基于最大变化率的陕西省土壤侵蚀变化驱动因子分析

陕西省是我国水土流失严重省份和黄河的主要产沙区,为了给陕西省及黄河流域水土流失治理提供理论参考,基于逐月降水量数据和土壤属性、NDVI、DEM、土地利用等数据,采用RUSLE模型计算土壤侵蚀模数,并采用最大变化率法对2000—2015年陕西省土壤侵蚀强度时空变化的主要驱动因子进行了识别。结果表明：陕西省土壤侵蚀分布异质性较强,剧烈和极强烈侵蚀主要分布在陕北地区、少数分布在关中地区北部区域;2000—2015年陕西省土壤侵蚀强度总体呈现下降趋势,其中陕北地区土壤侵蚀强度一直呈下降趋势、关中和陕南地区呈现先升后降的变化趋势;陕西省土壤侵蚀强度时间变化的主要驱动因子,2000—2005年为降雨侵蚀力和植被覆盖,2005—2015年为降雨侵蚀力,2000—2015年长时段总体上为植被覆盖;陕西省土壤侵蚀强度空间变化主要驱动因子为植被覆盖和地形,其中榆林、铜川、宝鸡、西安、商洛、安康、汉中七市的主要驱动因子为植被覆盖,渭南、咸阳两市的主要驱动因子为地形,延安市的主要驱动因子为降雨侵蚀力。最大变化率法可用于识别土壤侵蚀时空变化的主要驱动因子,但在识别时间变化主要驱动因子时对降雨侵蚀力极端值较为敏感...     

豫西矿区土壤侵蚀因子及流失特点分析

豫西沿黄地区矿产资源丰富,矿山开采加剧了局部区域水土流失及其危害。为合理有效防治矿区水土流失,利用水土保持观测站的实测资料并通过典型矿区现场量测、高分辨率遥感影像解译、GIS分析计算等,对豫西沿黄典型矿区土壤侵蚀因子与土壤流失特点进行了分析,结果表明:降雨侵蚀力因子作为土壤侵蚀背景因子服从于区域性与潜在性整体规律,虽然其值大小不受采矿活动影响,但它是矿区土壤侵蚀的重要外营力,与矿区土壤侵蚀的其他因子共同作用,影响矿区土壤流失的时空分布;地形因子、土壤可蚀性因子、植被覆盖因子、水土保持措施因子是影响矿区土壤侵蚀发生发展与程度的关键因子,其抑制土壤侵蚀的作用受采矿活动的影响;矿区土壤流失在各时期的分布特点是开采期最大,从基建期到开采期再到停采后的恢复期,土壤流失量变化情况是由小变大再由大变小;土壤流失量空间分布特点是露天采场、排土场占比较大。矿区土壤流失量时空分布特点与矿区采矿活动对土壤侵蚀因子的改变密切相关,水土流失防治的重点时期是开采期、重点区域是露天采场和排土场。     

高寒高海拔地区水土保持与生态承载力关系研究

为了研究某高寒高海拔地区水土保持与生态承载力的关系,分别从植被、降雨、土壤和地形进行分析,得出以下结论:降雨侵蚀力因子在一年内夏季较高、冬季较低;降雨侵蚀力因子、土壤可侵蚀性因子、坡度坡长因子和维持水土保持需要的最小植被盖度最大值均出现在东南部附近,该处被侵蚀较为严重,生态承载力较弱,需要加强防护。     

陕北无定河流域土壤侵蚀与植被覆盖和降雨关系研究

基于2000—2014年陕北无定河流域日降水、DEM、土壤类型、MODIS NDVI等数据,利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)估算了流域土壤侵蚀情况,定量分析了植被覆盖和降雨在土壤侵蚀中的作用,结果表明:(1)无定河流域土壤侵蚀以微度侵蚀为主,平均占流域面积的88.35%,各土壤侵蚀等级面积比例随等级的升高而降低。2000—2014年微度侵蚀面积比例为下降趋势,轻度及以上等级面积比例均为上升趋势。(2)不考虑降雨因子影响时,无定河流域仍以微度侵蚀为主,且为增加趋势,而其他土壤侵蚀等级均为下降趋势。不考虑植被覆盖因子时,流域土壤侵蚀与模型计算结果的变化趋势基本一致。(3)植被覆盖对土壤侵蚀面积比例和变化速率的贡献率分别为13.67%和24.55%,而降雨作用达到86.33%和75.44%,表明降雨是流域土壤侵蚀的主要动力和控制因子,降雨变化主导着流域土壤侵蚀变化过程。     

黑龙江省土壤侵蚀土壤类型水平分异规律研究

黑龙江省水土流失严重，究其原因，除受地质、地形、气候、植被等背景因子的综合制约外。受蚀土壤足首要影响因子。土壤作为侵蚀发育的本底，其理化性状对侵蚀水平分异规律具有重要影响。文章通过对全省土壤类型和土壤侵蚀GIS数据的复合集成与叠加分析，旨在揭示土壤侵蚀——土壤类型的水平分异规律，为全省水土保持生态建设提供科学系统的技术依据。     

宁东能源化工基地水土保持生态环境动态监测分析

通过采用卫星遥感、地面定点和野外查等监测技术手段,对宁东基地开发建设前（2000年）和开发建设初期（2007年）两个时段土地利用、植被盖度、土壤侵蚀、水土保持措施等水土保持生态环境影响因子分别进行监测。综合分析结果表明,宁东基地自2000年以来土地利用结构改善,植被覆盖呈好转趋势,虽然局部水土流失加重,但整体土壤侵蚀强度降低,整体生态环境处于好转状态。     

基于GIS的粤北青莲水流域水土流失成因分析

随着人类社会经济活动的加强,水土流失有持续恶化趋势,青莲水流域内土壤肥力下降,河道泥沙淤积,影响河流行洪安全。本文选用通用土壤流失方程,利用ArcGIS的空间叠加分析等功能,分别计算分析研究区内与土壤侵蚀相关的降雨、土壤、植被、地形、土地利用等因子,经叠加分析后生成流域水土流失现状图。结果表明,地形地貌因子和土地利用因子是影响流域水土流失的关键因子,研究结果可为广东省中小流域治理提供水土保持方面的理论支撑。     

降雨对辽西褐土区土壤侵蚀的影响研究

由于自然资源丰富、水热条件好，辽西低山丘陵区坡地具有较大的农业生产潜力，研究降雨等引起土壤侵蚀的驱动因子意义重大，文章探讨了辽西低山丘陵褐土区土壤侵蚀受降雨因子的影响规律。结果显示：最大30min降雨强度(I30)、侵蚀性降雨量、降雨量、降雨动能、降雨侵蚀力、径流量等特征量均与土壤侵蚀量呈极显著相关性；降雨历时、降雨侵蚀力、侵蚀性降雨量、降雨量、降雨动能、侵蚀量等特征量均与径流量呈极显著相关性；通过回归分析拟合出降雨各特征量因子对径流量、侵蚀量的综合影响方程，径流量以及降雨侵蚀力对侵蚀量的影响方程，结合降雨观测数据可以估算侵蚀量及径流量，可为水土保持工作提供科学指导。     

作物覆盖与径流能量的关系

黄土高原的土壤侵蚀往往是由几场大的暴雨形成的，因此研究植被覆盖与径流的能量关系具有积极的现实意义。在整理分析了黄土高原西峰、绥德、天水、淳化4个水土保持试验站降雨、径流及泥沙资料的基础上，探讨了作物覆盖与径流能量的关系。结果表明：①作物覆盖对径流能量具有消减作用，其削减率平均值为72．4％；②作物覆盖与平均径流能量削减率之间呈直线关系；③作物覆盖的削减能量作用受降雨动能的影响，随降雨动能的增大，植被对径流能量的削减作用减小。     

浙江省山核桃林地表层土壤物理性质季节变化研究

土壤物理性质是影响土壤侵蚀过程的重要因素。研究了浙江省山核桃林地不同水土保持措施条件下土壤自然含水率、容重和总孔隙度的季节变化特征。研究表明,不同水土保持措施条件下的山核桃林地表层土壤物理性质随季节的变化趋势大致相同,土壤自然含水率随降雨量年度变化表现出明显的峰值和谷值。土壤容重和总孔隙度随季节变化整体呈"波浪形"起伏变化。山核桃林地表层土壤物理性质季节变化主要受植被覆盖度、年度降雨分布情况和农事活动的影响。     

GIS与盲数理论下吸附态非点源污染负荷模拟研究

根据流域降雨、土壤、地形、植被、水土保持等因素具有未确知性的特点,结合GIS空间分析技术,运用数学语言盲数来处理通用土壤流失方程RUSLE中各因子的不确定性,进而运用盲数理论、运算法则及均值计算公式计算小江流域多年平均土壤侵蚀量和输沙量;再用盲数均值计算公式,计算得到流域多年平均土壤侵蚀量;最后结合土壤中氮磷含量资料,计算出流域出口1997～2007年吸附态氮磷流失量,以期为小江流域吸附态非点源污染的控制与治理提供科学的理论依据.     

基于3S技术的流溪河流域水土流失分析研究

以GIS和RS技术为支撑,选取广东省流溪河流域为研究区域,选用通用土壤流失方程(RSLE),综合考虑降雨、植被、土壤、地形、土地利用等因子,对区域内的土壤侵蚀强度进行分析、评价,并对比分析研究区内土壤侵蚀强度及其空间分布特征,提出相应的水土流失治理措施.     

基于RUSLE模型的贵州省三穗县土壤侵蚀研究

土壤侵蚀是生态文明建设面临的重要问题。以贵州省三穗县为例,利用日降雨量、土壤类型、土地利用、DEM和NDVI等数据,并结合RUSLE模型分析三穗县1990—2015年的土壤侵蚀动态变化特征。结果表明:①三穗县1999—2006年的土壤侵蚀模数较低且变化趋势稳定,1990—1997、2006—2015年波动呈显著上升趋势,2003年的土壤侵蚀模数最低,2014年的土壤侵蚀模数最高,在26 a间总体呈上升趋势;②三穗县的水土保持措施因子、植被覆盖与管理因子总体都呈上升趋势,尤其在2008—2015年的升高趋势较为显著,但期间降雨侵蚀力因子和土壤侵蚀模数也较高且升高趋势明显;③微度侵蚀和轻度侵蚀的面积较大,中度和强度侵蚀次之,极强度和剧烈侵蚀面积较小。总体来说,三穗县在1993—1998年和2008—2015年这2个时期的土壤侵蚀较为严重。研究结果为三穗县的土壤侵蚀及石漠化治理成效评估及进一步生态环境建设工作提供科学依据。     

基于 RUSLE 模型的区域土壤侵蚀定量估算及空间特征研究

针对哈尔滨市主城区水土流失问题,以土壤侵蚀估算与评价为目标,采用 RUSLE 模型,依托 GIS 和遥感技术,分析了影响区域尺度土壤侵蚀因子,包括降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形、植被覆盖度和水土保持特性等,定量估算了哈尔滨市主城区 8 个流域的土壤侵蚀大小。在此基础上参考黑土区水土流失综合防治技术标准,并结合流域自身侵蚀状况,分析了哈尔滨市主城区土壤侵蚀特性的空间格局。结果表明: 哈尔滨市八个流域土壤侵蚀模数范围为 0 ～ 1 272. 61 t·km － 2·年 － 1,各流域以微度和轻度侵蚀为主,局部地区存在着较为严重的土壤侵蚀; 区域土壤侵蚀空间分异特征明显,是气候、土壤、植被、地形和人类活动共同作用的结果; 哈尔滨市八大流域以微度侵蚀为主,轻度侵蚀次之,强烈侵蚀及极强烈侵蚀区很少,仅在运粮河流域存在极少的剧烈侵蚀区。研究成果可为哈尔滨市水土流失治理提供技术支撑和理论依据。     

植被覆盖对土壤水蚀的影响评价

植被作为影响水土流失的一个重要因子,一直受到人们的广泛关注.植被是防止水土流失的积极因素,也是土壤侵蚀预报模型中的重要因子.植被的冠层对降雨的截留作用以及对降雨侵蚀动力的影响,地表枯枝落叶层的水土保持作用,地下根系提高土壤抗冲性等都影响着土壤水蚀.在研究评价植被与水土流失关系过程中,常用的主要植被参数就是植被覆盖度.论述了植被覆盖度与土壤水蚀的几个参数的关系：覆盖度的增长,可以缩短地表径流过程,增加土壤入渗量,减少地表径流量;植被覆盖度与土壤水蚀量成反比.     

基于遥感的水土流失长时序监测分析

基于遥感卫星降雨数据和降雨侵蚀力本地优化方法，结合土地利用、土壤、地形等数据，利用中国土壤流失方程，对南京市2001—2020年土壤侵蚀情况进行遥感监测。归因分析表明，土地利用、植被覆盖度、降雨等均对南京市水土流失面积年际变化产生影响，其中降雨是首要驱动因素。研究成果为其他缺资料地区开展基于卫星降雨数据的降雨侵蚀力本地优化提供借鉴，为水土流失长时序监测评价提供了数据和技术支持。     

辽东山区柞蚕场土壤侵蚀及其控制

采用一次回归正交组合设计和TDB一人工模拟降雨侵蚀装置对辽东柞蚕场土壤侵蚀进行了模拟降雨试验，结果表明：影响柞蚕场土壤侵蚀的因子依次为植被覆盖度、降雨侵蚀力和地面坡度。为防治土壤侵蚀，首先应保护柞蚕场植被，其次是依法建设柞蚕场，再次为搞好柞蚕场土壤侵蚀动态监测。     

黄丘一副区水土流失对不同雨型的响应

黄土丘陵沟壑区第一副区是黄土高原严重水土流失区，为了给该区水土流失治理措施配置及相关研究提供参考，基于1990—2009年桥沟小流域4个雨量站、8个大型坡面径流场和3个沟口径流泥沙观测站的实测降雨、径流、泥沙资料，把研究时段分为1990—2002年和2003—2009年2个时段，采用K-均值聚类法把观测的1 378次降雨划分为Ⅰ型(大雨量、大雨强、低频率、历时中等)、Ⅱ型(小雨量、小雨强、高频率、历时短)、Ⅲ型(中等雨量、中等雨强、中等频率、历时长)等3种降雨类型，分析了不同空间尺度径流场和小流域发生不同雨型时的径流系数和土壤侵蚀模数。结果表明：退耕还林(草)等水土保持措施，使黄丘一副区植被覆盖率显著提高、坡面土壤侵蚀模数显著减小；Ⅰ型降雨的径流系数显著大于Ⅱ型降雨和Ⅲ型降雨的，黄丘一副区降雨径流主要产生于梁峁坡；Ⅰ型降雨土壤侵蚀模数显著大于Ⅱ型降雨和Ⅲ型降雨的，峁边线以下沟坡沟道土壤侵蚀模数显著大于峁边线以上梁峁坡土壤侵蚀模数，即防治水土流失的重点是控制发生Ⅰ型降雨时峁边线以下沟坡沟道土壤侵蚀。     

黔东北喀斯特坡面产流产沙及土壤含水量特征

为了解不同因素对喀斯特地区坡面产流产沙的影响、给喀斯特地区石漠化综合治理和水土流失防治提供理论指导,基于贵州省浒洋水水土保持监测站径流小区的降雨、产流产沙、土壤水分、植被盖度等资料,采用ORIGIN2017及SPSS22软件进行数据处理及相关性分析,探讨了降雨量、坡度、土地利用类型、前期土壤含水量对喀斯特坡面产流产沙的影响及植被盖度对土壤含水量动态变化的影响。结果表明:①坡面径流小区的产流产沙量与降雨量、降雨侵蚀力均成正相关关系,在相同的侵蚀性降雨条件下,不同类型径流小区的侵蚀敏感度存在较大的差异,撂荒地侵蚀敏感度最大、坡耕地侵蚀敏感度最小;②随着地面坡度从13°增大到25°再增大到30°,撂荒地径流小区单位面积产沙量呈现先增大后减小的趋势,25°可以作为撂荒地单位面积产沙量的参考临界坡度;③在相同的侵蚀性降雨条件下,喀斯特坡耕地单位面积产沙量最大,原因是坡耕地生态环境较差、人类活动强烈,土壤侵蚀量大且动态变化不稳定;④径流深及土壤流失量与前期土壤含水量均成显著的正相关关系,植被盖度的变化对土壤含水量具有一定的影响,植被盖度>15%时,随着植被盖度的提高土壤含水量呈现抛物线增大趋势。     

芦山地震灾区土壤流失方程研究

芦山地震诱发大量崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害,植被破坏严重,生态环境受到严重威胁。建立土壤流失方程是进行区域土壤侵蚀定量评估的最有效方法。通过对芦山地震水土流失调查与评价工作的总结与提炼,介绍了芦山地震灾区土壤流失方程的基本形式,给出了降雨侵蚀力因子(R值)、土壤可蚀性因子(K值)、坡长坡度因子(LS值)、地表覆盖与管理因子(C值)、水土保持措施因子(P值)的具体计算方法。本方程对芦山地震灾区水土流失调查与动态监测、水土保持规划、灾后生态恢复重建具有参考意义。