黄河中游不同流域尺度土壤侵蚀评价

黄河中游是黄河流域土壤侵蚀最严重的区段,基于GIS和RS技术,利用2000—2010年黄河中游土地覆被数据、气象数据和地形数据等,提取了该区2000—2010年植被覆盖度,应用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)计算了逐年土壤侵蚀模数,探讨了土壤侵蚀与植被覆盖度间的相关关系,并分析了不同生态系统、不同流域尺度土壤侵蚀时空变化特征。结果表明:(1)黄河中游植被覆盖度在空间上呈西北低东南高的分布特征,在时间上呈波动上升趋势,且植被覆盖度与土壤侵蚀模数之间存在负相关关系;(2)研究区2000—2010年各生态系统的土壤侵蚀强度在减弱,侵蚀状况明显好转;(3)黄河中游二级流域的土壤侵蚀量在2000—2010年间均有不同程度的减少;(4)在整个研究时段内,三级流域中的沣河、伊河及黑河流域的土壤侵蚀量在增加,其他流域的土壤侵蚀在减少。研究结果对黄河中游地区的水土保持措施具有一定的指导意义,同时,多尺度土壤侵蚀评价方法及通过剔除降雨因素实现以植被为主导因子的土壤侵蚀评价方法也可为其他地区的土壤侵蚀评价提供借鉴。     

喀斯特地貌不同坡度下土壤侵蚀经验模型研究

为了进一步认识喀斯特山区土壤侵蚀特征及准确估算土壤侵蚀量,通过对野外调查结果、已有研究成果的综合评判,选取坡度、雨强、植被覆盖度及裸岩率为主要土壤侵蚀因子,选取该区域广布的黄壤作为试验土样,采用针管式人工降雨模拟装置,模拟不同坡度条件下雨强、植被覆盖度、裸岩率与土壤侵蚀量之间的相关性,并对试验数据进行多元线性回归、逐步回归和多元非线性回归分析,建立不同坡度条件下土壤侵蚀模数的多因子方程,筛选出不同坡度下复相关系数较高的回归模型,对模型精度进行了分析.结果表明:1)非线性回归模型达到极显著或非常显著水平(0.692＜R2＜0.988),线性回归模型达到显著水平(0.523＜R2＜0.634).2)当坡度为6°、16°、26°、36°时,侵蚀模数的影响程度随着坡度的增大先减小后增大;侵蚀因子对侵蚀模数的影响程度为雨强＞植被覆盖度＞裸岩率.3)模型具有较好的预报精度,对缓坡、陡坡侵蚀产沙预测较准.研究初步揭示了喀斯特地区侵蚀模数与侵蚀因子的相关关系.     

基于树轮地貌学方法的河北省环首都山地土壤侵蚀研究

采用树轮地貌学方法及土壤侵蚀速率时间变化分析方法,在河北省环首都山地4个代表性区域开展土壤侵蚀研究。结果显示,调查点的土壤侵蚀强度均在中度侵蚀以上,以极强度侵蚀和剧烈侵蚀为主。土壤侵蚀速率与坡度、地貌、岩性、植被状况等环境因子及人类活动密切相关。人类活动痕迹区、陡坡区、山麓区,岩性为碎屑岩、辉绿岩、灰岩、片麻岩或黄土状土的分布区,树木稀疏或林下植被稀疏区发生极强度侵蚀或剧烈侵蚀强度的可能性极高。对同一坡面调查点的分析显示,土壤侵蚀对坡度和人类活动最敏感,其它依次是植被和地貌部位。对不同树龄的调查点分析显示,近百年来环首都山地土壤侵蚀速率增长区域明显。为全面治理水土流失,应综合划定环首都山区土壤侵蚀敏感分区,开展分区分级治理。     

天山北坡中段地区土壤侵蚀敏感性评价及影响因素分析

天山北坡中段为山地土壤水力侵蚀典型区,评价其土壤侵蚀敏感性与识别土壤侵蚀关键因子是明确土壤侵蚀重点防范和治理区域的关键环节。以中国土壤流失方程与地理探测器为理论依据,选取降雨、植被覆盖度、坡度坡长、土壤可蚀性作为评价因子,建立区域土壤侵蚀敏感性评价体系,分析影响土壤侵蚀空间分异的主控因子。研究表明：土壤侵蚀极敏感区面积占比5.56%,主要分布在达坂城区与乌鲁木齐县,高度敏感区和中度敏感区所占面积比例分别为16.94%和21.53%,主要分布在阜康市、达坂城区、米东区,轻度敏感区和不敏感区面积占比分别为28.99%和26.96%,主要分布在沙湾市、呼图壁县、玛纳斯县、昌吉市;影响天山北坡中段土壤侵蚀空间分异的因子解释力排序为植被覆盖度(0.239)>坡度(0.149)>坡长(0.063)>降雨(0.047)>土壤属性(0.018),植被覆盖度与坡度共同作用下对土壤侵蚀空间分异的解释力最高,值为0.579。地表植被的保护与改善将是今后天山北坡中段区域水土保持工作的重点。     

陕北洛河流域降水和植被变化对土壤侵蚀的影响

土壤侵蚀的自然与人为因素影响过程一直是学者们关注的热点问题。基于2000—2014年陕北洛河流域日降水、归一化植被指数(normalized difference vegetation index,简称NDVI)、数字高程模型(digital elevation model,简称DEM)、土壤类型等数据,结合修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation,简称RUSLE)模型,定量分析该流域土壤侵蚀及降水、植被变化对该流域土壤侵蚀的影响。结果表明,(1)陕北洛河流域土壤侵蚀以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,其面积共占区域总面积的86. 29%。2000—2014年该流域土壤侵蚀模数呈增加趋势,其中微度侵蚀面积比例减少,其他侵蚀类型面积比例增加。(2)在植被覆盖因子固定情景下,降水变化导致微度侵蚀面积比例减少,而其他侵蚀类型面积比例增加,总体变化过程与自然状态下相似。在降水固定情景下,植被覆盖因子变化导致微度侵蚀面积比例增加,而其他侵蚀类型面积比例减少,总体变化过程与自然状态下完全相反,说明降水是土壤侵蚀的主导与控制因子,而植被覆盖因子作用相对较小。(3)降水对该流域土壤侵蚀面积比例及其变化速率分别起到79. 17%、72. 90%的作用,植被覆盖因子对该流域土壤侵蚀面积比例及其变化速率分别起到20. 83%、27. 10%的作用。因此,降水在土壤侵蚀过程中的作用强于植被覆盖,且随着全球及区域气候变暖的影响,极端降水事件增加,陕北黄土高原地区土壤侵蚀过程中的降水作用将可能增强,须要加强对未来该地区极端降水的研究,科学合理地评估气候变化对该区域土壤侵蚀的影响。     

不同土地利用对流域土壤侵蚀和氮、磷流失的影响

水土流失是非点源污染主要的发生形式,而不同土地利用(植被覆盖)对土壤侵蚀及其氮、磷的流失起着决定性的作用。本文通过在福建省九龙江流域内选取典型小流域来研究不同植被类型与土壤侵蚀和氮、磷流失的关系。结果表明,不同植被覆盖的典型小流域降雨径流中悬浮泥沙、氮、磷的流失依次为:坡地果园>水稻田>半人工果林>天然次生林;典型小流域降雨径流流失的悬浮泥沙量、氮、磷流失量与植被覆盖度和降雨量成反比;而且氮的主要流失形态为溶解态,磷的流失形态主要为泥沙结合态。     

应用TM图像分析重庆南川市土壤侵蚀与植被覆盖度的关系

以TM图像为数据源,以重庆南川市为例,结合地面调查数据,利用ERDAS遥感处理软件,对植被覆盖度信息提取方法、植被覆盖度与植被指数的关系、植被覆盖度分类、土壤侵蚀与植被覆盖度等进行了研究。实验结果表明：随着植被覆盖度的增加,土壤侵蚀强度逐渐减弱,特别是流失等级越高,递减越明显。     

应用TM图像分析重庆南川市土壤侵蚀与植被覆盖度的关系

以TM图像为数据源,以重庆南川市为例,结合地面调查数据,利用ERDAS遥感处理软件,对植被覆盖度信息提取方法、植被覆盖度与植被指数的关系、植被覆盖度分类、土壤侵蚀与植被覆盖度等进行了研究.实验结果表明:随着植被覆盖度的增加,土壤侵蚀强度逐渐减弱,特别是流失等级越高,递减越明显.     

基于AHP的茂县土壤侵蚀时空格局动态变化

以遥感(RS)和地理信息系统(GIS)为平台,以四川省茂县为研究区域,依据土壤侵蚀程度的评价原则选取对研究区域土壤侵蚀影响较大的5个评价因子,包括坡度、植被盖度、土壤可蚀性因子、降雨侵蚀力和水土保持措施因子,运用层次分析法(AHP)计算各评价因子的权重,然后根据多因子分析将土壤侵蚀程度分成5个等级——微度侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀、强度侵蚀、极强度侵蚀,得到茂县土壤侵蚀的等级分布。结果表明,茂县土壤侵蚀还在可控制范围内,没有强度侵蚀和极强度侵蚀的地方。     

基于变权物元模型的黑土区土壤侵蚀风险评价

黑土区的土壤侵蚀风险评价有助于为水土流失防治提供决策依据和实现土地的可持续利用。为探究典型黑土区宾县土壤侵蚀风险分布和主要影响因素,基于变权理论和物元理论,建立土壤侵蚀风险性评价的变权物元模型,通过计算各评价因子对各侵蚀风险等级的隶属度及综合隶属度并进行单值化处理,得到研究区土壤侵蚀风险空间分布。结果表明：(1)宾县土壤侵蚀综合风险值较高,其中微度、轻度、中度、重度、剧烈侵蚀风险等级的面积所占比例分别为14.82%、24.30%、31.76%、18.00%、11.13%,主要受植被覆盖与土地利用的影响。(2)宾县土壤侵蚀综合风险空间分布跟经济开发强度的空间分布基本一致,但趋势相反,经济开发强度大的乡镇土壤侵蚀风险较低,其在一定程度上能够降低土壤侵蚀的风险。研究显示,宾县土壤侵蚀综合风险主要受到植被覆盖与土地利用的影响,空间分布与经济开发强度结果基本一致。所以,应该在土壤侵蚀风险高的地方加大植被的种植,并减少对坡耕地的利用,发展第二、第三产业。该研究结果能为黑土区制定水土流失防治措施提供重要参考依据。     

重庆"一小时经济圈"土壤侵蚀因子的提取与分析

以长寿湖周边地区为例,基于已有的美国通用土壤流失方程（USLE）,给出模型各因子的计算方法,并利用GIS空间数据提取和数据运算方法,结合水利部水力侵蚀强度分级,获取研究区土壤侵蚀强度空间分布特征。结果表明：研究区的土壤侵蚀主要以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,面积为6 611.53×104m2,占研究区面积的86.30%。这些地区主要为果园、林地和水田,该地区植被盖度高。     

引黄入晋北干线工程水土保持生物措施研究

针对晋西北黄土高原区水利工程建设中的水土流失问题,基于气候、地貌、区域水土流失特征及工程建设期水土流失成因等要素的系统诊断分析,提出以分类治理、植被结构优化类型和技术措施组装配套为主体的生物措施方案和技术途径。实践证明,这些措施产生了良好的水土保持效果,这一范式的总结为华北地区建设项目水土流失生态治理提供了借鉴作用。     

干旱半干旱区坡面覆被格局的水土流失效应研究进展

植被恢复与建设是控制水土流失的重要措施.在干旱半干旱地区,植被在空间上的分布呈现离散特征,在坡面上形成的裸地-植被镶嵌和植被条带分布等覆被格局对水土流失过程具有重要影响.覆被格局与水土流失关系研究是景观生态学格局与过程研究的重要内容.从植被斑块、坡面覆被格局对水土流失的影响与耦合覆被格局与水土流失的手段和方法三个方面对国内外相关研究进行总结分析.从中发现,植被类型、层次结构和形态特征是植被斑块尺度上影响径流泥沙的关键因素;不同覆被类型的产流产沙特征与覆被格局的准确描述是研究覆被格局水土流失效应的重要基础;坡面覆被格局对水土流失的影响关键在于其改变了径流泥沙运移和汇集的连续性,应重点关注径流泥沙源汇区的连通性和空间分布在水土流失中的作用;以坡面的精确覆被制图为基础,建立基于水土流失过程的覆被格局指数和耦合格局信息的径流与侵蚀模型是定量研究覆被格局影响的有效手段.今后应加强以下研究:以动态系统的观点研究覆被格局的变化对水土流失的影响,系统理解覆被格局与水土流失之间的相互联系与反馈机制,探讨两者间动态关系随尺度变化的规律性并发展尺度上推方法;构建过程意义明确且简单实用的格局指数,将覆被格局与水土流失过程有机联系起来;发展覆被格局的动态信息与产流产沙过程相结合的水文模型,加强对格局与径流泥沙反馈系统的耦合,建立真正意义上的覆被格局-水土流失过程耦合模型.     

基于GIS的东至县土壤侵蚀敏感性评价

以通用土壤流失方程为基础,选择降雨侵蚀力、地形起伏度、土壤质地、地表覆盖4个因子作为评价指标,根据东至县的自然环境特征,制定评价指标的分级标准,在GIS软件的支持下,对东至县的土壤敏感性的影响因子进行分级和综合评价。结果表明：东至县总体上土壤侵蚀的敏感性程度很高,高度及高度以上敏感类型的面积为2183.35km2,占研究区土地总面积的67.05%,其中,极度敏感性面积最大,为1312.94 km2,占40.32%,其次为中度敏感、高度敏感、轻度敏感、不敏感,分别占研究区土地总面积的26.73%、25.96%、6.97%和0.02%。从空间分布看,南部与东南部主要以高敏感与极敏感度为主。     

云南元谋干热河谷区典型植被恢复模式的水土保持效应（英文）

在云南元谋干热河谷区,选择坡改梯经济林、冲沟内生态林和沟头坡面生态林3种典型植被恢复模式,分别设置标准观测小区,在雨季观测这3种模式与其对照的水土流失、土壤入渗率和0～100cm的土壤剖面水分动态。结果表明,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照（未种植任何植被）减少了水土流失分别在30%和60%以上,显示出极显著的控制水土流失的效应。植被恢复还极显著增加了土壤的入渗率（可增加100%～200%）。在雨季,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照分别显著增加了土壤含水量30%和100%以上,说明植被恢复在雨季不会导致土壤旱化,因为植被恢复减少了地表水和土壤细颗粒的流失,同时还增加了降水的入渗,这2个作用都使土壤整个剖面水分含量增加。     

北方土石山区水蚀及水保措施对土壤有机碳的影响

土壤侵蚀是土壤有机碳退化的主要因素。为探究水蚀对土壤有机碳的影响及寻求有效的水土保持措施对土壤有机碳进行保护,在北京周边选取4处典型样地,进行土壤有机碳调查及野外人工模拟降雨实验,分析了水蚀及水土保持措施对土壤有机碳的影响。结果表明:①不同样地土壤有机碳质量分数大小顺序为:土壤堆积区、轻微溅蚀区、细沟侵蚀区、强烈冲刷侵蚀区。水蚀对浅层土壤有机碳质量分数影响较大,程度剧烈的侵蚀,会造成深层土壤有机碳流失;②土壤平均有机碳质量分数随降雨历时的增加（土壤侵蚀量增长）呈减少趋势,并且减少趋势随降雨历时增加（土壤侵蚀量增长）逐渐变缓而趋于稳定;③不同鱼鳞坑配置对土壤有机碳的累积规律为:乔木枯枝落叶覆盖（32.7 g·kg-1）>乔木低矮植被覆盖（27.9 g·kg-1）>乔木种植（23.5 g·kg-1）>无措施（21.9 g·kg-1）>灌木（21.5 g·kg-1）。其中地表覆盖（枯枝落叶及低矮植被）能有效增加土壤有机碳;④不同植被措施对土壤有机碳恢复作用从大到小依次为人工林、苗圃、果园和农田,因此要选取适合的水土保持措施进行土壤有机碳的保护。     

DEM分辨率对大兴安岭林区水土流失评价结果的影响

为揭示数字化高程模型(DEM)分辨率对水土流失评价结果的影响,基于地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS),利用不同分辨率(10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 m)DEM,提取坡度因子(S)和坡长因子(L),并复合成地形因子(L_S),将L_S因子、降雨侵蚀力、土壤可侵蚀性、植被覆盖和管理与水土保持措施5个主要影响水土流失的因子,带入修正的通用土壤流失方程,得到不同分辨率下的土壤侵蚀量。分析不同DEM分辨率下,地形因子及水土流失评价结果的变化规律。结果表明:在研究区域内,土壤流失量对分辨率变化最为敏感,对L_S因子的敏感度大于S因子和L因子;DEM分辨率小于40 m时,土壤侵蚀量变化较小;当分辨率为50 m时,发生剧变,当分辨率超过60 m后逐渐趋于平稳。随着DEM分辨率的降低,其对水土流失评价结果影响也越来越小,因此可以认为最适宜水土流失评价的DEM分辨率应为50~60 m。利用50 m分辨率DEM计算的研究区域水土流失主要以微度和轻度侵蚀为主,占研究区域总面积的90%以上,水土流失较严重情况主要位于山脊和人类干扰较强烈地区。     

亚热带岩质海岸不同类型植被的水土保持效益

通过设立径流小区和多元回归分析等方法, 对亚热带岩质海岸不同植被类型的水土保持效益进行了对比研究。结果表明: 由于林木处于幼龄阶段, 不同植被类型的地表径流量削减率较小, 平均比对照降低9-05 % ; 侵蚀模数比对照平均削减39-29 % 。不同植被类型下的土壤含水率比对照提高17-94 % ; 土壤含水率除了与植被类型有关外, 还与土壤物理特性有较密切的关系; 影响土壤含水率的土壤物理因子主要为土壤容重, 其次为非毛管孔隙度与总孔隙度之比和非毛管孔隙度。影响土壤含水率的主要气象因子为平均气温和降水量。土壤物理特性对地表径流量的影响大于对侵蚀模数的影响。表4 参12     

桉树人工林水土流失及养分损耗研究

[目的]研究广西国有七坡林场内桉树人工林水土流失及养分损耗情况。[方法]利用径流小区进行定点连续监测研究,分析了间种牧草对桉树林水土流失及其养分损耗的影响。[结果]不同植被类型年平均地表径流量为桉树纯林(2 919.50 m3/hm2)>桉树林+桂牧1号象草(2 219.42 m3/hm2),地表径流量季节变化为夏季>春季>秋季>冬季,与该地区同期降雨量的季节分配基本一致。土壤侵蚀量为桉树林+桂牧1号象草(4.125 t/hm2.a)>桉树纯林(3.835 t/hm2.a),桉树间种牧草流失的泥土比例高,而桉树纯林流失的径流比例大。水土养分流失量为桉树林+桂牧1号象草(4.388 5 kg/hm2.a)>桉树纯林(4.303 1 kg/hm2.a),与土壤侵蚀量大小规律相一致,并得出养分流失大小为有机质>Ca>K>N>P>Mg>Zn>B>Cu。[结论]该地区不同植被型桉树林的地表径流量差异明显,土壤侵蚀量和养分流失量差异不显著。     

云南元谋干热河谷区典型植被恢复模式的水土保持效应

在云南元谋干热河谷区,选择坡改梯经济林、冲沟内生态林和沟头坡面生态林3种典型植被恢复模式,分别设置标准观测小区,在雨季观测这3种模式与其对照（未种植任何植被）的水土流失、土壤入渗率和0～100 cm内的土壤剖面水分动态。结果表明,生态林和经济林植被恢复模式较其对照分别减少了水土流失30%和60%以上,显示出极显著的控制水土流失的效应。植被恢复还极显著增加了土壤的入渗率（可增加100%～200%）。在雨季,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照分别显著增加了土壤含水量30%和100%以上,说明植被恢复在雨季不会导致土壤旱化,因为植被恢复减少了地表水和土壤细颗粒的流失,同时还增加了降水的入渗,这2个作用都使土壤整个剖面水分含量增加。