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。

异质景观中水土流失的空间变异与尺度变异

综述了景观格局与水土流失过程的空间变异与尺度变异的理论和方法研究进展 ,提出了水土流失空间变异与尺度变异的研究方向。景观格局与生态过程的尺度变异一般处于单一尺度变异和多重尺度变异的连续体之中。尺度转换即尺度外推包括尺度上推和尺度下推 ,其可行性决定于尺度变异特征。水土流失不仅是多因子综合影响的一个复杂的时空变异过程 ,而且也是一个典型的多重尺度变异过程。传统的水土流失研究一般集中在坡面径流小区和小流域两个单一尺度上 ,这在很大程度上限制了水土流失的空间尺度外推和过程分析。近年来 ,尽管国内外很多学者开始关注水土流失的尺度变异及其影响因子 ,但只是对水土流失在不同大小的样地尺度以及小集水区尺度上的差异及其影响因子进行了初步的比较研究 ,尤其缺乏水土流失及其相关环境因子的连续尺度变异特征的机制分析。空间变异和尺度变异研究方法包括统计模型模拟法、物理模型与物理过程模拟法以及综合分析与综合预报法三大类。每种方法都有其优缺点和其特定的适宜性 ,最佳方法组合的选取因研究对象、研究地区和研究时间的不同而异。土壤侵蚀预报模型包括经验统计模型和物理过程模型 ,就解决水土流失的跨尺度关系而言 ,基于物理过程的空间分布式的土壤侵蚀预报模型显著优于经?

基于景观格局分析的土壤侵蚀时空关系研究

利用RUSLE模型分别对研究区1998年和2008年的土壤侵蚀状况进行模拟并评价。在此基础之上,从景观生态学的角度对研究区10年间土壤侵蚀时空变化特征进行分析。主要结果:①研究区土壤侵蚀以微度侵蚀和中度侵蚀为主,其中海拔在250 m以上的地区、坡度为8o^15o的地区是土壤侵蚀风险高的主要地带。研究区上游土壤侵蚀情况明显要高于中游和下游。②研究区侵蚀面积明显减少,侵蚀量降低,其中剧烈侵蚀变化率最大,达到了46.36%。③研究不同时间小流域的农业景观格局与土壤侵蚀的关系表明,2008年土壤侵蚀与所对应的景观指数单因子相关性都高于1998年,说明人为干预是研究区土壤侵蚀减少的主要原因。

秦岭地区土壤侵蚀时空变化及景观格局

土壤侵蚀是制约秦岭地区可持续发展的重要因素,为了解秦岭地区的土壤侵蚀状况及景观格局的变化,基于2005年、2010年和2015年遥感解译结果,采用通用土壤侵蚀方程RUSLE计算各年的土壤侵蚀量,分析研究区土壤侵蚀的时空变化特征,量化秦岭地区5个流域的土壤侵蚀状况,探讨土壤侵蚀与土地利用及地形因子之间的关系,并对研究区土壤侵蚀景观格局变化进行分析。结果表明:2005—2015年秦岭地区土壤侵蚀强度及面积均有明显改善,2005年和2015年总侵蚀量分别为0.90×10^8和0.33×10^8 t,减少了63.33%;研究区内土壤侵蚀在空间上呈现由西向东、由南至北减弱的特征;位于研究区西部的嘉陵江流域土壤侵蚀最为严重,其2005年、2010年和2015年土壤侵蚀模数分别为3872.80、1454.31和1461.91 t·km^-2·a^-1;土壤侵蚀模数与坡度、高程等地形因子呈正相关,具有明显的时空变化特征;区内不同土地利用类型的土壤侵蚀均有减弱的趋势,其中未利用土地土壤侵蚀的降低最为明显;秦岭地区的整体侵蚀景观破碎化程度有所降低,斑块总数减少,破碎度指数变小,景观异质性降低,人类活动对秦岭地区景观的干扰随时间而减弱,生态环境向良性方向发展。