基于RS和GIS的喀斯特石漠化驱动机制分析--以广西都安瑶族自治县为例

喀斯特石漠化(Karst Rocky Desertification，KRD)是指喀斯特区地表出现类似荒漠景观的土地退化过程。采用RS和GIS技术，对都安喀斯特石漠化程度分级状况与驱动因素进行全面调查，建立全县1：10万喀斯特石漠化数据库。利用相关分析、因子分析和回归分析等方法，分析导致石漠化的影响因子，即喀斯特石漠化的重要驱动力，建立了喀斯特石漠化动力指数模型，算出了各因子对石漠化的贡献值，指出石漠化产生的主导原因是不合理的人为活动。所建的动力指数模型输出结果与遥感调查有相对一致性，表明石漠化动力指数能较好地反映该地区石漠化过程，可为喀斯特石漠化治理提供理论依据。     

中国风蚀景观面积变化与 地表风场强度的关系

利用遥感调查的1995－2000年中国土地利用成果进行中国风蚀景观变化过程的分类，对不同风蚀景观发展过程进行了地理分区。探讨风蚀景观变化的方向和速度，特别是土地发生风蚀沙漠化的趋势。在中国近400个气象站点1999年每日4次观测数据的基础上，进行风向频率、风场强度及风能参数的计算，分析风速频率Weibull分布的形状参数k和幅度参数c。利用GIS方法生成覆盖中国的1km网格，对风场强度等数据进行空间化处理，生成中国地表风速空间分布数据。在此基础上，分析1999年风速变化状况并探讨风场的变化过程。利用RWEQ风蚀预报模型中的计算方法生成了的风场强度指数。结合风场强度数据，进行风蚀区内风蚀景观变化类型分布数据的对比，指出强风场的存在促使中国西北广大干旱区的草地和耕地遭到破坏，并探讨了风能对土壤风力侵蚀和风蚀景观的驱动过程。同时，在分析风能与风蚀景观空间分布关系的基础上探讨了降低土壤风蚀的措施。最后指出了建立风速和风向驱动下的不同景观的土壤颗粒侵蚀和堆积量模型的重要性。     

中国水土流失土壤因子数学模型

通过对现有水土汉失土壤指标的分析、筛选的一建模函数的主要变量，提出了“土壤指数”的概念并把其用作模型因变量；通过侵蚀过程分析和数理推导确定了模型的基本形式；用模型变量和野外和室内实测数据对概念模型进行了参数拟合，初步建立了我国水蚀区水土壤因子数学模型Ⅰ和模型Ⅱ；进而对模型的应用问题进行了讨论。     

黄土沟壑区土壤重力侵蚀预测模型的建立方法与试验研究

本文介绍了利用灰色控制系统的理论建立黄土沟壑区土壤重力侵蚀预测模型的方法与原理，并用该模型对王家沟流域羊道沟的黄土重力侵蚀进行了试验研究，同时用灰色关联度和残差辩训的原理对预测模型进行了精度分析。     

风蚀作用下的土壤碳库变化及在中国的初步估算

土壤有机碳库储量巨大且在表层富集 ,而风力侵蚀具有巨大的卷挟起沙、搬移输运和空间再分配能力 ,对土壤有机碳库的演变具有重要影响。在风力侵蚀作用下 ,风蚀发生地、风蚀土壤输运途中以及风蚀土壤沉降地的土壤有机碳库有着不同的变化过程。基于质量平衡原理 ,可以建立土壤有机碳流失及各路径碳输移量估算的模型。依据第二次全国遥感侵蚀调查以及第二次全国土壤普查数据 ,在GIS支持下 ,分析了中国土壤有机碳库以及风力侵蚀的空间格局 ,并计算得到风力侵蚀作用下中国土壤有机碳库储量变化以及各路径碳输移量。研究表明 ,我国因风力侵蚀造成的土壤有机碳流失量约为 5 9 76× 10 6 tC/yr,风蚀所致CO2 排放约为 2 9 88× 10 6 tC/yr;风蚀所致的土壤有机碳流失主要发生在中国西北部的干旱半干旱的农区和牧区     

基于实测光谱的潮滩土壤含水量遥感反演模型研究

以王港潮滩为研究区,采集土壤样品,测量土样的光谱,分析不同含水量土壤的光谱特征;利用统计相关法,建立TM遥感影像各波段对应波长处的光谱反射率与土壤含水量之间的关系模型.研究结果表明,在干燥条件下,土壤颗粒越细小,土壤表面越光滑平整,土壤光谱反射率越高,随着土壤含水量的增加,土壤反射率呈下降趋势;波长越长,土壤光谱反射率与含水量的相关性越高,其中2 220 nm处的土壤光谱反射率与含水量具有最高的相关性;通过不同的波段组合,建立新的土壤含水量反演因子,其中由490 nm与2 220 nm处光谱反射率的差值建立的因子与土壤含水量具有较高的相关性;由单波段与波段差值因子建立的土壤含水量反演模型的预测误差分别为4.590和5.147,反演精度较高.因此所建模型可以用于获取潮滩土壤含水量的空间分布,能够为研究潮滩土壤含水量与潮滩地形地貌之间的关系提供数据支持.     

利用日雨量计算降雨侵蚀力的方法研究

降雨侵蚀力反映由降雨引起的土壤侵蚀的潜在能力，是建立通用土壤流失方程的最基本因子之一。由于以降雨侵蚀力指标计算侵蚀力的方法很难获得所需资料，利用全国71个代表性气象站资料，建立了利用日雨量估算降雨侵蚀力的简易算法模型，并进一步提出了模型的参数估计方法。结果表明日雨量侵蚀力模型完全能够用于估算多年平均降雨侵蚀力及其季节分布，并且模型计算侵蚀力的精度与所在区域降雨特征有关。在降雨量较丰富地区模型表现相对更好，且对于短历时、高强度降雨产生的侵蚀，模型估算的侵蚀力可能会有一定程度偏低。     

基于环境相关法的土壤属性空间分布特征研究——以黄土丘陵沟壑区小流域为例

在横山县朱家沟小流域采集111个样点,分析土壤属性与地形因子相互关系,进行空间预测分析。结果表明:土壤密度与复合地形指数CTI显著正相关,土壤有机质与复合地形指数CTI、汇流动力指数SPI、沉积物运移指数STI显著负相关,全磷只与坡度β显著负相关。多元线性逐步回归模型对于土壤密度和有机质拟合较好,而对于全磷,预测结果较差;回归-克里格预测有效地减小了残差,消除了平滑效应,预测极差更宽,对于局部的变异及地形、土地利用的关系体现更为细化,提高了预测精度。     

土壤墒情遥感反演与旱情诊断

土壤墒情与植被生长状况和地表温度之间存在密切联系?贑OST模型算法和单窗算法,开展了TM/ETM+多光谱数据的地表反射率、地表温度(LST)和土壤调整植被指数反演(MSAVI),分析了地表温度和植被指数的线性关系,提出了土壤墒情几何特征指数和旱情诊断函数,结合土壤含水量实测数据,建立了横山县土壤墒情遥感反演模型。实证结果表明,基于TM/ETM+数据反演的长度指数可进行旱情诊断;对土壤含水量的反演模型进行T检验,差异不显著,而基于地面温度的土壤墒情反演模型优于土壤调整植被指数反演模型。     

中国降雨侵蚀力空间变化特征

降雨是导致土壤侵蚀的主要动力因素，通用土壤流失方程（USLE）中降雨侵蚀力因子R反映了降雨气候因素对土壤侵蚀的潜在作用。为更精确估算降雨侵蚀力，以全国564个测站1971－1998年的逐日降雨资料为基础，采用一种新方法估算降雨侵蚀力，分析全国降雨侵蚀力空间变化特征。结果显示全国降雨侵蚀力的空间分布与降雨量近似，但降雨降雨侵蚀力取决于降雨量和降雨强度两个方面，因此二者的空间分布又存在许多差别。一般在降雨侵蚀力较小地区，降雨侵蚀力的年内分配非常集中，全国大部分地区降雨侵蚀力年际变化表现出正的趋势，江西和湖南等交界的部分地区为明显的正趋势中心。     

Spatial distribution of wind erosion and its driving factors in China

Soil erosion by wind means the soil particles are eroded and transported by wind. Fine particles of soil are transported as suspended load and may travel much greater distances than the coarse coarse materials do which are transported as creep and saltation. The finest particles and chemical microsome constitute the aerosol which can even keep for several years in atmosphere from descending. Wind erosion is a serious problem in many parts of the world. In China, up to 2400 km2 of land is dese…     

Techniques for simultaneous quantification of wind and water erosion in semi-arid regions

Wind and water erosion are usually studied as two separate processes. However, in semi-arid zones both processes contribute significantly to soil degradation. Whereas for water erosion the direction of sediment transport is controlled by topography, in wind erosion the direction of transport is controlled by the wind direction. Furthermore, the spatial pattern of erosion and deposition for wind erosion is determined by the spatial distribution of source material, soil erodibility factors and non-erodible roughness elements. Given this difference in dependence on topography, different approaches are needed to determine the mass balance for a given area. For water erosion, the research area has to be defined such that no input of sediment occurs, whereas in wind erosion the input and output fluxes of sediment should be measured, or a non-eroding boundary should be created.In semi-arid regions, wind erosion events are often followed immediately by heavy rain. As wind and water erosion occur almost simultaneously at the same site, the effect of wind and water erosion at a given site should be studied concurrently. To do so, a number of measurement techniques with different spatial and temporal scales are necessary. The research should be started at the scale of a Sahelian field. For a complete insight into the processes at a site, the research should include measurement techniques that quantify the impact of wind and water erosion separately and techniques that quantify their combined effect.     

土壤风蚀中有关土壤性质因子的研究历史与动向

国外土壤风蚀中有关土壤性质因子的研究历史可分为四个阶段：第一,定性描述阶段;第二,定量实验研究阶段;第三,运用综合因子建立和完善“通用风蚀方程式”阶段;第四,土壤风蚀土壤亚模型和预测系统的建立和动态研究阶段。国内对土壤风蚀的研究起步较晚,对于不同土类的土壤物理化学性质对风蚀的影响尚没有作深入研究。其历史大致可分为二个阶段：第一,野外观测研究;第二,风蚀的半定量实验研究。目前正由半定量向定量化、标准化、国际化以及动态研究方向发展。     

中国北方农牧交错带土壤风蚀时空分布

土壤风蚀是干旱、半干旱地区土壤退化的主要过程,定量评价土壤风蚀是分析土壤退化的重要手段。中国北方农牧交错带是土壤风蚀的典型治理区。采用张春来风蚀预报经验模型,以半月为步长,计算中国北方农牧交错带2000-2012年的土壤风蚀模数。结果表明：中国北方农牧交错带的土壤风蚀状况整体有好转;沙地的土壤风蚀最严重,农田次之,草地的土壤风蚀最低;土地利用方式、风速和植被盖度均对土壤风蚀有一定的影响。     

基于RWEQ和WEPS模型的中国北方农牧交错带潜在风蚀模拟

中国北方农牧交错带是一个典型的受气候和人类活动共同影响的敏感区域,存在严重的土壤风蚀和土地退化问题.风蚀模型是目前获得区域风蚀模数的最有效方法之一.利用修正风蚀方程(RWEQ模型)和风蚀预报系统(WEPS模型)对北方农牧交错带2000-2012年潜在风蚀进行评估.结果表明:两个模型模拟得到的多年平均潜在风蚀量不同,但空...     

Spatial assessment of soil wind erosion using WEQ approach in Mongolia

Wind erosion is a major contributor to land degradation and desertification. According to the Global Assessment of Human Induced Soil Degradation, the dryland territories of Mongolia are significantly affected by wind erosion. We used the wind erosion equation model in an ArcGIS environment to evaluate wind erosion across Mongolia. The individual factors of the wind erosion equation were parameterized using the following datasets: (a) monthly climatic data from 45 meteorological stations; (b) 16-day composites of MODIS Normalized Difference Vegetation Index data; (c) a SRTM DEM with a 90 m spatial resolution; and (d) the soil map of Mongolia. The results revealed the significant influence of aridity on wind erosion. The desert and semi-desert ecosystems were more vulnerable to wind erosion, hence more affected. The map of wind erosion revealed three major wind erosion regions where the maximum soil loss of 15–27 t/(hm²?a) was observed. In general, the wind erosion potentials for the entire country of Mongolia are 15–27 t/(hm²?a) in the deserts and semi-deserts, 10–15 t/(hm²?a) in the dry steppes and 5–10 t/(hm²?a) in the steppe regions.     

基于RWEQ的20世纪90年代以来内蒙古锡林郭勒盟土壤风蚀研究

土壤风蚀是中国北方地区重要的生态环境问题。锡林郭勒盟位于中国干旱、半干旱地区,是中国北方典型风蚀区,其特殊的地理位置又使得本区成为华北重要的生态屏障,为此锡林郭勒盟全区均划入了京津风沙源治理工程区。为了更好地阐明锡林郭勒盟的土壤风力侵蚀过程,指导区域的荒漠化防治,,基于气象、遥感数据,利用RWEQ模型定量分析了20 世纪90 年代以来锡林郭勒盟的土壤风蚀时空格局,揭示土壤风蚀的主要影响因素。研究表明：锡林郭勒盟多年平均土壤风蚀量为3.39 亿t。土壤风蚀强度以微度和轻度为主,主要集中在植被较好,风蚀力较低,降雨量较高,雪被覆盖地表时间较长的东、中部地区以及南部地区。侵蚀强度为中度以上的侵蚀区集中在苏尼特右旗、正镶白旗和正蓝旗的浑善达克沙地;90 年代以来,锡林郭勒盟的土壤风蚀强度总体上呈减弱趋势,主要与风场强度的减弱,植被盖度等的变化有关。土壤风蚀多发生于风蚀力较大的春季,风蚀强度较大区域的春季植被盖度与风蚀量呈显著负相关（r>0.7,p<0.01）,且近20 年植被盖度提升有效降低了该区域的土壤风蚀。     

Soil erosion in China based on the 2000 national remote sensing survey

This paper discussed the spatial distribution of soil erosion in China at the end of the 20th century based on the second national soil erosion survey. The result indicated soil erosion is still the prime environmental problem in China. Soil erosion mainly occurs in the western regions of China, and the slight erosion type, ion the whole, exerts the greatest impact on soil erosion pattern. The distribution of water erosion shows the impact of landforms: slight water erosion mainly in mountainous and hilly areas, and half of violent water erosion on the loess landforms. Farmland, forestland and grassland are the major land use types of slight hydraulic erosion distribution, while the serious hydraulic erosion and slight wind erosion mainly occur on grassland. Thus, the conservation of the grassland is the key to either hydraulic and wind erosion control. The huangmian soil (a major type of cultivated soil developed from loess mother material) is the one facing the most serious threat from soil erosion in Chinas soil resources. Further discussion on the soil erosion distribution still needs more research on the method and relevant data analysis.     

Soil erosion in China based on the 2000 national remote sensing survey

This paper discussed the spatial distribution of soil erosion in China at the end of the 20th century based on the second national soil erosion survey. The result indicated soil erosion is still the prime environmental problem in China. Soil erosion mainly occurs in the western regions of China, and the slight erosion type, ion the whole, exerts the greatest impact on soil erosion pattern. The distribution of water erosion shows the impact of landforms: slight water erosion mainly in mountainous and hilly areas, and half of violent water erosion on the loess landforms. Farmland, forestland and grassland are the major land use types of slight hydraulic erosion distribution, while the serious hydraulic erosion and slight wind erosion mainly occur on grassland. Thus, the conservation of the grassland is the key to either hydraulic and wind erosion control. The huangmian soil (a major type of cultivated soil developed from loess mother material) is the one facing the most serious threat from soil erosion in Chinas soil resources. Further discussion on the soil erosion distribution still needs more research on the method and relevant data analysis.