延河流域退耕前后土壤侵蚀强度的变化

 根据修正通用土壤流失方程,在ArcGIS软件平台下,以黄土高原延河流域为例,在合理选用和计算修正通用土壤流失方程中各因子参数的基础上,计算并分析陕北黄土高原延河流域退耕前后土壤侵蚀量的变化及其动态分布。结果表明:1)延河流域退耕后,土壤侵蚀明显减少,与1986—1997年相比,退耕后至2000年土壤侵蚀量平均减少34%;2)坡耕地对土壤侵蚀影响明显,尤其是陡坡耕地退耕至关重要;3)在修正通用土壤流失方程各因子中,短期内影响土壤侵蚀动态变化的主控因子是植被覆盖管理因子,所以调整土地利用结构是减少土壤侵蚀的有效方法。     

南充市土壤侵蚀的经济损失估值

利用环境经济学的原理和方法对南充市土壤侵蚀所产生的危害进行了经济学的分析和估算,把土壤侵蚀经济损失的货币化值与经济建设的主要指标进行对比,以此反映水土流失的程度.南充市2002年土壤侵蚀总经济损失为6.22亿元,占当年农业总产值的4.96%,其中养分价值损失为5.50亿元,占土壤侵蚀经济总损失的88.45%,说明土壤侵蚀最直接、最严重的后果是降低了土地生产力.南充市水土流失经济损失最严重的区域是南部县和阆中市,应该进行重点治理.     

西北沟流域土壤侵蚀经济损失分析

以京津水源区的西北沟流域为研究对象,应用环境经济学原理选取土地损失、土壤肥力损失、泥沙淤积损失、富营养化损失作为衡量土壤侵蚀经济损失的指标,估算出该流域每年流失土壤3.37万t,损失耕地8.64 hm2,每年因土壤侵蚀造成的经济损失为56.67万元,其中N、P、K养分损失20.72万元,占土壤侵蚀总损失量的36.56%。     

延河流域土壤侵蚀对LUCC的响应及驱动力

为了探究延河流域土地利用/覆被变化对土壤侵蚀的双重效应及其驱动力,为今后水土保持和生态环境建设提供依据,采用构建土壤侵蚀对LUCC响应模型的方法,结合GIS和RS技术进行了研究。结果表明:(1)1980—2018年期间,延河流域LUCC引起的土壤侵蚀效应和土壤保持效应共存,土壤侵蚀效应在波动中减弱,土壤保持效应在波动中增强;(2)同一时期内,LUCC引起土壤侵蚀效应和土壤保持效应相抵后,1980—1990年,LUCC引起土壤侵蚀效应,1990—2018年,LUCC引起土壤保持效应;(3)1980—1990年,LUCC引起土壤侵蚀效应主要受人口增长驱动,为满足人类需求,大量开垦耕地,增加建设用地,1991—2010年,LUCC引起的土壤保持效应主要受政策驱动,城市建设、产业结构调整等社会经济发展也起到一定作用,2011—2018年,LUCC引起的土壤保持效应主要受人口城市化的驱动,土地政策也起到一定的作用。可见,1990年之前,受人口增加驱动,延河流域LUCC引起土壤侵蚀效应,1990年之后,主要受经济、政策等因素的影响,延河流域LUCC主要引起土壤保持效应。     

安徽省大别山区土壤侵蚀及其经济损失评估

基于通用土壤流失方程(USLE模型)和GIS空间分析技术,对安徽省大别山区土壤侵蚀量进行了估算。选取土壤养分、水分及泥沙滞留、淤积、土地废弃损失作为土壤侵蚀经济损失的指标,采用替代花费法、恢复费用法、影子工程法等方法,评估了安徽省大别山区土壤侵蚀的经济损失。结果表明,安徽省大别山区2007年平均土壤侵蚀模数为2443.4t/(k²·a),土壤侵蚀总量为2.29×10⁷t/a,其中金寨县和岳西县土壤侵蚀总量最高,分别为7.62×10⁶t/a和5.42×10⁶t/a。从空间分布上看,较强的侵蚀主要集中在西部地区,东北部以及南部地区侵蚀量相对较小土壤侵蚀造成的总经济损失为92052.8万元,其中土壤养分价值损失最大,为82557.8万元,占土壤侵蚀经济总损失的89.7%,其次是泥沙损失,达4734.2万元,占经济总损失的5.1%。金寨县经济损失量最大,为37266.3万元,占大别山区土壤侵蚀总经济损失的40.18%。其次为岳西县,约占23.54%。经济损失量最小的为舒城县和桐城市。     

安徽省土壤侵蚀的经济损失评估

在利用RUSLE模型估算安徽省土壤侵蚀量的基础上,利用环境经济学基本原理和方法,选取N、P、K及有机质等养分,水分损失,泥沙滞留、泥沙淤积等实物型损失作为衡量土壤侵蚀经济损失的指标,采用替代价格法、影子工程法和机会成本法估算出安徽省土壤侵蚀的经济损失的货币化结果。结果显示:2000年安徽省土壤侵蚀经济损失总量达到173 081.97万元,其中养分流失引起的损失是安徽省水土流失经济损失的主要形式,达到了90.41%;安徽省土壤侵蚀经济损失在空间上呈现南高北低的趋势。     

南充市土壤侵蚀经济损失估值研究

利用环境经济学的原理和方法对南充市土壤侵蚀所产生的危害进行了经济学的分析和估算,把土壤侵蚀经济损失的货币化值与经济建设的主要指标进行对比,以此反映水土流失的程度。南充市2002年土壤侵蚀总经济损失为6．22×10~8元,占当年农业总产值的4．96%。其中养分价值损失为5．50×10~8元,占土壤侵蚀经济总损失的88．45%,水土流失损失最严重的区域是南部县和阆中市,应该重点治理。     

湖南省水土流失的经济损失评估

采用土体损失、水分损失、养分损失(N,P,K,有机质含量)及泥沙滞留损失和泥沙淤积损失等5种实物型损失作为水土流失经济损失的评估指标,在全省土壤侵蚀调查基础上估算出湖南省及其各地水土流失经济损失的货币值。结果显示,湖南省水土流失的经济损失巨大,2000年全省水土流失经济损失货币总值达99.51亿元,占当年全省国内生产总值的2.73%,相当于全省农业总产值的11.35%,构成全省人均损失151.65元,农业人均损失212.72元,平均每1 km2水土流失经济损失4.65万元。其中,养分流失是湖南省水土流失经济损失的主要形式,占损失总量的75.12%;中度侵蚀类型造成的水土流失经济损失最为严重,占总量的68.51%;与1995年相比,全省2000年水土流失的经济损失总量呈减少趋势,主要是中度侵蚀的经济损失有所减少,而中度以上侵蚀造成的水土流失经济损失反而有所加大。同时,80%以上地区有不同程度的减少,地处全省水土流失最严重区域的湘西自治州和张家界市水土流失经济损失反而有所加大。     

黄土高原50余年来降雨侵蚀力变化及其对土壤侵蚀的影响

采用Mann-Kendall非参数检验法和累积量斜率变化率分析等方法,分析了黄土高原1960—2011年降雨侵蚀力变化及其对土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)黄土高原年均降雨侵蚀力呈显著下降趋势,平均年下降速率为3.64MJ·mm/(hm~2·h·a);(2)年降雨侵蚀力在空间上呈现"大者变小,小者变大"的变化趋势,以400mm等降雨线为分界线;(3)降雨侵蚀力变化不是影响河流输沙变化的主导因素,渭河、泾河、北洛河、延河、无定河和汾河的贡献率分别为1.54%,0.11%,10.87%,16.47%,5.71%;(4)不同流域降雨侵蚀力对土壤侵蚀作用程度不同,主要支流侵蚀产沙率泾河无定河渭河延河北洛河汾河。降雨侵蚀力的分布特征和变化趋势,结合不同流域侵蚀产沙率,可作为评价流域内气候变化对土壤侵蚀作用的指标。     

降雨和植被因子对延河流域土壤侵蚀影响的定量评估

[目的] 进一步明确降雨和植被因子在土壤侵蚀过程中的作用,为水土保持措施的制定和生态工程的成效评价提供科学依据。[方法] 基于气候数据、Landsat遥感影像和DEM数据,通过设置“自然状态”、“降雨因子（降雨侵蚀力R）固定—植被因子（植被覆盖管理因子C）变化”和“C固定-R变化”3种情景,利用修正通用土壤侵蚀方程（RUSLE）分析2000—2018年延河流域土壤侵蚀强度时空动态,并定量评估降雨和植被因子对土壤侵蚀的相对贡献。[结果] ①在自然状态和R固定-C变化的情况下,2000—2018年延河流域土壤侵蚀模数均呈现下降的趋势,而在C固定-R变化的情况下,土壤侵蚀模数呈现上升的趋势;②2000—2018年,在自然状态和R固定-C变化的情景中,延河流域强烈、极强烈和剧烈土壤侵蚀的面积均呈现下降的趋势,主要分布在延河的中、下游地区;③在2000—2018年,植被因子有效地抑制了土壤侵蚀强度的增加,其正向贡献率为77.20%,而降雨因子则对控制土壤侵蚀起负作用,贡献率为22.80%。[结论] 植被因子是延河流域土壤侵蚀量下降的主导和控制因子,上游地区土壤侵蚀强度仍较高,未来应加强水土保持措施,合理配置植被资源。     

2010年汾河流域土地退化经济损失评估

土地退化是汾河流域严重的生态环境问题,直接关系到全流域社会经济的可持续发展。以实地调查为基础,结合已有的文献资料和汾河流域环境特征,运用生态经济损益核算方法,分析了汾河流域土地退化状况和变化趋势,估算了2010年汾河流域土地退化的经济损失。结果表明:(1)2010年汾河流域土地退化的经济损失高达3.83×109元,其中水土流失的经济损失最大(占61.79%),为2.37×109元,沙漠化、盐渍化的经济损失分别为2.31×108和1.23×109元。(2)2010年汾河流域土地退化的经济损失约占全流域GDP的0.77%(上游占1.45%),上游地区是土地退化的重点治理区;占第一产业产值的14.58%,影响着流域可持续发展能力;土地退化的经济损失人均负荷值为290.08元/人,制约着流域人民的脱贫致富,因此,应加强对土地退化的治理。     

土壤侵蚀经济损失及治理投入产出优化模型——以四川省名山县蒙山为例

 基于环境经济学的原理和方法,对研究区土壤侵蚀经济损失进行估算和分析。结果表明:研究区水土流失的直接经济总损失为1亿6901万元,占同期当地第一产业总产值的50.01%,水土流失直接经济损失最严重的是林地和坡耕地;其次,根据环境经济济产出表的基本结构,得出治理土壤侵蚀投入产出表,从理论上初步探索并建立治理土壤侵蚀过程中所得收益与不利产物的宏观总量的离散差分方程,进而导出优化模型。对土壤侵蚀经济损失估算及土壤侵蚀治理投入产出优化模型的初步探讨,可评估研究区土壤侵蚀的危害程度,并对引进基于市场机制的经济管理手段,建立直接管制和经济激励相结合的政策体系,促进当地水土保持工作开展及环境与经济协调发展等提供科学指导。     

黄河流域生态保护和高质量发展规划区水土流失特征与防治对策

[目的] 研究黄河流域生态保护和高质量发展规划区水土流失特征及其防治对策,为该区水土流失综合治理、生态环境建设和流域高质量发展提供科学参考。[方法] 基于2020年全国水土流失动态监测成果,分析水土流失面积、分布、特点等,提出水土流失综合防治对策。[结果] 规划区水土流失面积占土地总面积的33.97%,水土流失分布主要集中在黄河中游多沙区、腾格里—阴山北麓沙漠草原风沙区、湟水洮河黄土丘陵区和黄河源高地草原区等区域,沙地、旱地（6°以上）、天然牧草地和其他草地为水土流失重点发生地类,水土流失呈现面广量大、分布集中、侵蚀类型多样、高侵蚀强度面积较大等特点。[结论] 水土流失依然是黄河流域生态保护和高质量发展规划区面临的主要生态问题之一,水土流失防治应结合区域水土流失特点,科学布局,精细配置各类措施,推进规划区水土流失治理绿色发展。     

北京市土壤侵蚀经济损失分析及价值估算

利用环境经济学的原理和方法对北京地区土壤侵蚀所产生的危害给予了经济学的分析和估算,并对所使用的土壤侵蚀的经济损失估算方法做出了详细的介绍;同时对北京地区2001年度土壤侵蚀所带来的经济损失及治理收益进行了价值估算,2001年水土流失的经济损失总价值为22160.37万元,占当年农业总产值的10.35%,其中养分损失为14368.57万元,所占比例最大,占土壤侵蚀总损失价值的64.84%。水土流失经济损失最严重的区域是密云县和门头沟区,北京市平均每1km2的土壤侵蚀经济损失为1.35万元。通过估算在水土流失治理上大约每增加1元的投资,就能避免最少42元的经济损失;最后还提出了最优水土流失治理水平的设想,以供研究者在此方面进行深入的研究。     

三峡库区土壤侵蚀经济损失估算

运用环境经济学的理论与方法,计算了三峡库区不同时空,不同土地利用结构下的土壤侵蚀经济损失,并分析了土壤侵蚀经济损失的动态变化规律及其与土地利用结构之间的关系。结果表明:1988,2000和2007年三峡库区土壤侵蚀经济损失总量分别为98.21,99.37和87.99亿元。其中养分经济损失最大,分别占当年库区土壤侵蚀总经济损失的87.44%,88.29%,88.02%。在不同土地利用方式中,耕地经济损失最大;单位面积经济损失以灌草地最大,林地最小。土壤侵蚀经济损失存在空间差异性,云阳县和开县的土壤侵蚀经济损失最大,长寿县最小;单位面积的经济损失以云阳县、武隆县和开县最大,这些区域也是今后土壤侵蚀的重点治理的区域,而夷陵区的单位面积经济损失最小。     

基于SWAT模型的延河流域径流侵蚀能量空间分布

降雨侵蚀力是通用土壤流失方程(universal soil loss equation,USLE)等流域土壤侵蚀模型中应用最广泛的侵蚀动力因子,但仍具有一定的局限性,相比之下,径流侵蚀功率可以更充分地反映地表水力侵蚀动力的综合作用。分析径流侵蚀功率的空间分布,以期从能量的角度阐明流域侵蚀的分布情况,研究流域空间侵蚀的特征。该研究运用SWAT模型在延河流域的模拟结果,将次暴雨径流侵蚀功率推广到年尺度,提出年径流侵蚀功率的概念,并研究年径流侵蚀功率的空间分布规律及尺度效应。研究结果表明:在延河流域年径流侵蚀功率的空间分布具有"支流大、干流小;上游大、下游小"的特点;将子流域出口断面控制面积作为空间尺度因子,与径流侵蚀功率拟合,呈幂函数关系,空间尺度效应阈值在155 km2;将子流域出口断面以上河长作为空间尺度因子,与径流侵蚀功率拟合,呈指数函数关系,且干、支流的空间尺度效应不同。研究结果从能量角度阐明了延河流域水力侵蚀动力的空间分布,为在延河流域不同地区进行针对性的水土资源管理、水土保持工程建设提供理论支持。     

云南省金沙江流域水土流失防治对策研究

云南省金沙江流域是我国西部生态环境最脆弱、水土流失最严重的地区之一。这里山高坡陡,水土流失严重,自然灾害频繁,对长江中下游危害日益加剧。坡耕地是该流域水土流失最为严重的地类,实施退耕还林还草和进行坡耕地处理具有重大的战略意义。要从根本上治理水土流失,建议从加快生态经济型防护林(草)体系建立,实施退耕还林还草,推广水土保持型生态农业模式,抓好农村能源替代工程建设,提高人口素质、增强法制意识等5个方面入手。     

延河流域土地利用空间格局模拟对比研究

为探究延河流域土地利用演变规律及未来空间格局分布,基于延河流域1986年、2000年和2010年3期土地利用数据,利用土地利用空间转移动态图及土地利用转移面积矩阵等方法,分析了延河流域1986—2010年土地利用/覆被变化的时空规律; 运用Logistic-CA-Markov模型和MCE-CA-Markov模型分别预测了2030年延河流域土地利用空间格局,并对模拟结果进行了对比分析。结果表明:延河流域1986—2010年耕地降幅最为明显,减少了557.10 km²,主要转为草地、林地和建设用地; 林地和草地面积持续增加,建设用地扩张迅速,分别增加了378.34,136.97,48.17 km²,水域及未利用地面积总体变化不大,生态恢复政策是影响延河流域土地利用变化的主要因子。Logistic-CA-Markov预测得到的2030年延河流域耕地和草地减少明显,建设用地和林地则增幅较大,流域经济发展需求较高,这种情况下应准确把握地区经济发展与资源利用的关系,根据区域特点因地制宜制定适合当地发展的政策。而MCE-CA-Markov预测得到的2030年延河流域耕地、林地、水域及建设用地均有增加,且耕地增幅最明显,这种利用结构表明流域经济发展相对较缓,实现了对流域环境的保护,但应积极探索土地利用新结构,最大限度发挥资源优势,从而实现流域经济与环境的可持续性发展。     

基于GIS/RS和USLE鄱阳湖流域土壤侵蚀变化

将空间信息技术（RS和GIS）和通用土壤流失方程（USLE）相结合对鄱阳湖流域土壤侵蚀量进行计算。分别利用1990年和2000年TM/ETM+影像分类得到两期土地利用/覆盖类型图,结合鄱阳湖流域数字高程模型（DEM）、土壤类型分布图和流域降雨资料分别获取USLE模型中各因子值的空间分布,最后计算流域2个年份的土壤侵蚀空间分布图。研究表明：鄱阳湖流域土壤侵蚀区域主要分布在赣江上游,信江上游,抚河上中游和修水上游地区;鄱阳湖流域1990年和2000年大范围土地经受着Ⅰ级微度与Ⅱ级轻度侵蚀,其侵蚀面积之和分别占流域面积的97.38%和97.30%;而流域产沙主要来源于Ⅱ级轻度侵蚀和Ⅲ级中度侵蚀,所占土壤侵蚀总量分别为58.16%和51.20%,其中中度以上等级的侵蚀对产沙量的贡献是不可忽视的;从1990年到2000年土壤侵蚀等级变化呈现了由中等级侵蚀（Ⅱ级轻度侵蚀和Ⅲ级中度侵蚀）向低等级（Ⅰ级微度侵蚀）和高等级侵蚀（Ⅴ级极强度和Ⅵ级剧烈侵蚀）的2个极端演化的趋势。鄱阳湖流域土壤侵蚀量从1990年到2000年增长幅度达6.3%;土壤平均侵蚀模数都约为1 100 t/(km2·a),属于Ⅱ级轻度侵蚀。分析2个年份的土地利用/覆盖变化,发现鄱阳湖流域湿地和农田面积减少,建筑用地增加均是造成土壤侵蚀量增加的因素,而降雨侵蚀力因子空间格局也对土壤侵蚀空间分布具有重要影响,最后提出了鄱阳湖流域水土保持规划措施。