中国土壤侵蚀与其他地理环境背景的空间关系

土壤侵蚀是地理环境各因子综合作用的结果。为了比较不同单元之间的土壤侵蚀与其他地理环境背景的空间关系，在计算土壤侵蚀综合指数的基础上，利用遥感和GIS技术，对不同地理环境背景下的土壤侵蚀进行了空间分析，主要参与的地理环境背景因子为：降雨量、植被、坡度、地貌类型。通过对土壤侵蚀不同类型及强度等级下的各地理环境背景分析，揭示出中国土壤侵蚀与其他地理环境背景的空间关系。     

基于地理探测器的喀斯特不同地貌形态类型区土壤侵蚀定量归因

土壤侵蚀形成机制与影响因素识别是当前研究的核心与前沿议题,然而从多因素综合作用的角度进行定量归因仍需加强。以喀斯特典型峰丛洼地流域为研究区,基于GIS手段和RUSLE模型模拟土壤侵蚀,综合土地利用、坡度、降雨、高程、岩性、植被覆盖度等影响因子,应用地理探测器方法针对喀斯特不同地貌形态类型区进行土壤侵蚀的定量归因研究。结果表明,各影响因子对土壤侵蚀的解释力及因子间耦合作用程度在不同地貌形态类型区差异显著,其中土地利用和坡度是决定土壤侵蚀空间异质的主导因子,但在山地丘陵区,随着地形起伏度的升高,坡度的控制作用下降,即地理探测器q值表现为中海拔丘陵>小起伏中山>中起伏中山;生态探测器显示土地利用对土壤侵蚀的影响相比于其他因子有显著差异;双因子交互作用有助于增强对土壤侵蚀的解释力,土地利用与坡度的协同作用对土壤侵蚀的解释力达到70%以上;对于土壤侵蚀空间分布的差异性检验,风险探测器显示在小起伏中山、中起伏中山等地貌形态类型中,具有显著差异的影响因子分层组合数占比至少55%。因而,喀斯特地区土壤侵蚀的治理应综合考虑不同地貌形态类型区土壤侵蚀影响机制的空间异质性。     

基于灰色关联法和德尔菲法的土壤侵蚀敏感性评价——以云南金沙江流域3个典型露天矿区为例

灰色关联法和德尔菲法是对系统中各因子的价值或贡献率进行评估的有效方法.土壤侵蚀敏感性的评价涉及自然界诸多因素,包括定性因素和定量因素,因此采用灰色关联法和德尔菲法进行土壤侵蚀敏感性评价将提高评价的效率和准确性.金沙江流域从上游到下游地理环境差异大,采用灰色关联法和德尔菲法对不同地理环境下的露天矿区进行土壤侵蚀敏感性评价,有助于流域的生态环境保护与治理.分别在该流域（云南部分）高山峡谷区、宽谷湖盆区、喀斯特中山丘陵区等3种地理环境下选取3个典型露天矿区为研究对象,以土壤质地、地形起伏度、坡度、植被覆盖度、植被类型、降水等6个因子作为评价指标,采用灰色关联度法、德尔菲法,在GIS软件平台下对3个典型露天矿区进行了土壤侵蚀敏感性评价,得出了3个典型露天矿区的土壤侵蚀敏感性.实践证明,两种方法与GIS相结合是实现土壤侵蚀敏感性评价的有效工具.     

黄河流域水蚀区土壤侵蚀空间尺度效应分析

以黄河、延河、杏子河、纸坊沟四级流域尺度为例,应用信息熵原理分析了各级流域尺度上土壤水力侵蚀与 其影响因子之间的空间相关性,通过比较各因子在不同空间尺度上与土壤侵蚀的相关性,定量分析了土壤侵蚀过 程的空间尺度效应。分析结果给出了降雨、地形、土质、植被等因子在不同流域尺度上对土壤侵蚀的影响大小,以及 每个尺度上各影响因子重要性的主次顺序。总体而言,随着流域空间尺度的增大,各因子对土壤侵蚀的影响具有放 大或缩小效应,影响因素的主次顺序随之易位,其中微观因子的控制作用有所减小,而宏观因子的控制作用则逐渐 突显。本文建立的流域土壤侵蚀空间尺度效应的定量分析方法和分析结果有助于解决当前土壤侵蚀评估模型普遍 存在的尺度转化和区域通用性问题。     

喀斯特山地土壤侵蚀和产水量的最优解释力

喀斯特生态系统服务主导影响因子识别是科学治理石漠化的前提,然而环境因子对生态系统服务空间分布的解释力受尺度变换的影响,其尺度效应的定量研究仍需进一步加强。为定量厘定环境因子解释力的尺度效应,本文从多尺度视角出发,利用地理探测器定量分析不同空间分辨率下环境因子对土壤侵蚀和产水量的解释力,并探求其在不同地貌形态类型区的差异性规律。结果表明,坡度和植被覆盖度是影响土壤侵蚀空间分布的主导因子,两者的交互作用对土壤侵蚀空间分布的解释力更强。受研究区地形起伏普遍性和景观破碎化的影响,坡度和土地利用类型在低分辨率下解释力最优。降水、海拔和土地利用类型是产水量空间分异的主导因子。降水和土地利用类型的交互作用对产水量的解释力达95%以上,海拔在不同地貌形态类型区的空间变异性影响其最优解释力水平。具体表现为：在台地、丘陵类型区海拔空间变异性较小,在高分辨率下其解释力最优;在山地类型区,海拔空间变异性较大,在低分辨率下其解释力更强。本文通过多尺度分析定量甄别生态系统服务变量的最优解释力,以期为喀斯特山地生态系统服务的主导因子精准辩识和分区优化提供途径和依据。     

农业景观对土壤侵蚀的适应机制研究初探

随着气候变化对农业系统的影响不断加剧,为保障粮食安全,必须掌握变化中的自然与人文因素,判别农 业景观中可调整的关键机制,依据未来的可能情景,尽早订定农业景观优化方案。本研究以土壤侵蚀问题为切入 点,整合相关的环境因子,构建农业景观对土壤侵蚀适应性的研究框架。基本思路为首先通过目前气候变化对土壤 侵蚀的影响研究,为不同时空尺度上土壤侵蚀发生、发展趋势提供理论依据;其次,从增强未来农业景观对土壤侵 蚀适应能力的角度,详细讨论景观类型、空间配置和管理措施等与土壤侵蚀的关系,以提高农业景观优化配置的针 对性;最后,为科学评价农业景观对土壤侵蚀适应的程度,基于Agent 模型原理设计土壤侵蚀模拟模型,通过不同 土壤侵蚀情景下景观类型、结构、空间配置和管理措施等的适应性分析,为有效提升区域农业景观的土壤抗侵蚀能 力提供科学依据。     

安徽省土壤侵蚀空间分布及其与环境因子的关系

基于USLE和GIS空间分析技术,对安徽省土壤侵蚀空间分布进行了定量研究,分析了土壤侵蚀空间分布与地形、土壤类型、土地利用方式的关系。结果表明:安徽省2002年平均土壤侵蚀模数为249.5t/km²·a,土壤侵蚀总量为33599148t/a。土壤侵蚀空间分布呈块状分布特征。淮北平原地区土壤侵蚀较弱,皖南丘陵山区和皖西大别山区土壤侵蚀较严重。在不同高程带上,200~500m高程带土壤侵蚀最强;不同坡度等级中,15°~25°坡度上的土壤侵蚀最强,>35°坡地上则较弱;不同坡向中,东南坡土壤侵蚀最强,其次是东坡;不同用地类型的土壤侵蚀程度不同,草地的土壤侵蚀最为严重,其次是林地;在各种土壤类型中,紫色土和黄褐土的土壤侵蚀最为突出,棕壤的土壤侵蚀微弱。     

岳西县土壤侵蚀空间分布与环境因子的关系

以岳西县2004年TM影像为数据源,通过目视解译的方法,得到2004年土壤侵蚀强度矢量图。利用Arc-GIS软件,将土壤侵蚀图与不同的环境因子图进行叠加分析,探讨了岳西县2004年土壤侵蚀空间分布与环境因子的关系。结果表明:从土壤侵蚀与土壤类型的关系看,土壤侵蚀主要发生在麻石黄棕壤、黄棕壤性麻石土及麻石棕壤上。从不同土地利用方式看,侵蚀土壤主要发生在有林地、灌木林、水田、高覆盖草地地区。从土壤侵蚀与坡度的关系看,土壤侵蚀主要发生在3°～25°的坡度上,尤其在8°～25°坡度上居多。从土壤侵蚀与坡向的关系看,山地的北坡、西南坡、西坡及西北坡容易发生土壤侵蚀。从土壤侵蚀与海拔的关系看,200～1000 m地区土壤侵蚀比较显著,尤其500～1000 m的地区土壤侵蚀发生量多。     

土壤侵蚀及其影响因素空间相关性分析

土壤侵蚀是影响区域生态环境的重要因素,它受气候、地形地貌、土壤、植被和人类活动等因素的影响.为寻找流域上土壤侵蚀的主导影响因子,收集了黄河流域气候、地形、植被、土壤等数据,通过引入信息熵原理分析了各个影响因子与土壤侵蚀的空间相关性.结果表明,在黄河流域1:10万地图比例尺条件下.各因子对土壤侵蚀影响的大小排序为:①水蚀区,加权降雨量＞地形起伏度＞植被覆盖度＞土壤类型＞沟壑密度;②风蚀区.地形起伏度＞风蚀气候因子＞植被覆盖度＞土壤类型＞沟壑密度;③冻融区,沟壑密度＞地形起伏度＞气温变化率＞植被覆盖度＞土壤类型.该研究在定性变量和定量变量之间建立了定量的空间相关性分析,研究结果给出了影响黄河流域水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀的主导性因子,可为流域土壤侵蚀过程研究和水土保持决策提供参考.     

地理信息系统和遥感技术支持下的山地环境梯度分析方法研究*

文章提出了一种地理信息系统和遥感技术支持下的环境梯度分析方法。应用该方法可将研究区域的TM遥感影像经遥感图像处理和分类得到该地区的植被类型分布图,充分应用地理信息系统强大的空间信息管理和分析功能,将各环境因子分布图分别与植被类型分布图进行叠加分析得到各种植被类型与各环境因子关系的向量表达式,进而建立符合环境梯度分布的植被空间分布模型。在此基础上,综合各环境因子分布图与植被类型分布图进行叠加分析和植被群落空间分布制图。该方法曾应用于贺兰山环境梯度分析并得到较满意的结果。     

基于USLE和GIS的水土流失敏感性空间分析——以河北太行山区为例

以USLE方程为理论指导,遥感影像为主要数据源,基于ArcGIS 进行水土流失敏感性空间分析。选择降雨侵蚀力、土地利用类型、坡度、植被覆盖度等影响因子构建水土流失敏感性评价指标体系,在考虑不同因子影响作用大小的情况下,运用空间分析的方法按标准将水土流失敏感性分为五级;并以河北太行山区为例进行研究,利用危险性指数表征研究区水土流失敏感性大小,分析研究区在不同地理背景下的水土流失敏感区的空间分布特征。研究表明：河北太行山区的水土流失敏感性危险性指数为3.97;空间上水土流失敏感性分等级呈现明显的条带状分布;中度敏感区所占面积比例最大,为39.2%;整体水土流失敏感性中度偏重。     

我国土壤侵蚀与地理环境的关系

本文论述我国土壤侵蚀类型与自然地带性和非地带性因素的关系,分析影响侵蚀强度时空分布和侵蚀泥沙输移的环境因素及流域条件。     

渭北矿区土壤侵蚀评估及驱动因素分析

陕西省渭北矿区地处黄土高原,受到自然环境和煤炭开采等人类活动的双重影响,该地区土壤侵蚀更为严重,生态环境更加脆弱。以渭北矿区为研究对象,基于RUSLE模型对渭北矿区土壤侵蚀进行了评估,并综合植被覆盖度、多年平均降水量、坡度、土地利用类型和煤炭年产量等影响因子,应用地理探测器方法对渭北矿区土壤侵蚀进行定量归因。研究结果对矿区水土流失防治具有一定参考价值。结果表明：（1）渭北矿区土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主,土壤侵蚀严重的区域主要位于研究区西南部、中部和东南部。（2）植被覆盖度和多年平均降水量是造成研究区土壤侵蚀的主导因子,坡度介于20°~25°的地区、植被覆盖度小于0.3的区域和裸地是发生土壤侵蚀的高风险区。（3）渭北矿区各因子协同作用对土壤侵蚀的解释力均大于单因子解释力,因此多个因子共同作用会对土壤侵蚀造成显著影响。     

~(137)Cs示踪法土壤侵蚀量估算的本底值问题

137Cs示踪法因能快速、相对简便地估算土壤侵蚀量而在土壤侵蚀定量研究中得到广泛应用。本底值获取是137Cs示踪法的关键和基础。在具有空间异质性多因素综合作用下,本底值呈现高度的空间异质性。针对本底值空间变异性,从气候气象要素、地形、土壤属性、土地利用/覆被四个方面阐明各因素与本底值空间变异的作用机理。分析了当前137Cs示踪法应用中在本底值获取时参考点存在性及选点的准确性、单个或几个本底值对研究区本底值的代表性和参考点采样设计。提出划分侵蚀测定单元、建立多本底值体系和进行地形校正解决当前137Cs示踪法中本底值存在问题的对策。侵蚀测定计算单元的划分原则和方法、根据已有参考点的137Cs本底值推算各单元137Cs本底值的技术方法、定量化研究各因素对137Cs的作用是今后需要深入的工作。     

陕北黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀驱动力及驱动机制分析（英文）

This paper analyzes the spatial variation in soil erosion in the loess hilly-gully region of northern Shaanxi Province, China. It sums up existing research, describes the factors that drive soil erosion, and uses geodetection to investigate the factors individually and in pairs.Our results show that soil erosion in the loess hilly-gully region of northern Shaanxi is mainly hydraulic erosion. There are significant spatial differences in the severity of soil erosion in the region. Generally, it is more severe in the north and west and less severe in the south and east. Individual factor detection results show that the major risk factors affecting soil erosion are human population distribution, precipitation, land-use type, elevation, and soil type. Interactive detection results show that interacting factors play much bigger roles in soil erosion than do individual factors. Based on forced detection results from different periods of time, we can see that forest and grass coverage, urbanization, and economic development in the study area all clearly inhibit soil erosion.     

基于坡耕地与聚落空间耦合的三峡库区腹地奉节县人地关系研究

以三峡库区腹地奉节县的27个乡镇为例,应用网格分析技术,以1km×1km网格为单元,揭示了聚落与坡耕地资源之间的配置关系以及不同岩性区聚落-坡耕地耦合模式差异,并对研究区人地关系做了类型划分。结果表明：①奉节县27个乡镇聚落和坡耕地的空间分布表现出较强的空间趋同性,二者用地比、斑块等级大小高值都主要位于北部梅溪河河谷和中部长江河谷地区,低值主要分布于南部石灰岩地区;②坡耕地偏多型主要分布于砂岩区,坡耕地偏少型主要分布于石灰岩区,而坡耕地-聚落均衡型则表现出随机分布格局;③研究区坡耕地大量存在的原因主要归结于坡耕地基数大和坡耕地退耕难度大。受坡耕地分布的影响,坡耕地偏多型的土壤侵蚀较其他耦合类型严重;④27个乡镇人地关系划分为人地矛盾突出型、人地矛盾较突出型、人地矛盾较缓和型和人地矛盾缓和型四种类型,而人地矛盾较突出类型所占比重最大,面临着退耕压力和耕地压力突出的双重问题。