流域土壤侵蚀预测对于了解未来土壤侵蚀发展趋势,制定未来水土保持治理策略具有重要意义。为了提出一种适用于黄土高原地区的易于评估未来不同土地利用管理策略的土壤侵蚀预测方法,该研究基于地形、降雨、土壤、遥感影像数据,完成韭园...流域土壤侵蚀预测对于了解未来土壤侵蚀发展趋势,制定未来水土保持治理策略具有重要意义。为了提出一种适用于黄土高原地区的易于评估未来不同土地利用管理策略的土壤侵蚀预测方法,该研究基于地形、降雨、土壤、遥感影像数据,完成韭园沟流域2010—2020年的土地利用空间分布解译,并计算历史时期(2010—2020)的土壤侵蚀模数,基于未来土地利用模拟(Future Land Use Simulation,FLUS)模型完成流域2025年土地利用分布状况预测,以此为基础获得未来植被覆盖措施因子和耕作措施因子,结合CSLE模型预测2025年自然发展、经济增长、生态保护3种不同土地利用变化情景下土壤侵蚀状况。结果表明:1)韭园沟流域土地利用类型主要为草地(面积占比62.23%)和林地(28.41%),其次是耕地、建筑物和水体,在2010—2020年期间土地利用空间分布格局经历了较大变化,林、草地面积增加8.36%,耕地面积减少30.3%。2)流域2010、2015、2020年这3a间土壤侵蚀模数平均值分别为19.49、15.83、20.7t/(hm^(2)·a),整体呈现先降低后增加的趋势,不同土地利用类型的土壤侵蚀模数由大到小为耕地(40.56t/(hm^(2)·a))、草地(18.79 t/(hm^(2)·a))、建设用地(10.25 t/(hm^(2)·a))、林地(8.02 t/(hm^(2)·a))。3)在积极的生态保护情景下,2025年林、草地面积较自然发展情景基本持平但林地面积比例有所增加,较经济增长情景林、草地面积增加5.06%,耕地面积较自然发展情景增加1.20%,较经济增长情景减少14.73%。4)2025年流域自然发展、经济增长、生态保护情景下土壤侵蚀模数分别为24.3、22.9、18.3 t/(hm^(2)·a)。采取积极的生态保护情景发展模式,建设用地面积适度扩张可以兼顾生态保护和经济发展的需要。该研究为流域未来的土地利用规划以及水土保持治理提供参考。展开更多
土地利用数据是土壤侵蚀评价的重要依据之一,现有研究大多采用单一的土地利用数据源进行土壤侵蚀评价,忽略了土地利用数据解译过程中的不确定性对土壤侵蚀评价结果的影响。选取三峡库区水土保持生态功能区为研究对象,收集地形、土壤、...土地利用数据是土壤侵蚀评价的重要依据之一,现有研究大多采用单一的土地利用数据源进行土壤侵蚀评价,忽略了土地利用数据解译过程中的不确定性对土壤侵蚀评价结果的影响。选取三峡库区水土保持生态功能区为研究对象,收集地形、土壤、降水、植被数据以及3种高分辨率土地利用产品(CNLUCC、CLCD、GLC_FCS),基于中国土壤流失方程(China Soil Loss Equation,CSLE)分析研究区1990—2020年土壤侵蚀的时空演变特征,并探讨土地利用数据对土壤侵蚀评价结果的影响。研究发现,1990—2020年间,三峡库区土地利用变化主要表现在耕地减少,林地、水域和城镇增加,不同土地利用产品监测的各地类变化量存在较大差异。研究时段内,三峡库区内降雨侵蚀力因子(R)、土壤可蚀性因子(K)、坡长因子(L)、坡度因子(S)、植被覆盖与生物措施因子(B)、工程措施因子(E)和耕作措施因子(T)因子的多年平均值分别为3676 MJ mm hm^(-2)h^(-1)a^(-1)、0.02 t hm^(2)h hm^(-2)MJ-1 mm-1、20.36、20.59、0.42—0.46、0.69—0.70和0.77—0.79,且R、E和T因子均呈增长趋势。三峡库区多年平均土壤侵蚀模数(SEM)约为50.75—58.88 t hm^(-2)a^(-1),总体呈“增长-衰减-反弹”的时程变化特征及“中部高(最高值为1178—3294 t hm^(-2)a^(-1)),首尾低”的空间分布特征。土壤侵蚀主要以轻度、微度和中度侵蚀为主,约占库区面积的71%—72%。值得注意的是,三峡库区仍有约9%—11%的面积处于剧烈侵蚀状态,耕地是主要的土壤侵蚀来源。不同土地利用产品计算得到的土壤侵蚀因子之间可能存在显著差异(P<0.05),进而导致SEM估算结果的显著差异(P<0.05),使得土壤侵蚀高风险区的识别存在不确定性。提高坡耕地和草地的土地利用解译精度可以有效减小土壤侵蚀评价结果的不确定性。全球气候变化背景下,库区中部地区及库尾中部地区等土壤侵蚀高风险区,需采取有效的水土保持措施以降低土壤侵蚀风险。研究结果可为三峡库区生态可持续发展提供理论支撑。展开更多
为探讨珠江流域土壤侵蚀状况,分析研究区土壤侵蚀的空间格局及主控因子,本文基于中国土壤侵蚀模型(Chinese Soil Loss Equation,CSLE),使用地图代数和空间插值2种方法进行土壤侵蚀制图,并应用地理探测器方法分析土壤侵蚀的主控因子。结...为探讨珠江流域土壤侵蚀状况,分析研究区土壤侵蚀的空间格局及主控因子,本文基于中国土壤侵蚀模型(Chinese Soil Loss Equation,CSLE),使用地图代数和空间插值2种方法进行土壤侵蚀制图,并应用地理探测器方法分析土壤侵蚀的主控因子。结果表明:1)研究区土壤侵蚀主要位于研究区内贵州省及云南省、广西中部和广东省沿海区,其中强烈和极强烈侵蚀分布范围较小且位于较零散的坡耕地上;2)地图代数法的制图结果对局地变异表达较好,而空间插值法则对侵蚀速率的宏观格局表达更好,因此空间插值法可作为区域土壤侵蚀制图的首选方法;3)土地利用类型是影响土壤侵蚀的主控因子,其次为植被的影响,其他因素(降雨、地形和土壤等)总体上未表现出控制性影响。因此,调整土地利用结构、优化植被水保功能是今后的主要治理方向,该研究结果可为该区水土流失治理和生态监视提供科学依据。展开更多
文摘流域土壤侵蚀预测对于了解未来土壤侵蚀发展趋势,制定未来水土保持治理策略具有重要意义。为了提出一种适用于黄土高原地区的易于评估未来不同土地利用管理策略的土壤侵蚀预测方法,该研究基于地形、降雨、土壤、遥感影像数据,完成韭园沟流域2010—2020年的土地利用空间分布解译,并计算历史时期(2010—2020)的土壤侵蚀模数,基于未来土地利用模拟(Future Land Use Simulation,FLUS)模型完成流域2025年土地利用分布状况预测,以此为基础获得未来植被覆盖措施因子和耕作措施因子,结合CSLE模型预测2025年自然发展、经济增长、生态保护3种不同土地利用变化情景下土壤侵蚀状况。结果表明:1)韭园沟流域土地利用类型主要为草地(面积占比62.23%)和林地(28.41%),其次是耕地、建筑物和水体,在2010—2020年期间土地利用空间分布格局经历了较大变化,林、草地面积增加8.36%,耕地面积减少30.3%。2)流域2010、2015、2020年这3a间土壤侵蚀模数平均值分别为19.49、15.83、20.7t/(hm^(2)·a),整体呈现先降低后增加的趋势,不同土地利用类型的土壤侵蚀模数由大到小为耕地(40.56t/(hm^(2)·a))、草地(18.79 t/(hm^(2)·a))、建设用地(10.25 t/(hm^(2)·a))、林地(8.02 t/(hm^(2)·a))。3)在积极的生态保护情景下,2025年林、草地面积较自然发展情景基本持平但林地面积比例有所增加,较经济增长情景林、草地面积增加5.06%,耕地面积较自然发展情景增加1.20%,较经济增长情景减少14.73%。4)2025年流域自然发展、经济增长、生态保护情景下土壤侵蚀模数分别为24.3、22.9、18.3 t/(hm^(2)·a)。采取积极的生态保护情景发展模式,建设用地面积适度扩张可以兼顾生态保护和经济发展的需要。该研究为流域未来的土地利用规划以及水土保持治理提供参考。
文摘土地利用数据是土壤侵蚀评价的重要依据之一,现有研究大多采用单一的土地利用数据源进行土壤侵蚀评价,忽略了土地利用数据解译过程中的不确定性对土壤侵蚀评价结果的影响。选取三峡库区水土保持生态功能区为研究对象,收集地形、土壤、降水、植被数据以及3种高分辨率土地利用产品(CNLUCC、CLCD、GLC_FCS),基于中国土壤流失方程(China Soil Loss Equation,CSLE)分析研究区1990—2020年土壤侵蚀的时空演变特征,并探讨土地利用数据对土壤侵蚀评价结果的影响。研究发现,1990—2020年间,三峡库区土地利用变化主要表现在耕地减少,林地、水域和城镇增加,不同土地利用产品监测的各地类变化量存在较大差异。研究时段内,三峡库区内降雨侵蚀力因子(R)、土壤可蚀性因子(K)、坡长因子(L)、坡度因子(S)、植被覆盖与生物措施因子(B)、工程措施因子(E)和耕作措施因子(T)因子的多年平均值分别为3676 MJ mm hm^(-2)h^(-1)a^(-1)、0.02 t hm^(2)h hm^(-2)MJ-1 mm-1、20.36、20.59、0.42—0.46、0.69—0.70和0.77—0.79,且R、E和T因子均呈增长趋势。三峡库区多年平均土壤侵蚀模数(SEM)约为50.75—58.88 t hm^(-2)a^(-1),总体呈“增长-衰减-反弹”的时程变化特征及“中部高(最高值为1178—3294 t hm^(-2)a^(-1)),首尾低”的空间分布特征。土壤侵蚀主要以轻度、微度和中度侵蚀为主,约占库区面积的71%—72%。值得注意的是,三峡库区仍有约9%—11%的面积处于剧烈侵蚀状态,耕地是主要的土壤侵蚀来源。不同土地利用产品计算得到的土壤侵蚀因子之间可能存在显著差异(P<0.05),进而导致SEM估算结果的显著差异(P<0.05),使得土壤侵蚀高风险区的识别存在不确定性。提高坡耕地和草地的土地利用解译精度可以有效减小土壤侵蚀评价结果的不确定性。全球气候变化背景下,库区中部地区及库尾中部地区等土壤侵蚀高风险区,需采取有效的水土保持措施以降低土壤侵蚀风险。研究结果可为三峡库区生态可持续发展提供理论支撑。
文摘为探讨珠江流域土壤侵蚀状况,分析研究区土壤侵蚀的空间格局及主控因子,本文基于中国土壤侵蚀模型(Chinese Soil Loss Equation,CSLE),使用地图代数和空间插值2种方法进行土壤侵蚀制图,并应用地理探测器方法分析土壤侵蚀的主控因子。结果表明:1)研究区土壤侵蚀主要位于研究区内贵州省及云南省、广西中部和广东省沿海区,其中强烈和极强烈侵蚀分布范围较小且位于较零散的坡耕地上;2)地图代数法的制图结果对局地变异表达较好,而空间插值法则对侵蚀速率的宏观格局表达更好,因此空间插值法可作为区域土壤侵蚀制图的首选方法;3)土地利用类型是影响土壤侵蚀的主控因子,其次为植被的影响,其他因素(降雨、地形和土壤等)总体上未表现出控制性影响。因此,调整土地利用结构、优化植被水保功能是今后的主要治理方向,该研究结果可为该区水土流失治理和生态监视提供科学依据。
