基于GIS和RULSE的三峡库区土壤侵蚀量估算分析

以三峡库区为研究对象,在GIS技术支持下,利用野外实测及DEM、土地利用、土壤类型、植被覆盖等数据,对修正后的通用土壤流失方程(RUSLE)中各因子进行量化分析,从而对三峡库区土壤侵蚀量进行估算,并对土壤侵蚀强度进行分级;在此基础上计算不同坡度、土地利用类型、土壤类型下的土壤侵蚀综合指数。结果表明,三峡库区年均土壤侵蚀量为19 364.71×104 t/a,平均土壤侵蚀模数为2 741.48t/(km2.a),属于中度侵蚀;68.57%的区域为微度侵蚀或轻度侵蚀,强度以上侵蚀主要分布在库区的东部,面积占库区的14.43%,侵蚀量却占总侵蚀量的58.67%,是预防和加强水土流失治理的重点区域。

基于RULSE模型的北盘江流域土壤侵蚀研究

基于GIS与RS技术,利用RULSE模型,结合遥感影像、DEM、降雨量、土壤类型、NDVI、土地利用等基础数据,研究北盘江流域的土壤侵蚀空间分布特征,进一步分析土壤侵蚀强度空间变化与坡度、土地利用类型等因子间的关系。结果表明:(1)北盘江流域内较低侵蚀等级的分布主要以块状为主,在整个流域的上中下游皆有分布,较高侵蚀等级的分布主要以条带状为主,条带的延展方向与河流基本相一致;(2)土壤侵蚀面积最大的坡度为8°~15°和15°~25°两个坡度带,占土壤总侵蚀面积比率的61.08%,同时也是土壤侵蚀量最大的两个坡度带,占到总侵蚀总量的60.74%,此外,15°是土壤侵蚀发生变化的一个显著界限,在坡度小于15°时,土壤侵蚀面积比率大于土壤侵蚀量比率,而当坡度大于15°时,土壤侵蚀面积比率小于土壤侵蚀量比率;(3)在各土地利用类型中,侵蚀面积和侵蚀量最大的土地利用类型是林地,其次是草地,两者合计占到总侵蚀面积的74.32%,占总侵蚀量的80.24%。

基于RULSE的九寨沟县地震后土壤侵蚀定量分析

九寨沟是享誉中外的风景名胜区,同时也是我国西南地区重要的自然保护区。2017年8月8日,九寨沟县遭受7.0级地震,造成了当地水土流失的加剧,导致该地区土壤侵蚀量增加。在遥感(RS)和地理信息技术(GIS)的支持下,利用RULSE模型对2018年九寨沟县的土壤侵蚀强度进行定量计算,并分析土壤侵蚀因子的特征和土壤侵蚀空间分布规律,结果表明:2018年九寨沟县土壤侵蚀总体上较为严重,主要分布在漳扎镇、永乐镇和保华镇等地,震中处比芒村和九寨沟景区也位于其中,主要为轻度和中度土壤侵蚀强度;研究区域内,海拔在3000~4000m,坡度在20°~40°,坡向为东坡、东南坡、东北坡和西南坡的区域以及草地、旱地和水田的土壤侵蚀较为严重。研究结果可为九寨沟灾后重建工作中,土壤侵蚀这一环的治理提供依据。

基于RULSE方程原理在阜新地区小流域土壤侵蚀量估算中的应用

采用修正的通用土壤侵蚀方程(RULSE)对阜新地区某径流试验小流域土壤侵蚀量进行估算,并结合区域土壤侵蚀量检测数据对其进行验证。结果表明:RULSE方程由于可综合考虑降雨和坡面径流因子对土壤侵蚀的影响,土壤侵蚀量估算精度好于传统通用土壤侵蚀方程。研究成果对于阜新小流域土壤侵蚀量估算具有重要的参考价值。

基于RULSE的江淮生态经济区水土流失量分析

江淮生态经济区拥有独特的生态资源优势,是江苏省“1+3”重点功能区战略的重要组成部分,且在新时期,江苏发展中的地位不断凸显,作为省级生态重点建设区,了解区域内的水土流失状况至关重要。本文基于修正通用水土流失方程RULSE,结合地理国情数据,从时空视角对2015—2018年江淮生态经济区的水土流失情况进行评估分析,得到以下主要结论:1)近几年来,江淮生态经济区西部地区水土流失强度高于东部地区,但整体上处于微度和轻度侵蚀状态;2)2015—2018年,江淮生态经济区微度侵蚀水土流失面积增加,轻度侵蚀以上水土流失面积减少,除宿豫区外,其他区县中度侵蚀以上水土流失面积均呈减少状态,总体上呈现好转的趋势。

基于RULSE方程的承德市土壤侵蚀空间分布研究

基于遥感与GIS技术,结合Landsat8遥感影像、DEM、降水量栅格、土壤颗粒组成、土地利用等基础数据提取了承德市土壤侵蚀环境因子,并利用RULSE方程估算土壤侵蚀模数。结果表明,承德市土壤侵蚀总量为0.68亿t/a,平均土壤侵蚀模数为2438.69t/(km2·a),整体属于轻度侵蚀。不同土壤侵蚀强度呈斑块状分布面积依次占,微度(20.24%)>轻度(50.71%)>中度(26.07%)>强度(2.15%)>极强(0.83%)。2°~5°坡度带是该市侵蚀发生主要地区,占侵蚀总面积的38.44%,建设用地侵蚀发生最广泛。

近30年皖西大别山土壤侵蚀时空变化及其对景观格局的响应

[目的]为明确安徽省内长江流域和淮河流域重要的生态过渡区皖西大别山区的景观格局与土壤侵蚀及其关系,为该区域的景观格局调控和水土流失治理提供参考。[方法]借助RULSE模型计算皖西大别山区近30年土壤侵蚀模数,借助景观指数对其景观格局的变化进行描述,并使用偏最小二乘回归(PLSR)探究该区域景观指数对土壤侵蚀的影响关系。[结果]近30年,土壤侵蚀模数呈先减少后增加趋势;土壤侵蚀较严重地区主要集中在中西部和南部山区;大部分地区土壤侵蚀强度主要为微度和轻度,且各类土地利用类型的侵蚀强度有明显差别,表现为草地>耕地>林地;土地利用类型及景观格局总体较稳定,景观格局变化主要表现为景观破碎化的降低、景观异质性和连接性的提高;香农多样性指数(SHDI)、边界密度指数(ED)、相似邻近百分比(PLADJ)、景观形状指数(LSI)对皖西大别山区具有显著解释意义,且表现为SHDI、ED、LSI对土壤侵蚀起显著正向作用,PLADJ对土壤侵蚀起显著负向作用。[结论]在皖西大别山区,景观破碎化的提高和景观连通度的降低显著促进土壤侵蚀。

基于RUSLE模型的六盘水市土壤侵蚀评价

矿产资源的开采容易导致矿区土地资源破坏及生态环境恶化,为探索煤矿开采对土壤侵蚀的影响,分析矿区土地侵蚀状况。以贵州省西南部煤矿城市六盘水市为研究对象,基于土壤质地、地形、气候、土地覆盖和土地利用等数据,运用RUSLE模型,结合GIS空间分析方法,研究六盘水市土壤侵蚀现状及空间分布特征,着重分析煤矿区土壤侵蚀分布特征。结果表明:(1)六盘水市土壤侵蚀以微度、中度侵蚀为主,侵蚀严重区域主要集中在水城县东部和南部,六枝特区东部以及盘县中部。(2)土壤侵蚀主要发生在人类负向干扰活动强烈的林地、草地、旱地、煤矿区和裸地。(3)六盘水市南部煤矿区侵蚀较严重,以中度侵蚀为主,主要原因是采煤造成的地质灾害使土壤侵蚀抑制因素作用减弱。(4)私营煤矿区土壤侵蚀程度比国有煤矿区严重。私营煤矿区应在煤炭开采过程中加强保护与治理。

基于RUSLE模型的孙水河流域土壤侵蚀空间分异特征

土壤侵蚀一直是我国开展区域生态环境治理所关注的热点问题之一。在RS和GIS技术支持下,基于RUSLE模型分析了凉山州孙水河流域不同土地利用类型、海拔和坡度条件下土壤侵蚀强度的特征,定量评价了研究区土壤侵蚀空间特征。结果表明:孙水河流域平均土壤侵蚀模数为1 954.32 t/(km^(2)·a),土壤侵蚀严重区域主要集中于孙水河干流及其支流沿岸;坡耕地和中覆盖草地是流域内主要侵蚀土地利用类型;海拔2 000~3 000 m流域土壤侵蚀较为严重,平均土壤侵蚀模数超过2 000 t/(km^(2)·a);当坡度低于25°时,土壤侵蚀模数随着坡度的增加而增大,15°~25°是该流域侵蚀最为严重的地带。研究成果可服务于凉山州孙水河流域水土保持治理工作,为实现乡村振兴提供一定理论支持。

基于RUSLE模型的南京市2006—2014年水土侵蚀时空分布特征

以江苏省南京市为研究对象,基于地形、土壤、降水、植被覆盖、土地利用等数据,结合RUSLE模型,分析南京市2006—2014年水土侵蚀时空分布特征。结果表明,南京市水土流失量逐渐减小,2006、2010、2014年分别为1 410万、1 130万、1 110万t,城市及山丘边缘植被覆盖差的地区侵蚀强度较大;水土保持工作取得一定成效,但人类活动仍能增加部分地区土壤侵蚀强度,2006—2010年侵蚀强度降低面积为632.16 km^2,增大面积为348.95 km^2;2010—2014年,侵蚀强度降低面积为493.40 km^2,增大面积为253.39 km^2;南京市建设用地、水域、林地、水田受侵蚀强度小,旱地、园地、乔木绿地、草地、裸地受侵蚀强度大,是水土保持工作的重点,南京市生态环境逐渐变好,2006—2010年旱地、园地、乔木绿地、草地受侵蚀强度有所下降。

剧烈人类活动下深圳市非点源污染空间迁移规律研究

当前,关于非点源污染物在剧烈人类活动影响下的空间迁移规律研究较少。以深圳市为研究区域,通过选定PLOAD模型与RULSE模型,估算深圳市2000、2010年由土地利用类型变化造成的非点源污染负荷总量,并进行空间模拟和变化趋势分析。研究结果表明,对于快速城市化进程、剧烈人类活动的城市,在城市发展的过程中,人口和GDP的增长带动土地类型转化为建设用地,非点源污染负荷在人口集中区域相对集中,仍需引起重视,但是能够通过有效的水土保持措施进行控制,城市污染总量随之呈下降趋势。

2010—2020年重庆市万州区水土流失敏感性时空分析

对重庆市万州区水土流失敏感性的变化进行分析,能够为当地水土流失防治提供科学依据。以RULSE方程为理论基础,采用GIS空间技术,通过多因子综合分析水土流失敏感性空间分布和演化趋势。研究表明:(1)10年间敏感性在空间上由“条带状高度敏感”向“全面中度敏感”再向“全面低度敏感”状态演变,整体上呈现先升高后下降的趋势;(2)研究成果较好,可以为万州区水土流失防治和水土资源保护提供科学依据。

辽西地区小流域土壤侵蚀量估算

近年来,通过土壤、水质保护和生态系统建设项目,小流域生态环境逐步得到改善,但由于特殊的地理环境、自然等因素,集水区的土壤侵蚀仍在继续,主要原因是小流域的保水能力低,缺乏工程保护措施,导致两岸耕地受到侵蚀,水土流失严重。采用修改后的通用土壤侵蚀方程(RULSE)被用来估算辽西径流试验小流域的土壤侵蚀情况,并通过小流域土壤侵蚀测试的数据进行验证。通过分析可知,RULSE方程比传统的一般土壤侵蚀方程更准确,因为它能考虑到降雨和坡面径流因素对土壤侵蚀的影响,小流域土壤侵蚀的进一步研究取得较好的效果。

三江源地区2000-2015年土壤侵蚀变化及生态恢复潜在影响研究（英文）

土壤侵蚀对于生态环境的保护恢复以及人与自然的和谐发展产生了巨大威胁。本文采用修正的通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation, RUSLE模型)对三江源区2000–2015年的土壤侵蚀进行定量模拟,通过对研究区土壤侵蚀强度的时空变化特征进行分析,比较了不同生态系统土壤侵蚀的差异,探讨了气候变化对研究区土壤侵蚀的影响作用,评价了该区域生态保护和恢复工程对土壤保持的作用效果。模型模拟结果可以通过地面观测站点验证,对模拟数据和验证数据的相关分析结果显示,模型的拟合效果良好,其复相关系数达到0.62。2010–2015年的土壤侵蚀模数比2000–2005年增加了6.2%,比2005–2010年下降了1.2%。基于叠加分析,影响土壤侵蚀的主要驱动因素是气候(约64%),特别是降水的作用明显,其次是植被覆盖度(约34%)。虽然模型和数据存在一些不确定性,但本研究量化了全球气候变化下生态恢复工程的相对贡献,同时也认识到了生态恢复工程是一项复杂、艰巨、长期的任务。在未来,持续的地面观测、进一步的参数化以及获取更高质量的输入数据是减少模拟结果不确定性的必要方式。

人类活动对西部生态脆弱矿区生态系统服务的影响——以鄂尔多斯市为例

人类活动对区域生态系统的结构和功能产生扰动,进而影响生态系统服务,定量评估人类活动对生态系统服务的影响是生态产品价值实现、自然资源资产核算的基础。以鄂尔多斯市为例,以神东矿区东胜区、准格尔矿区、城市发展区为研究区,其生态系统受到人类活动和自然因素共同影响,以几乎未受人类活动影响的国家级自然保护区为对照区,选取防风固沙、土壤保持、固碳3个主要生态系统服务类型,利用RULSE等模型和影子工程法等评估方法,构建生态系统服务遥感评估模型,采用对比分析方法探究露天采矿、井工采矿和城市发展的人类活动对生态系统服务的影响程度。结果表明:城市建设对防风固沙服务和固碳服务的负面影响程度最大,露天采矿对土壤保持服务的负面影响程度最大。在剔除自然因素影响后,人类活动对西部生态脆弱矿区生态系统服务的影响程度从大到小依次为:城市发展>露天采矿>井工采矿。