关于土壤侵蚀遥感调查中几个问题的思索

第二次全国土壤侵蚀遥感调查在精度、速度、可比性等方面都有了很大的进步,但由于受"土壤侵蚀”中一些理论和学术问题的制约,仍需要深入研究.笔者通过参加本次工作撰写此文对土壤侵蚀遥感调查学术上的一些问题,如土壤侵蚀的概念、坡耕地土壤侵蚀等级的判读和确定、土壤侵蚀强度和土壤侵蚀程度以及重力侵蚀、人为侵蚀等问题进行了探讨,供业内人员参考.     

区域土壤侵蚀普查方法的初步讨论

区域土壤侵蚀调查制图和动态分析,是国家和省区编制土壤侵蚀宏观规划的数据基础,也是一个重大前沿性研究命题。在综述国内外区域土壤侵蚀调查制图、区域土壤侵蚀因子、土壤侵蚀尺度效应和土壤侵蚀模型等研究现状的基础上,对即将开展的全国土壤侵蚀普查工作提出以下建议：土壤侵蚀普查需要充分利用我国土壤侵蚀模型研究的最新成果,采用模拟计算方法实现对土壤侵蚀强度的定量估算;调查内容应包括区域土壤侵蚀因子、土壤侵蚀类型与强度、水土保持措施、典型区域抽样调查等;对土壤侵蚀尺度效应、区域土壤侵蚀模型应用示范和区域土壤侵蚀数据库建设方法等关键技术展开攻关研究。     

大理河流域土壤侵蚀空间格局分形特征研究

土壤侵蚀空间格局作为流域地貌表面形态与生态景观特征的重要反映,一直为土壤侵蚀与水土保持学界研究的热点。从土壤侵蚀的角度来看,不同强度等级土壤侵蚀的图斑可以视为景观的一种元素[1],这样就可以利用景观生态学理论对不同等级土壤侵蚀所组成的景观进行研究。国内外学者对此进行了大量研究。De Cola[2]、Lam[3]等利用分形维数指标对区域景观复杂性和人类扰动强度进行了研究;张志等[4]在GIS支持下研究了宜昌地区土壤侵蚀强度景观的面积对比、多样性指数、优势度指数和多度等参数;田光进等[5]利用生态环境综合指数和土壤侵蚀强度指数研究了中国耕地土壤侵蚀空间分布特征及生态背景;王库等[1]通过FRAGS     

基于RS与GIS的土壤侵蚀评价方法

以黄河上游地区为例,采用基于RS与GIS的方法对区域土壤侵蚀进行了调查评价。分析了影响土壤侵蚀的环境因子,并运用遥感图像识别,地理信息系统图层叠置分析、面积计算等功能,对土壤侵蚀因子进行了提取;依据国家有关标准对土壤侵蚀强度进行了分级分类,评价了区域土壤侵蚀的状况。     

基于USLE模型的2001—2015年江西省土壤侵蚀变化研究

[目的]准确估算区域土壤侵蚀量并掌握其动态变化,指导区域水土保持规划。[方法]基于通用土壤流失方程(USLE)模型,利用遥感数据、气象数据、DEM等数据测算2001,2015年的土壤侵蚀模数,分析2001—2015年江西省土壤侵蚀强度的动态变化特征。[结果]江西省土壤侵蚀状况在2001—2015年得到一定程度的改善,2001年土壤侵蚀模数为7 042.4t/(km^2·a),2015年土壤侵蚀模数为6 375.3t/(km^2·a),降低了约9.5%;全省大部分地市的土壤侵蚀强度降低,其中抚州市、宜春市、赣州市、萍乡市等4市的平均土壤侵蚀模数下降幅度最为显著;但也有少量地市的土壤侵蚀呈进一步扩大趋势,主要有九江市、南昌市、新余市;土壤侵蚀强度转移矩阵表明江西省大部分区域侵蚀强度等级不变,部分地区侵蚀强度等级向低一级转移;2001—2015年52.7%的面积土壤侵蚀强度等级不变,25.8%的面积土壤侵蚀强度等级降低一级。[结论]江西省土壤侵蚀状况总体上有所好转,但部分地市的土壤侵蚀进一步扩大,水土流失的形势依然十分严峻。     

区域土壤侵蚀遥感与核素示踪联合评价技术

土壤侵蚀遥感调查具有宏观、快速、信息量大等优点,但是实际应用中有3大制约因素：1）廉价高分辨率影像的获取;2）科学准确的判读和解译方法;3）成熟的土壤侵蚀评价模型或系统的观测数据。我国普遍缺乏土壤侵蚀评价模型和长期观测数据,技术问题比较突出。土壤侵蚀遥感调查中,采用经验分级指标法得出土壤侵蚀现状或强度,影响了土壤侵蚀评价的精度、准确性和应用范围。利用土壤侵蚀核素示踪技术测算不同土地利用单元的土壤侵蚀量,能够突破了遥感土壤侵蚀调查依赖模型和观测数据的限制,实现土壤侵蚀评价的宏观与微观、点与面、估算与实测的结合,为区域土壤侵蚀快速评价提供一条高效途径。     

桐柏大别山区土壤侵蚀敏感性评价及空间分布

 基于RS、GIS技术平台,以修正通用土壤侵蚀方程(RUSLE)为基础,探讨降雨、土壤、地形、植被等因子对土壤侵蚀敏感性的影响,建立桐柏大别山区土壤侵蚀敏感性评价指标和分级标准,分析评价土壤侵蚀敏感性,为桐柏大别山区土壤侵蚀防治和生态工程建设提供科学依据。结果表明:桐柏大别山区土壤侵蚀敏感性较高,中度及中度以上敏感面积占总面积的46.34%,轻度敏感和不敏感区分别占总面积的44.30%和9.36%;在空间分布上,土壤侵蚀敏感性呈由南向北减弱特征,敏感性较高的区域主要分布在金寨县、霍山县、岳西县、舒城县、商城县等中南部山区县,而北部平原区敏感性较低;土壤侵蚀敏感性分布与土壤侵蚀强度具有较高的一致性,即土壤侵蚀敏感性高的区域也是目前土壤侵蚀严重的区域,表明区域土壤侵蚀受自然因素影响很大,但在局部地区由于人类活动干扰不同则存在一定的差异。     

贡嘎山天然林和盐亭人工林土壤侵蚀研究

 为了解长江上游代表性林区土壤侵蚀及相关土壤性质对土壤侵蚀的影响,通过取样分析、计算土壤侵蚀间接指标及其与有机质含量、土壤团聚体稳定性、土壤渗透性能等因素的定量关系。结果表明:长江上游区域贡嘎山亚高山天然林区表层土壤侵蚀率较小,盐亭紫色土丘陵区人工林区表层土壤侵蚀率较大。相关系数和回归分析表明土壤有机质含量、土壤团聚体稳定性、土壤渗透性能等因素对土壤侵蚀率具有较大影响,均达到了0.01极显著性置信水平。     

GIS支持下淮河流域土壤侵蚀的综合评价

以全国第二次水土流失遥感调查数据为基础,在GIS技术支持下,对淮河流域土壤侵蚀的空间分布特征进行了初步的研究;同时对流域不同土壤条件下土壤侵蚀的空间分布进行了定量分析,并以土壤侵蚀危险指数(soil erosion dangerous index,SEDI)评价分析了流域分县土壤侵蚀强度的空间分布。结果表明:粗骨土、棕壤等山地土壤侵蚀严重;流域土壤侵蚀以水力侵蚀类型为主,总体上侵蚀程度轻微,但局部地区仍然十分严重。在新的治淮高潮与规划中,应重视水土保持工作。     

基于文献计量分析的近30年国内外土壤侵蚀研究进展

通过文献计量学可视化分析方法客观评价土壤侵蚀研究发展进程,了解国内外土壤侵蚀研究发展前沿,从而推动我国土壤侵蚀研究的发展。采用CiteSpace软件和文献计量学方法,以Web of Science数据库核心合集和中国知网(CNKI)数据库核心期刊为数据源,分析了近30年国内外土壤侵蚀研究的发展历程。研究发现国际土壤侵蚀研究在1992—2000年间以土壤侵蚀与土地生产力关系及评价方法的研究为重点,进而发展为注重气候变化与侵蚀的相互影响、土壤侵蚀量的精确估算以及大尺度宏观侵蚀研究;而我国土壤侵蚀研究受国家政策导向明显,在1992—2000年间是以经济效益为重点的土壤侵蚀治理研究;逐渐发展为结合GIS和遥感,以生态建设和可持续发展为核心的问题导向研究;近十年来,土壤侵蚀研究以RUSLE等模型研究为主,更注重土地利用、坡度等影响因素和土壤侵蚀关系的研究。最后,通过对比分析近30年国内外土壤侵蚀研究的热点和前沿,提出我国土壤侵蚀研究今后的发展方向。     

漫岗丘陵黑土侵蚀区建立水土保持型生态农业模式的探讨

东北漫岗丘陵黑土侵蚀区,水土流失比较严重,导致地力衰退、生态经济恶化。拜泉县从综合治理水土流失入手,实行生物与工程结合,治理与开发同步,在不同类型区创立了岗坡洼综合治理开发、农林牧协调发展、基塘农业、庭院生态经济良性循环四种水土保持型生态农业模式,取得了良好的生态效益和经济效益,为漫岗丘陵黑土侵蚀区的治理开发,展现出资源永续利用、经济持续发展的美好前景。     

水蚀风蚀交错带生态环境演变监测研究方法

围绕神木水蚀交错带土壤侵蚀与生态环境演变关系及其整治这一课题，着重讨论系统定位监测研究内容和方法，以典型调查与定位观测相结合，分析研究该地区的气候，风蚀水蚀特征及其生态环境演变过程。     

生态清洁小流域水生态环境监测指标体系初探

以生态清洁小流域为研究对象,构建了北京市生态清洁小流域水生态环境监测指标体系。该指标体系包括3个层次,第一层共包括土壤侵蚀强度、村庄生活污水处理率、河流生物完整性指数等17项指标;第二层包括水土流失与面源污染状况、点源污染状况、河流健康状况;第三层为顶层指标,通过对第一、二层指标进行综合分析,评价生态清洁小流域水生态环境质量状况。建立该指标体系以期能为广泛开展的生态清洁小流域建设提供基础数据和决策依据,能够对小流域生态系统的保护和恢复起到一定的指导作用。     

参与式方法在小流域治理中的应用

以小流域为单元进行综合治理是当今世界各国防治水土流失的主要形式,而参与式方法的推广和运用,为小流域水土流失治理提供了一种有效途径。通过对世界银行贷款项目区参与式流域治理的应用与实施效果分析,探索参与式方法在我国黄土高原小流域治理中的作用。研究表明：运用半结构访谈和问题树的分析方法,可以有效找出制约地区发展的核心问题,为水土流失项目的开展以及不同治理模式的实施提供一个有效的途径;参与式流域治理不仅有助于实现生态环境的改善,促进农村经济社会的发展,同时对流域的生态-经济-社会可持续发展也具有重要意义。     

坚持重点治理发展可持续农业

辽宁的柳河流域是全国水土保持重点治理区之一,治理前该区的水土流失严重,生态脆弱,农业经济落后。经过10年坚持不懈的治理,流域的蓄水率达到61.7%,保土率为70.17%,直接经济效益5593.86万元,同时改善了生态环境,增强了农业后劲,基本上达到了可持续农业的发展目标。     

增施有机肥料对促进黄土高原农业可持续发展的作用

农耕地增施有机肥料能够改良土壤,培肥地力,促进植株生长,增加作物产量,显著改善农产品品质,提高农业生产的经济效益.同时,可增加土壤团粒结构,改善长期使用化学肥料所形成的土壤板结,增加土壤降雨入渗强度,减少地面径流量,减轻农耕地水土流失量.土壤中氮和农药等有害物质的流失是以水土流失为载体,进入江河、湖泊、水库等水源地,加大了这些水源地的污染,所以减轻了土壤水土流失量,就能够很好控制农耕地有害物质的流失,减轻江河、湖泊、水库等水源地的泥沙淤积和水质污染.因此科学使用有机肥料,可减少水土流失,减轻环境污染,改善农产品品质,又可减少化学肥料农药的投入,对促进山区农业持续发展和河流生态修复将起到积极的作用.     

豫西黄河流域土壤侵蚀环境特征与类型划分

豫西黄河流域是黄河泥沙的产区之一,严重的水土流失使黄河下游泥沙、洪水问题更加严峻。通过对研究区土壤侵蚀的地质环境及形态类型的调查研究,分析了研究区控制土壤侵蚀的主要地质环境特征,在此基础上依据不同地质环境特征,主要考虑地形地貌类型和地层岩性等地质环境条件的差异,将研究区土壤侵蚀环境类型划分为基岩山地丘陵侵蚀、黄土塬梁峁丘陵侵蚀、河谷侵蚀3种类型,这对于黄河的治理与开发以及区内生态建设具有重要的意义。     

基于侵蚀因子显性变化的区域水蚀动态监管方法研究

[目的]本着综合监管要完善机制、强化手段、严格追责的基本目标,提出一套基于侵蚀因子显性变化的区域水蚀动态监管方法,为制定精准的监督执法、检查、督导和违法违规查处的政策提供有效的方法支撑和精细的数据支持。[方法]在全面分析当前水土流失监管主要工作进展与存在问题的基础上,基于高分遥感影像、水土保持治理工程和生产建设项目前期设计资料等高空间精度、高现势性的数据,以土壤侵蚀地块为单元,精细识别侵蚀因子发生显性变化的对象,科学计算水土流失强度和面积的变化,查清引起变化的原因。[结果]侵蚀因子显性变化是指区域内某种或几种土壤侵蚀因子在局部发生变化,并呈现出显著的可被识别、可被监视的明确特征;显性变化集中体现在地块的地表坡度、土地利用类型、水土保持措施、植被覆盖度等变化。[结论]基于侵蚀因子显性变化的水土流失动态监管的技术和方法,尤其适用于年际间水土流失动态监测及其后续的监督管理。     

水土保持林中枯落物的作用

林地枯落物对改良土壤、截持降雨、减少雨滴溅蚀、防止水土流失等都具有重要作用。人工模拟降雨试验表明,搂去枯落物的林地,将使径流系数增大75％,最大径流流量增加58％,径流含沙量增大6.3倍,土壤侵蚀量增加12.95倍。在水保林经营活动中,应重视枯落物的作用,严禁搂去林地枯落物。在水保林树种选择上应考虑其生产枝叶的能力,或采用针阔混交配置,以使水保林更好地发挥其生态功效。     

鄂西南路基边坡影响土壤侵蚀量因素分析

为深入了解路基边坡土壤侵蚀过程及其影响因素,以位于鄂西南的湖北沪蓉西高速公路恩施至利川段公路路基边坡作为研究对象,在天然降雨条件下进行土壤侵蚀观测,对路基边坡土壤侵蚀的主导因子进行分析判断.结果表明,影响土壤侵蚀量的最主要因素是降雨过程,总体上降雨量、降雨历时和降雨强度对土壤侵蚀量产生的影响较为接近;在坡度较缓的坡面,降雨量的影响大于降雨强度,而在坡度较陡的坡面,降雨强度的影响大于降雨量;在以时间为变化序列的因素中,对土壤侵蚀的影响大小顺序依次为:降雨>土壤含水量>植被覆盖度;土壤侵蚀量与坡长、坡度均不存在显著相关关系,与坡长相比,土壤侵蚀量对坡度的变化更为敏感.