》进行侵蚀强度划分,并分析各侵蚀强度空间分布特征、不同土壤侵蚀强度总量,以及土地利用类型对土壤侵蚀的影响。研究表明:研究区年侵蚀总量为123 572.62 t,侵蚀总面积为12 494.31 hm²,占总土地面积的34.81%。以轻度侵蚀为主,中度侵蚀次之,强烈、极强烈、剧烈侵蚀也有发生,但侵蚀面积及侵蚀量均较小。轻度侵蚀集中分布于研究区中部、西北部;中度侵蚀主要分布于研究区中部、东北部地区;强烈侵蚀、极强烈、剧烈侵蚀零散分布于研究区内,多为林地向旱地过渡区。土壤侵蚀主要发生在旱地、未利用地;城乡工矿居民用地也较容易发生土壤侵蚀,但侵蚀面积较小;其他土地利用类型不易发生土壤侵蚀。     

基于GIS和RUSLE的甘南州土壤侵蚀时空演变

[目的]探究甘南州草场退化带来的侵蚀问题,可以把握当地水土流失情况,有利于建设青藏高原生态安全屏障。[方法]通过修正的通用土壤流失方程(RUSLE模型)研究2000年、2010年和2019年甘南州土壤侵蚀时空变化,并基于地理探测器模型分析侵蚀的影响因素。[结果]甘南州侵蚀程度较轻,以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,强烈、极强烈、剧烈侵蚀区面积占比虽然较小,但呈现面积扩大、强度增强的趋势。甘南州土壤侵蚀空间差异性较为明显,西部地区土壤侵蚀强度低于东部地区,中度、强烈、极强烈、剧烈侵蚀区域的分布较为相似,呈现出较为明显的聚集状态,卓尼县、迭部县、舟曲县土壤侵蚀强度较高。2000—2019年甘南州87.14%的地区侵蚀等级未发生明显变化,发生转移的区域主要为微度侵蚀和轻度侵蚀,侵蚀等级升高的区域面积高于降低的区域,升高的区域主要分布在玛曲县、碌曲县、夏河县、卓尼县以及迭部县。对甘南州侵蚀空间分异性解释力较强的是土地利用和地形起伏度。退耕还林(草)工程、农牧业活动、城市化推进以及甘南州复杂的地形均对侵蚀有较大的影响,人口密度、坡度、高程、年均降雨量、植被覆盖度与土地利用交互作用时对侵蚀的解释力均呈现明显增强。[结论]甘南州总体侵蚀较轻但局部较强烈且随时间呈现增强的趋势,土地利用变化和地形因素对其影响较大,未来甘南州应重点关注土地利用变化和草场退化问题,做好保护和修复工作,警惕地形复杂的生态风险区的侵蚀恶化风险。     

基于遥感技术的苕溪流域水土流失动态监测研究

以多源遥感影像为信息源，基于ArcGIS平台的空间分析与数据管理等功能，获取苕溪流域土地利用、植被覆盖、水土保持措施等数据，对降雨、土壤、地形、植被、水土保持措施等数据进行处理，提取各土壤侵蚀因子，应用中国土壤流失方程(CSLE)计算土壤侵蚀模数，得到苕溪流域水土流失动态监测成果。监测结果表明，2020年苕溪流域土地利用以林地、建设用地和耕地为主；耕地主要分布在≤2°坡度级；植被覆盖状况良好，九成以上的园、林、草地植被覆盖度大于60%;流域水土流失总面积304.45 km~2,侵蚀强度以轻度侵蚀为主；水土流失主要分布在茶园、人为扰动用地、其他林地及旱地，其中极强烈及以上侵蚀主要分布在人为扰动用地、茶园和坡耕地；整体来看，土壤侵蚀强度改善的区域面积大于加剧的区域面积。     

青海省东部黄土地区土壤侵蚀的区域特征及其防治途径

青海省东部农业区即青藏高原东部边缘黄土地区是全省水土流失最严重的地区,水土流失面积约占全区总面积的50%。强度流失区和中度流失区分别占流失面积的20%和30%,其余为轻度流失区。导致土壤侵蚀发生的主导因素是大陆性气候和起伏悬殊的地形,不合理的人为活动,加剧了现代土壤侵蚀。本文通过综合分析土壤侵蚀的影响因子和形成原因,对本区土壤侵蚀分区和区域特征进行探讨,并结合各区自然条件和侵蚀特点指出了搞好水土保持的有效途径。     

区域水土流失面积与平均土壤侵蚀模数关系探究

采用黄河流域(片)国家级防治区中部分县级行政区2020年度水土流失动态监测成果及对应的平均土壤侵蚀模数,建立了不同县级行政区县域面积、各侵蚀强度等级面积与其平均土壤侵蚀模数之间的关系,进而推算不同区域的土壤流失量。结果表明,临界土壤侵蚀模数与平均土壤侵蚀模数之间存在较好的线性关系。根据建立的拟合关系,推算出不同时期黄土高原多沙区土壤流失量,1990—2019年黄土高原多沙区累积保土量为213.44亿t。     

基于RS/GIS和RUSLE的华北平原土壤侵蚀现状分析

对华北平原的土壤侵蚀状况进行分析,可为粮食主产区的生态保护及土壤侵蚀防治提供重要依据。在GIS技术支持下,利用遥感影像解译资料、数字高程模型(DEM)及土壤、降雨等数据,对修正土壤流失方程(RUSLE)中的各因子进行了量化,实现了对华北平原土壤侵蚀量的估算,并对结果进行土壤侵蚀强度分级。分析结果表明,华北平原多年平均土壤侵蚀模数为2 674.26t/(km2.a),最大值可达8 302.11t/(km2.a),总体上属中度侵蚀。发生轻度以下侵蚀面积占总面积的82.94%,表明华北平原的水土流失在总体上得到了较好的控制。但仍有占总面积7.33%的区域属于较强以上的侵蚀等级,说明局部水土流失严重,尤以沿太行山、燕山、泰山和大别山的低山丘陵地带的土石山区最为严重,是华北平原土壤侵蚀治理的重点地区。     

蒲河流域退耕前后降水和植被对土壤侵蚀变化的影响

为了定量评价退耕还林还草前后蒲河流域土壤侵蚀变化特征及降水和植被对土壤侵蚀的影响,运用修正后的通用土壤流失方程(RUSLE模型)探讨1990—2019年流域土壤侵蚀变化,结合LMDI模型评估了1990—2000年、2000—2010年、2010—2019年3个时间段植被和降水对流域土壤侵蚀变化的影响。结果表明：30年来,流域侵蚀强度以微度和轻度侵蚀为主,而中度及以上等级的土壤侵蚀面积有逐渐减小的趋势;流域侵蚀情况总体持续向好,植被覆盖度与降雨侵蚀力相互作用驱动了研究区土壤侵蚀的动态发展;2000年以前,降水是影响土壤侵蚀变化的主导因素,随着退耕还林还草工程的实施,植被作用逐渐凸显。蒲河流域的退耕还林还草成效显著,是流域侵蚀防治的有效措施,应在侵蚀较强的流域中上游地区继续加强植被恢复措施。     

沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区水土流失状况分析

根据2018年度沂蒙山泰山国家级水土流失重点治理区水土流失动态监测成果,分析了该区域水土流失状况和动态变化情况,结果表明:该区域土壤侵蚀强度以轻度侵蚀为主,其次为中度侵蚀,强烈及以上侵蚀所占的比例较小;与第一次全国水利普查(2011年)结果相比,该区域水土流失面积减少,同时呈现侵蚀强度由高强度向低强度明显转化的趋势,反映了包括国家水土保持重点工程在内的生态治理效果良好。在下一步工作中,该区域的水土保持工作要切实把思想和行动统一到水利改革发展总基调上来,在监管上强手段、治理上补短板。     

基于USLE的敖汉旗土壤侵蚀空间分异特征研究

基于DEM、降雨、土壤调查等基础数据,在GIS和RS技术的支持下,运用USLE模型估算敖汉旗的土壤侵蚀量,探讨了不同土地利用、坡度和坡向下的土壤侵蚀强度空间分布差异性。结果表明:敖汉旗土壤侵蚀面积占研究区总面积的31.86%,年土壤侵蚀量达183万t,土壤侵蚀模数为697 t/(km~2·a),属轻度侵蚀区。耕地土壤侵蚀模数最大,为820 t/(km~2·a),占侵蚀总面积83.00%的耕地对侵蚀总量的贡献率高达97.61%,是水土流失防治的重点;土壤侵蚀模数和侵蚀量随坡度的增大均呈现先增大后减小的趋势,二者最大值均出现在8°~15°;占研究区侵蚀总面积38.62%的坡度范围(5°~25°)对土壤侵蚀总量贡献率高达65.39%,是土壤侵蚀发生的主要坡度区域;阳坡土壤侵蚀较阴坡严重,二者对侵蚀量的贡献率分别为47.36%和45.59%,与土地利用、坡度相比,坡向对土壤侵蚀空间差异性的影响不显著。     

1988-2013年南方花岗岩红壤侵蚀区长汀县水土流失时空变化

为动态监测水土流失治理和生态文明建设示范区长汀县近年来的土壤侵蚀的时空变化,利用美国土壤侵蚀流失方程(USLE模型),以1988-2013年9个时期的Landsat系列遥感数据,结合实地考察和地形、土壤、气象水文资料,定量估算福建省长汀县近25年的水土流失变化情况.结果表明:1)长汀县境内水土流失主要以轻度侵蚀为主,水土流失严重区域主要分布在长汀县中部地区以及南部乡镇,以河田镇、濯田镇、三州乡和策武乡等最为严重.2)从1988-2013年遥感动态监测结果来看,水土流失情况总体得到明显的改善;1988-1994年间,水土流失量逐渐增大;1994年水土流失最为严重,1994年后水土流失情况逐年改善,特别是2003年以后,长汀地区植被改善明显,尤其是中部水土流失重灾区,有较显著改善.通过对研究区的动态监测,可掌握长汀县水土流失的变化情况和治理成效,同时为了解长汀县水土流失现状和制订治理方案提供科学根据.     

基于GIS/CSLE的四川省水土流失重点防治区土壤侵蚀研究

掌握四川省省级水土流失重点防治区水土流失情况、空间分异规律及其内在驱动因素对生态预警和土壤侵蚀治理等具有重要意义。应用中国土壤流失方程(CSLE)计算四川省省级水土流失重点防治区土壤侵蚀状况,通过不同土壤侵蚀敏感性评价方法识别中国土壤流失方程(CSLE)敏感因子,借助地理探测器探究重点防治区土壤侵蚀空间分异规律及其内在驱动力。结果表明:四川省省级水土流失重点防治区水土流失面积占比27.16%,平均土壤侵蚀模数为806.08 t/(km^2·a),属于轻度侵蚀,但区内土壤侵蚀差异明显,局部存在严重水土流失;土壤侵蚀敏感性分析表明,生物措施因子B是中国土壤流失方程(CSLE)中最敏感的因子;不同水土保持分区土壤侵蚀定量归因表明,土地利用方式是土壤侵蚀空间异质性的主要驱动力,且影响因子两两交互均能增加对土壤侵蚀空间分布的解释能力,各因子在不同水土保持分区作用程度存在显著差异。因而,在应用中国土壤流失方程(CSLE)计算土壤侵蚀量时,基于不同研究区针对较为敏感因子建立区域化算法是提高计算精度的关键。     

基于GIS与RUSLE模型的喀斯特地区土壤侵蚀研究——以贵州省为例

[目的]对贵州省土壤侵蚀进行快速定量研究,为土壤侵蚀治理工作和土地利用决策提供科学依据。[方法]在GIS技术的支持下,利用日降雨量、土壤类型、土地利用、DEM,MODIS-NDVI等数据,结合RUSLE模型估算研究区土壤侵蚀量。[结果]研究区的2010年年均土壤侵蚀模数为880.81t/(km~2·a),属轻度侵蚀。大部分区域主要以小于500t/(km~2·a)的微度侵蚀为主,占研究区总面积的59.60%。土壤侵蚀面积(轻度侵蚀以上)达71 164.14km~2,占总面积的40.40%。强度以上土壤侵蚀面积达10 431.60km~2,占总面积的5.91%,主要分布在研究区西北部和东北部,以及北部大楼山、武陵山、东南部苗岭以及西部乌蒙山等地势较高以及中东部乌江,西南部北盘江等河流流域。[结论]林地、耕地和草地以及海拔在600~1 600m之间的区域是今后水土流失防治的重点区域。     

大石桥市水土流失现状及防治对策

大石桥市东、中部矿产资源丰富,矿产资源开发成为该市经济发展的支柱产业。但随着矿产资源开发的迅猛发展,也产生了大量的水土流失。大石桥市东、中部低山、丘陵区面积为1026.13km2,占土地总面积的63.69%,是水土保持重点监督区和重点治理区;西部平原区面积为584.67km2,占土地总面积的36.31%,是重点预防保护区。据第4次辽宁省土壤侵蚀遥感普查,大石桥市现有水土流失面积比2000年全省第3次遥感普查成果相比,水土流失面积减少51.4km2,但轻度侵蚀、剧烈度侵蚀强度却升级。面对如此严峻的生态形势应采取科学规划、综合治理、科学监测等有效措施,积极防治水土流失的发生和蔓延,实现生态环境的可持续性发展。     

大连市土壤侵蚀现状及防治对策

大连市总面积12837.53km2,现有土壤侵蚀面积4427.07km2,占总面积的34.49%。根据监测结果和土壤侵蚀变化规律,分析大连市的土壤侵蚀现状,概括起来主要有以下几个特点:一是土壤侵蚀面积大;二是强度及以上土壤侵蚀面积有所增加;三是人为破坏加剧。统计表明,大连市仍然是一个土壤侵蚀比较严重的城市。强度以上级别的侵蚀面积有逐年加重的态势。为此,应继续认真贯彻《水土保持法》和《水土保持法实施条例》,大力宣传水土保持是一项基本国策主题。强化监督管护职能,建立健全水土保持监测预警机制,对土壤侵蚀实施动态监测;最大限度的遏制人为破坏,以国家水土保持重点项目区为龙头,进一步全面推动全市水土流失综合治理工作的开展。促进人与自然和谐相处。