基于EI指数的江苏省土壤侵蚀县域差异及变化趋势分析

采用土壤侵蚀综合指数对江苏省县域土壤侵蚀状况空间分布及变化趋势进行了分析,结果表明:①96个县(区)平均EI指数逐年降低,2019—2021年EI指数分别为0.2997、0.2152和0.1997;②全省土壤侵蚀严重等级空间分布表现为北部和西部丘陵山区的土壤侵蚀严重等级较高,中西部平原地区的土壤侵蚀严重等级较低;③全省96个县(区)中有59个EI指数呈现逐年递减的趋势(21<20<19),有19个县(区)的EI指数呈现波动减小的趋势(20<21<19或21<19<20),有18个县(区)的EI指数呈现波动增大的趋势(20>21>19或21>19>20)。研究成果可为江苏省水土流失治理及成效评价提供依据。

多尺度土壤侵蚀评价指数的技术与方法

针对不同尺度开展土地利用与土壤侵蚀的综合研究是自然地理学研究的前沿领域和热点问题。多尺度土壤侵蚀评价指数作为新近提出的土壤侵蚀模型,在跨尺度土地利用与土壤侵蚀的研究中具有良好应用前景。本文基于多尺度土壤侵蚀评价指数计算公式及其因子内涵,应用尺度转换的思想,阐述了降雨侵蚀力、土壤可蚀性、作物覆盖与管理因子、地形因子等不同评价因子在坡面、小流域、流域不同尺度上的计算方法与GIS实现技术,以期服务于多尺度土地利用与土壤侵蚀研究的深入和多尺度土壤侵蚀评价指数的发展。

县域土壤侵蚀严重性评价方法初探——土壤侵蚀严重指数的定义与应用

为评价县级行政单位土壤侵蚀的严重性,提出了“土壤侵蚀严重性指数”及计算方法,并在计算我国各县级行政单位土壤严重指数数值的基础上,讨论了土壤侵蚀严重指数的分级。土壤侵蚀严重指数不仅全面反映了县域的土壤侵蚀面积,而且区别反映了各级土壤侵蚀强度。土壤侵蚀严重县的分布及其侵蚀面积占全国土壤侵蚀总面积的比重,表明了土壤侵蚀严重指数不仅可以用来比较县与县之间土壤侵蚀严重程度的差异,而且可以评价土壤侵蚀在分布上的集中性。

基于地形因子的土壤侵蚀评价指数修正——以陕北安塞集水区为例

地形是影响土壤流失的重要因素,小流域尺度上的土壤侵蚀评价指数(SL_(sw))对于地形的研究过于简单,因此本研究对SL_(sw)中的地形因子(G)进行修正,进而得出G因子修正后的土壤侵蚀评价指数(SL_(sw)_G)。以黄土丘陵沟壑区——安塞集水区为研究区,基于GIS技术,利用2006—2012年安塞集水区的数字高程模型(DEM)数据、水文观测站的日降雨量数据、土壤采样数据和土地利用数据,计算研究区2006—2012年逐年的SL_(sw),利用安塞集水区实测的输沙量,验证修正的SL_(sw)_G指数的有效性,并分析安塞集水区土壤侵蚀强度的时空变化特征。结果表明,修正前后土壤侵蚀情况分布基本相同,均呈现东南部地区SL_(sw)指数高,而西北部地区相对较低。在安塞集水区东南部,由于人为因素的影响,土壤保持措施相对较弱,同时土壤中黏粒和粉粒质量较轻,黏粒和粉粒湿时有明显的黏结性,降雨过程中容易被水冲刷;根据土壤采样点的采样数据表明,东南部地区土壤中黏粒和粉粒的含量较高,较容易造成土壤侵蚀。修正前后指数通过T检验得出,SL_(sw)和SL_(sw)_G具有方差齐次性,P=0.037<0.05;通过与实测输沙量的比较,修正后SL_(sw)_G与实测输沙量的相关系数大于修正前SL_(sw)与实测输沙量的相关系数(0.39>0.36),修正后的相关性较修正前的相关性有所增加,说明修正是有效的,修正后的SL_(sw)指数能够更好地评价研究区域土壤侵蚀状况。

中国土地资源的土壤侵蚀状况分析

土壤侵蚀不仅会导致土地资源的退化 ,而且会造成环境恶化。在定义土壤侵蚀指数的基础上 ,以土地资源类型为单元 ,以遥感与 GIS技术为支撑 ,分析不同土地资源类型下土壤侵蚀类型与强度 ,阐明土地资源的土壤侵蚀背景 ,揭示出两者之间的关系 ,并作出区域上的分析。在我国的北方以还草为主 ,南方以还林为主。

基于小流域土壤侵蚀严重指数的县域土壤侵蚀制图研究

[目的]开展水土流失调查,提取和制作必需的数据、图件及相关资料,实现水土流失调查对县域水土保持规划的全面支撑。[方法]基于黑龙江省齐齐哈尔市拜泉县小流域划分,开展土壤侵蚀严重指数图、土壤侵蚀强度图和水土流失面积比例图的对比分析。[结果]基于小流域土壤侵蚀严重指数的县域土壤侵蚀图具有明显的比较优势:(1)该图能够综合反映县域水土流失的面积、强度和分布,并定量、精准地落实到水蚀单元——小流域上;(2)基于该图,能够直接生成规划必需的水土流失重点防治区分布图、水土流失防治格局图和重点项目分布图;(3)基于该图,结合小流域土壤侵蚀强度图,可为小流域尺度上、治理模式层面的措施典型设计及其配置提供落实到地块的基础数据。[结论]从开展水土流失调查,划定水土流失重点预防区和重点治理区、全面支撑水土保持规划的全流程角度分析,基于小流域土壤侵蚀严重指数的县域土壤侵蚀制图具有更好的比较优势。

基于土壤侵蚀综合指数的湖北省水土流失区域分异特征研究

本研究采用土壤侵蚀综合指数对湖北省水土流失区域分异特征进行了研究。结果表明,丹江口水库周边山地丘陵水质维护保土区和桐柏大别山山地丘陵水源涵养保土区是湖北省侵蚀最为严重的地区,而江汉平原及周边丘陵农田防护人居环境维护区和洞庭湖丘陵平原农田防护水质维护区则是湖北省水土流失程度最轻的地区。湖北省水土流失强度最高的县(市)多位于江汉平原与周边山地的过渡地带经济较发达的地区,说明湖北省不同区域自然条件的差异是水土流失区域分异产生的先决条件,但是不同地区农业生产和开发建设活动等人为活动强度的差异也对水土流失分异有重要影响。

中国耕地土壤侵蚀空间分布特征及生态背景

利用 2 0世纪 90年代中期全国土壤侵蚀遥感调查数据和耕地数据分析了全国耕地土壤侵蚀情况。 2 0世纪 90年代中期全国耕地受土壤侵蚀面积占 33.1 5 %。水力侵蚀面积较大 ,占耕地土壤侵蚀面积的 88.4 3% ,风力侵蚀占 1 1 .0 8% ,冻融侵蚀占 0 .32 % ,重力侵蚀占 0 .0 4 % ,工程侵蚀占 0 .1 3%。土壤侵蚀以旱地为主 ,水田较少。旱地水力侵蚀中较为严重的地区主要分布在黄土高原、云贵高原、四川及南方丘陵地区 ,风力侵蚀主要分布在西北和东北地区。水田受水力侵蚀分布在西南地区 ,水田受风力侵蚀主要分布在黑龙江、辽宁等地区。冻融侵蚀主要分布在内蒙古、青藏高原等地区 ,广东省的工程侵蚀和重力侵蚀较为严重。还分析了旱地水力侵蚀与地形、植被和降雨量等生态背景的关系 ,利用生态环境综合指数和土壤侵蚀强度指数分析了土壤侵蚀与生态背景的关系 ,当生态环境综合指数≤ 4 .33时 ,生态背景综合指数与土壤侵蚀强度具有很强的相关性。

基于EI的南方红壤区土壤侵蚀县域差异与趋势分析

提出了土壤侵蚀综合指数(EI值)的新算法,并利用多项式方程模型法确定剧烈侵蚀强度的侵蚀模数中值为18700tkm-2a-1,还确定了各侵蚀等级的权重分值。利用新方法计算了南方红壤区476个县级行政单位(包括市和区,简称县,下同)在1996年和2002年两个年度的土壤侵蚀综合指数,在GIS支持下,分析了EI值的时空变化。从时间上来看,南方红壤全区的EI值从1986年的3.81降低至2002年的3.02,呈递减趋势,说明该时间段红壤区土壤侵蚀面积和强度都在向好的方向发展。从1996年至2002年5年间,红壤区476个县中,EI值增加的有163个,EI值减少的有285个,EI值保持不变的有28个,分别占红壤区总县数的34.2%、59.9%和5.9%。EI值减少的区域,主要分布在江西、福建和浙江3省,而指数增加的区域,主要分布在广东和湖南,特别是广东省,EI值增加的区域面积较大,说明土壤侵蚀较为轻微的广东省,近年来土壤侵蚀有加重的趋势。

岷江上游土壤侵蚀与土地利用的耦合关系研究

利用岷江上游地区2005年土地利用数据和土壤侵蚀数据,在GIS技术支持下,研究了该地区土壤侵蚀强度与土地利用类型之间的耦合关系。结果表明,土壤侵蚀与土地利用具有很大的关系,土地利用直接影响着土壤侵蚀强度及空间分布。岷江上游土地利用以林地和草地为主,裸岩和建设用地侵蚀面积仅占0.11%。不同土地利用方式下的土壤侵蚀强度指数不同,依次为:旱地(低盖度草地(其他林地(中盖度草地(水域(高盖度草地(建设用地(疏林地(灌木林地(有林地(水田(裸岩。土壤侵蚀以微度水蚀为主,占35.43%,主要发生在有林地和灌木林地,分别占研究区总面积14.24%和11.70%;轻度及中强度水蚀则多发生在中盖度草地;随着土壤侵蚀强度增加,旱地侵蚀面积逐渐增大,且远远大于水田;冻融侵蚀占研究区总面积26.96%,多分布在中盖度草地,为20.89%。因此,合理土地利用方式的选择,土地利用格局的优化,对于减轻水土流失,控制土壤侵蚀,提高土地利用效益至关重要,也对促进该流域社会经济发展具有重要意义。

长春市土壤侵蚀潜在危险度分级及侵蚀背景的空间分析

在ARCG IS 8.3地理信息系统(G IS)支持下,实现了土壤侵蚀潜在危险的分级及其空间分析。首先,采用美国通用土壤侵蚀模型估算土壤侵蚀量,再用土壤年均侵蚀量、土层厚度和土壤容重得到土壤抗蚀年限图,按水利部标准将长春市土壤侵蚀潜在危险度分为5级,并提出了土壤侵蚀潜在危险指数的概念。借助G IS方法,通过分析不同坡度、不同坡向、不同地貌类型以及不同土地利用类型等背景条件下的土壤侵蚀潜在危险度情况,探讨了土壤侵蚀潜在危险度的空间分布特点。

长春市土壤侵蚀潜在危险度分级及侵蚀背景的空间分析

在ARCGIS 8.3地理信息系统(GIS)支持下,实现了土壤侵蚀潜在危险的分级及其空间分析。首先,采用美国通用土壤侵蚀模型估算土壤侵蚀量,再用土壤年均侵蚀量、土层厚度和土壤容重得到土壤抗蚀年限图,按水利部标准将长春市土壤侵蚀潜在危险度分为五级,并提出了土壤侵蚀潜在危险指数的概念。借助GIS方法,通过分析不同坡度、不同坡向、不同地貌类型以及不同土地利用类型等背景条件下的土壤侵蚀潜在危险度情况,探讨了土壤侵蚀潜在危险度的空间分布特点。

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。

深圳市土地利用对土壤侵蚀的影响研究

运用修正通用土壤流失方程(RUSLE)对深圳市土壤侵蚀进行定量计算,并依据城市水土流失标准进行分级,应用并修正土壤侵蚀强度综合指数和区域土壤侵蚀强度综合指数,对深圳市全市及下辖各区的土地利用和土壤侵蚀关系进行比较分析。结果表明:深圳市较少侵蚀等级以上土壤侵蚀面积为81.588km2;全市平均土壤侵蚀模数为3570.676t/(hm2.a),土壤侵蚀模数最大值为447621.594t/(hm2.a);以土地利用类型划分,最易引起侵蚀的三种土地利用类型是采矿地、未利用地以及工地和推平未建地,最不易引起土壤侵蚀的三种土地利用类型是林地、草地和水田,最易引起土壤侵蚀并造成最大影响的用地类型是果园;而从区域分异来看,南山区和龙岗区发生土壤侵蚀的可能性较大,应及早预防。

GIS支持下的土壤侵蚀潜在危险度分级方法研究及应用

根据土壤侵蚀特点,在ARCGIS8.3地理信息系统(GIS)支持下,有效地实现了区域土壤侵蚀强度分级并在此基础上进行了区域土壤侵蚀潜在危险的分级及其空间分析。首先,采用区域土壤侵蚀定量模型估算土壤侵蚀量,再用土壤年均侵蚀量、土层厚度和土壤容重得到土壤抗蚀年限图,按水利部标准将土壤侵蚀潜在危险度分为5级。最后,为了表明该区域土壤侵蚀潜在危险度的大小,还提出了土壤侵蚀潜在危险指数(SEPDI)。以三峡库区的丰都县城为例进行了研究,并且分析了其空间分布特点。

土壤侵蚀危险度的计算与影响因子分析——以福建安溪红壤水土流失区为例

随着国家对生态环境的重视和水土保持科学的发展,有关土壤侵蚀危险性评价的研究越来越重要。本文对土壤侵蚀危险度评价的一般方法进行了改进。首先,分析了安溪县各强度等级的土壤侵蚀在高程、坡度、土地利用类型和土壤类型的面积分布情况,计算了不同高程带、不同坡度、不同土地利用类型和土壤类型的土壤侵蚀综合指数;然后,以各影响因子的土壤侵蚀综合指数为权重,计算了不同侵蚀影响因子在安溪县各子流域的土壤侵蚀危险度,既避免了权重确定的主观性,又保证了土壤侵蚀危险度的计算适合当地的实际情况,从而明确了各子流域土壤侵蚀发生的可能程度;最后,依据土壤侵蚀危险度和土壤侵蚀强度的分布规律,对整个研究区进行了水土保持分区,提出了治理方向。

延安麻塔流域植被对土壤侵蚀的控制效率研究

定量刻画植被对土壤侵蚀的控制效率对区域水土保持评估具有重要的意义。目前学者多采用土壤保持量指标来衡量植被对土壤侵蚀控制效率,然而该指标强烈的受到区域潜在土壤侵蚀量影响,从而导致低估或高估植被对土壤侵蚀控制效率。本研究在土壤保持量的基础上,构建了土壤侵蚀控制指数,并将该指数应用于延安麻塔流域的土壤保持功能评估中。结果表明:(1)土壤侵蚀控制指数比土壤保持量在区域土壤保持功能评估中更能有效的在流域尺度上侦测植被对潜在土壤侵蚀控制效率;(2)麻塔流域植被总体上具有较高的土壤侵蚀控制指数(均值为0.92);(3)土壤侵蚀控制指数主要受到植被和坡度单独作用的影响,两者能够解释侵蚀控制指数84.11%的变异来源;(4)由于麻塔流域潜在土壤侵蚀量较大(114100 t·km^-2·a^-1),导致该区仍然具有较高的土壤侵蚀模数(8200 t·km^-2·a^-1),因此采取工程措施治理水土流失必须进一步加强。

组件式GIS技术构建的多尺度土壤侵蚀评价模块

土壤侵蚀评价模型与GIS的集成一直是目前研究的热点问题。研究基于ArcGISEngine开发包和组件技术,在VisualBasic中调用ArcObjects组件,通过创建ActiveDLL工程,构建了基于RUSLE和土壤侵蚀评价指数模型的GIS内嵌模块。该模块包括:土壤侵蚀量计算、流域尺度土壤侵蚀评价、小流域尺度土壤侵蚀评价和坡面尺度土壤侵蚀评价四个子模块。研究表明基于ArcGISEngine,以二进制的动态链接库(DLL)表现,开发土壤侵蚀评价模块,能够简化土壤侵蚀评价的计算逻辑,提高工作效率,具有良好的扩充性、灵活性和可操作性,模块化的土壤侵蚀评价指数能更好地应用于土地利用与土壤侵蚀评价相关研究。

基于GIS的泾河北洛河上游重点治理区土壤侵蚀潜在危险度评价

[目的]对泾河北洛河上游重点治理区土壤侵蚀潜在危险度进行评价,为该区土壤侵蚀研究提供参考。[方法]在GIS支持下,利用高分辨率遥感影像土地利用解译结果,采用中国土壤流失方程(CSLE)与抗蚀年限法相结合,同时利用土壤侵蚀潜在危险度指数(SEPDI)对不同坡度地区或地类土壤侵蚀潜在危险度的大小进行评价。[结果]利用CSLE定量计算得到陕西省吴起县的年均侵蚀模数为1 317.5t/(km2·a),属轻度侵蚀,其土壤侵蚀潜在危险度也较小,以无险型和轻险型为主,平均SPEDI值为1.25。[结论]研究区内大于25°的坡度范围将是今后重点治理的区域;另外研究区内人为水土流失比较严重,建议适当减少工矿用地以及建筑用地的开挖量。

山东省土壤侵蚀敏感性分析

土壤侵蚀敏感性分析是生态敏感性评价的一项重要内容。基于ArcGIS软件平台,采用综合指数法对山东省土壤侵蚀敏感性状况进行了综合评价。研究显示,山东省存在不同程度的土壤侵蚀敏感性,其中中度及中度敏感以上区域占全省总面积的25.21%,这些地区易于发生土壤侵蚀;极敏感和高度敏感区主要分布在鲁中南山区、胶东低山丘陵区和黄泛平原区。进一步指出,加强植被保护、发展生态农业是推进生态敏感区环境保护的重要手段。