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。     

西南喀斯特地区土壤侵蚀研究综述

中国西南喀斯特地区的土壤侵蚀问题倍受关注。本文针对喀斯特地区的土壤侵蚀研究现 状, 从喀斯特地区土壤侵蚀的格局研究、机理研究和生态恢复研究三个方面, 综合论述了近几十 年来有关喀斯特地区土壤侵蚀研究成果和进展。对喀斯特地区土壤侵蚀的区划、分类和分级研究 进行归纳, 将机理研究从自然因素和自然过程、人文因素和人文过程两个角度进行总结, 阐述了 喀斯特地区受损土地的生态恢复与重建研究, 指出目前研究中所存在的问题, 以及今后的主要研 究方向。     

喀斯特树轮记录的土壤侵蚀历史研究

在贵州中部典型喀斯特石漠化区选择2个试验样地进行树轮地貌学研究,通过对样地内计22对裸露和非裸露树根进行野外测定并取样进行室内测试,表明：喀斯特裸露根系记录了土壤侵蚀结果,裸露树根解剖结构显示土壤侵蚀发生时树根细胞生长发生明显变化,显示出年轮突然变窄、细胞明显减小、或者早材细胞数量减少等,同时,纤维面积、导管管胞面积也发生显著下降,多达70.66%,少则39.20%,而这种变化仅只与土壤侵蚀有关,结合树根年龄测定,得到土壤侵蚀发生的准确时间,并据此计算出样地尺度土壤侵蚀的动态过程,其中普定土壤侵蚀量发生在2002-2007年之间,平均侵蚀速率为每年0.484 t;贞丰土壤侵蚀发生在2005-2007年之间,平均侵蚀速率为每年0.051 t。树轮记录的土壤侵蚀不仅可以同一个物种进行测定,还可以多物种共同记录,这为以多物种阔叶混交林为主要植被的喀斯特土壤侵蚀记录的研究提供了强有力的方法;而树轮记录的土壤侵蚀量大大大于径流场监测的流失量,显示喀斯特地下流失为主,流失量占总土壤侵蚀量的2/3。     

基于GIS的汶川地震灾区小流域土壤侵蚀评价——以彭州龙门山区为例

汶川大地震对龙门山区造成了严重破坏.地震引发的次生山地灾害以及剧烈的土壤侵蚀仍将长期持续地影响着当地居民的生产与生活.对地震前后小流域的土壤侵蚀严重性进行评价并分析其变化,将对灾后小流域水土保持综合治理及生态恢复与重建工作具有重要的指导意义.基于GIS技术,以四川省彭州市龙门山区为研究区,以小流域作为基本单元,针对研究区地震灾区小流域土壤侵蚀,构建侵蚀严重性指数评价及分级方法,对地震前后土壤侵蚀严重性及变化特征并进行评价与分析.结果表明,地震后绝大部分小流域的土壤侵蚀趋重.震后土壤侵蚀程度不严重、较严重的小流域数量别由震前8个及21个降至5个及8个,新增严重、极严重小流域分别为12个及4个,相应面积分别为183.76 km2,52.70 km2.空间上流域土壤侵蚀严重性由西北向东南递减.地震前后小流域平均海拔、平均坡度与侵蚀严重程度正相关,且平均坡度对侵蚀严重程度加重贡献更大.     

喀斯特石漠化小流域景观的空间因子分析——以贵州清镇王家寨小流域为例

以贵州喀斯特地区的王家寨小流域为研究对象,基于多源信息,依托RS和GIS技术获取2005年该流域石漠化景观格局信息,以此为基础进行石漠化景观分布指数、石漠化综合指数、 -s平面分析模型以及三次曲线拟合等分析,旨在从小流域尺度上探讨石漠化景观在坡度、坡向、高程和与村庄距离等空间因子上的分布规律。结果表明:潜在、轻度石漠化景观受坡度影响最显著;其他类型石漠化景观受坡向影响最明显。石漠化程度先随坡度的增大而加重,27°后呈缓解趋势;各坡向中南、东南坡石漠化最严重;随高程增加石漠化加剧;距村庄越远石漠化越严重。初步推断各空间因子对石漠化程度的影响由强至弱的顺序为:坡度、坡向、高程、与村庄的距离。     

分布式侵蚀产沙模型研究进展

随着计算机技术与地理信息系统(GIS) 技术的发展, 分布式侵蚀产沙模型成为当今土壤侵 蚀领域研究重点与发展方向。本文在分析国内外几个主要的分布式侵蚀产沙模型基础上, 探讨了 分布式侵蚀产沙模型的技术路线与技术实现, 最后指出目前我国分布式侵蚀产沙模型研究存在 的主要问题: ( 1) 分布式水文模型的深入研究为分布式侵蚀产沙模型提供了不少借鉴, 但如何在 分布式水文模型的基础上开发侵蚀模块还存在一些问题; ( 2) 目前国内分布式土壤侵蚀模型大都 基于黄土高原而得出, 模型有一定的局限性; ( 3) 当前的大多侵蚀产沙的关系式( 尤其是坡面侵蚀 关系式) 是经验型的, 汇沙的过程考虑得过于简单, 没有深入探讨水文与土壤侵蚀之间的关系; ( 4) 目前大多数分布式土壤侵蚀模型没有考虑次暴雨产流的时间变化与空间变化。     

我国主要土壤侵蚀产沙模型研究评述

近年来，我国在土壤侵蚀产沙模型方面进行了大量研究，建立大量的坡面，流域及区域侵蚀产沙模型。由于我国人多地少，地貌条件复杂多样，使得我国的侵蚀产沙有不同于欧美的特点，因此我国的侵蚀产沙模型研究有明显不同于国外土壤侵蚀模型的特点。本文对我国近年来主要的土壤侵蚀经验性模型，理论性模型进行了评述，并讨论了新理论，新技术以及国外一些土壤侵蚀产沙模型在我国土壤侵蚀模型研究中的应用；本文指出了我国土壤侵蚀产沙模型今后研究的发展趋势。     

基于GIS和RS的喀斯特流域SCS产流模型应用

参数λ是SCS产流模型的一个重要参数,模型研究者将标准值λ=0.2作为模型的参数值。但模型参数没有考虑地貌类型对产流的影响,喀斯特地区不同地貌类型下地表坡度、土层厚度、地层岩性、基岩裂隙的发育程度等方面均存在很大差别,而这些因素都直接影响着流域的产流机制。在考虑地貌类型对喀斯特流域产流影响的基础上,通过率定不同地貌类型下的λ值对SCS模型进行改进。以GIS和RS技术作为获取流域地貌类型、土壤类型和土地利用方式等空间信息的主要手段,运用实测降雨径流资料对参数λ进行率定。由于喀斯特地区很少存在具有单一地貌的流域,仅靠实测数据很难确定各地貌类型的λ值,本文尝试通过对地貌结构与λ值关系的分析确定适合喀斯特流域的参数λ,从而建立起喀斯特流域SCS产流模型。模型在贵州平湖流域的应用结果表明,建立的喀斯特流域SCS产流模型的模拟精度较SCS产流模型有了很大提高,说明建立的喀斯特流域SCS产流模型比较合理,可以应用于喀斯特典型流域。     

关于我国土壤侵蚀模型研究进展

土壤侵蚀模型作为了解土壤侵蚀过程与强度,掌握土地资源发展动态,指导人们合理利用土地资源,管理和维持人类长期生存环境的重要技术工具,受到世界各国的普遍重视。本文总结了中国土壤侵蚀模型的主要成果,对经验统计模型、物理成因模型、国外模型在我国的应用方面作了详细的介绍。在总结和评价中国土壤侵蚀模型的基础上,提出了今后土壤侵蚀模型应该注重的发展方向:(1)注重土壤侵蚀模型的理论研究,将从以侵蚀因子为基础的侵蚀预报向侵蚀过程的量化研究和理论完善,研究各侵蚀因子及其交互作用对侵蚀过程的影响,泥沙在复杂坡面以及不同流域尺度间的分散、输移和沉积作用;(2)加强对重力侵蚀、洞穴侵蚀机制的研究,加强对大中流域侵蚀模型的研究;(3)充分利用先进的RS、GIS技术,为侵蚀模型的研究提供大量的数据源,以利于对土壤侵蚀模型的检验。     

土壤侵蚀的能量力学模型研究

在分析土壤水力侵蚀的能量这过程基础上,按水量和能量平衡方程导出土壤水力侵蚀的数学模型,并给出模型的边界条件。提出微元和区域内一次降水的土壤侵蚀模数计算公式。     

滦河源区东沟小流域土壤风蚀特征分析

土壤风蚀是世界许多地区面临的一个严峻环境问题，土壤风蚀特征是建立土壤风蚀预报模型，制定土壤风蚀防治措施的基础信息，综合考察了湾河源区东沟小流域地理环境特征，分析了不同风蚀强度下暗粟钙土的诊断特性，其结果表明，自然环境提供了土壤风蚀的物质条件，区域日益强化的农牧业及砍薪材活动则是土壤风蚀的触发驱动力；失去植被保护的干旱松散表土，在大风驱动下，其中的细砂和极细砂（0．01－0．10mm)首先以跃移，悬浮方式流失，而粗砂（2－0．25mm)则相对是非可风蚀颗粒；建立了定量刻划土壤风蚀相对强度指数，即SWEI＝粗砂含量／风蚀粒子含量，东沟小流域自然暗粟钙土表土SWEI≤2．0，轻度风蚀区表土SWEI≥3．0，重度风蚀区表土SWEI≥9．0，而在风积区表土SWEI≤1．5，该指标较好地反映了区域土壤风蚀强度的差异性。     

黄河流域内蒙古片水土流失遥感监测研究

以黄河流域内蒙古片为例，利用TM影像及有关辅助数据，通过遥感软件ERDAS IMAGINE、GIS软件ARC/INFO，对影像进行增强处理、格式转换、解译等处理，得到土壤侵蚀的数据。结果表明，黄河流域内蒙古片风力侵蚀，水力侵蚀总体上仍比较严重。风力侵蚀与水力侵蚀所占比例分别为48．76％和24．32％。与1990年调查数据相比表明，水土流失面积减少、强度降低。但仍存在“边治理、边破坏”现象。水土流失集中分布于黄土丘陵区、风沙区，这也是水土保持的重点区域。     

黄土模拟小流域降雨侵蚀中地面坡度的空间变异

运用近景数字摄影测量方法,获得在不同人工降雨时段黄土模拟小流域高精度、高分辨率的DEM数据,并以地面坡度及其组合形态的变化为切入点,通过对比分析和理论验证探讨黄土小流域降雨侵蚀过程中地貌的发育特征。研究结果表明:1)在不同的侵蚀发育阶段,黄土地貌平均坡度及坡度组合持续变化。平均坡度在地貌发育幼年期呈加速增长趋势,到了壮年期增长幅度呈递减性变化;坡度组合以侵蚀临界角度为轴点呈持续逆转变化,侵蚀临界坡度单元所占面积基本保持稳定。2)黄土地貌地面坡度及其组合形态的变异不仅能有效表征黄土高原地貌形态的空间变异规律,也可以对黄土地貌侵蚀规律和它产生的时间规律进行高分辨率的地貌认识和划分。     

基于GIS纸坊沟小流域土壤侵蚀强度空间分布

给出水蚀预报模型各因子计算方法,利用GIS空间数据提取和运算,结合水力侵蚀强度分级,获取流域土壤侵蚀强度空间分布特征.结果表明,流域实际土壤侵蚀强度分布特征是流域沟头侵蚀面积大,侵蚀强度高于沟口,且极易发生极强烈和剧烈侵蚀;流域中部以轻度和中度侵蚀为主,同时左岸侵蚀强度明显强于右岸.流域强烈侵蚀区位于苦荞沟、拐沟、大范家沟、大罗锅沟、正沟,年均侵蚀模数23 000～33 000 L/(km2·a);浅沟侵蚀是造成沟间地剧烈土壤侵蚀发生的主要原因,流域土壤侵蚀强度空间分布受地面植被覆盖和坡度制约.     

粤北岩溶山区石漠化过程中土壤养分变化研究

为了探讨石漠化过程对土壤养分的影响,了解粤北岩溶山区石漠化过程中土壤养分的变化规律,选择岩背镇和江英镇为调查区,按照石漠化的不同程度设置样地,系统调查了轻度、中度、重度和极重度石漠化土地表层（0~20 cm）土壤养分的变化。结果表明,石漠化过程与土壤养分状况有密切关系,随着土地石漠化的发展,土壤有机质、全N以及速效N、速效P、速效K含量呈现出显著下降趋势（P<0.05）,土壤逐步贫瘠化。土壤养分含量的减少与石漠化过程形成正反馈关系,并具有退化方向的一致性和退化过程的同步性等特点。     

低山丘陵半干旱区小流域综合治理初报

低山丘陵半干旱区气候干旱、土地贫瘠、水土流失严重，加上人类活动的长期负面影响，使得该地区生态环境不断恶化，而以小流域为单元的综合治理是改善本地区生态环境、促进农业和农村经济持续发展的有效途径，该文结合低山丘陵半干旱区的自然和社会经济条件，论述了进行小流域综合治理的重要性，并总结了该地区治理的具体措施和取得的经济、生态和社会效益，可以为同类地区生态环境建设提供参考。     

岩溶坡地土壤侵蚀强度的137 Cs法研究

在重庆南部南川市境内,按不同侵蚀强度取137Cs样品,用于研究岩溶坡地不同侵蚀程度的土壤侵蚀强度与特征。结果表明,林草地侵蚀速率变化范围49.3 t/(km2.a)~230.5 t/(km2.a),平均侵蚀速率112.5 t/(km2.a);缓坡耕地侵蚀速率变化范围190.3~1 138.4 t/(km2.a),平均565.5 t/(km2.a);陡坡耕地的侵蚀速率变化范围为452.0~3 759.4 t/(km2.a),平均2 264.8 t/(km2.a)。与黄土高原和紫色土区相比,岩溶区侵蚀速率较小。     

粤北岩溶山区土地石漠化治理与农业综合开发模式研究

粤北岩溶山区是广东省石漠化土地分布的主要区域,经过多年的治理,土地石漠化出现了逐步逆转的态势,但石漠化仍是当地生态环境改善和社会经济发展的主要制约因素。在分析石漠化现状的基础上,依据当地不同的自然、社会和经济发展条件,提出了粤北岩溶山区、高原石漠化防治与农业综合开发模式和粤北岩溶丘陵、洼地石漠化防治与农业综合开发模式。把石漠化治理与农业综合开发密切结合起来,通过发展经济带动石漠化的治理。