皖西大别山区土壤侵蚀空间分布特征及与地形的关系

基于修正的通用土壤流失方程和GIS空间分析方法,定量分析了皖西大别山区土壤侵蚀空间分布特征,讨论了侵蚀强度与海拔、坡度、坡向等因子的关系.基于信息熵模型评价地形因子与土壤侵蚀强度的空间相关性结果表明:(1)皖西大别山区2010年土壤侵蚀总量为1844.30×10~4t,平均侵蚀模数为1415.05t/km~2·a.区域以微度和轻度侵蚀为主,分别占总面积的52.95%和31.99%,侵蚀强度由东南至西北逐渐加剧.(2)坡度和海拔主导着区域内土壤侵蚀强度的空间分布.随着坡度和海拔增加,侵蚀强度不断加剧,强度侵蚀的面积比例增加,微度侵蚀的面积减少;在坡度15-25°区域、海拔200-500m区域的土壤侵蚀总量最大.坡向对土壤侵蚀强度的影响较小,土壤侵蚀强度在东南坡向较其它坡向略强.(3)地形因子与土壤侵蚀强度的空间相关性强弱为:坡度海拔坡向.坡度是安徽省大别山区土壤侵蚀强度的主导因子.     

小湾水库消落带空间分布特征

明确消落带空间分布是研究消落带生态环境变化的重要基础,同时也对小湾水库消落带的治理与生态恢复有重要指导意义.作者以小湾库区干流澜沧江和支流黑惠江消落带为研究对象,基于高分一号和Google Earth影像数据,利用Arc GIS空间分析功能,对库区不同高程、县域、坡度和坡向的消落带面积进行了统计和分析.结果表明:小湾库区消落带总面积为87.03 km2,其中干流面积为48.46 km2,支流面积为38.57 km2.小湾库区消落带共涉及云南省三个地州(市),消落带面积分别为大理州32.84 km2,临沧市26.65 km2,保山市27.54 km2,其主要分布在临沧的凤庆、保山的昌宁、大理的永平和巍山四县.在海拔梯度上,消落带面积主要分布在海拔1 190~1 200、1 210~1 220、1 230~1 240 m 3个高程范围内,其面积均超过18 km2,三者之和占总面积比例超过60%.小湾水库消落带主要分布在坡度小于35°区域,其中15°的平缓坡消落带面积最大,达到26.12 km2,占总面积的30%左右,且其主要分布在干流,支流平缓坡消落带面积较小.15°~35°之间的斜坡、陡坡分布的消落带面积超过了总面积的一半,为43.79 km2.整个小湾库区,平坡消落带的面积最大,其次为东北、西南坡向,分别占总面积的13.39%和13.20%.     

基于GIS和RUSLE模型的深圳市土壤侵蚀研究

在GIS技术支持下,基于RUSLE模型对深圳市土壤侵蚀进行了定量评估,并分析了不同坡度、植被覆盖度、土地利用和降雨条件下土壤侵蚀强度空间特征和规律.结果表明,(1)研究区2014年平均土壤侵蚀模数为196. 15t·km~(-2)·a-1,年侵蚀量为36×104t,其中轻度、中度侵蚀的面积占比分别为12. 65%和0. 91%,强烈及以上侵蚀面积占比只有0. 14%,全市土壤侵蚀总体属微度水平,相比1995年有明显改善;(2)中度及以上等级土壤侵蚀主要发生在15°～35°区间,坡度每增加一个等级,土壤侵蚀模数平均增加344. 0t·km~(-2)·a-1;(3)主要分布在山区周围、植被覆盖度为30%～60%的高植被覆盖区虽然面积只有全市的37. 2%,但其侵蚀量却达全市的62. 7%;(4)林地和园地是土壤侵蚀发生的主要土地利用类型;(5)土壤侵蚀受汛期(4～9月)降雨影响显著,汛期泥沙输移量超过全年的80%.研究区应该特别关注汛期山区周围的土壤侵蚀防治.     

桂林市青狮潭水库消落带土壤侵蚀及其生态修复

水库消落带是因调度等原因而形成的特殊区域,库水位周期性变化,波浪对库区边坡不断冲刷,土壤侵蚀十分严重.以桂林市青狮潭水库为背景,研究消落带的土壤侵蚀问题,提出:植被重建和恢复是最好的治理措施;建立一套合理的生态评价指标体系;对修复前后的消落带植被进行长期监测、对比和判断,对其成果进行有效、合理的评价,为水库消落带的生态修复提供参考.     

华南地区水库消落带侵蚀状况与生态治理——以高州水库为例

华南地区水库众多,消落带开阔,广泛分布有易侵蚀性红壤,在水库波浪和台风暴雨作用下,土壤侵蚀严重。以高州水库为例,波浪侵蚀使凸坡植被土壤全部流失,立坡侵蚀使凹坡不断缩陷甚至发生崩岗,径流又进一步侵蚀裸露坡面和周边沟谷。结果导致消落带水土资源环境恶劣、植被凋亡、生态功能尽失。为此,提出"桩-土-植被一体化"梯度治理方案:采用轻小群排桩护岸,截排水沟组织排水,阻隔波浪和径流侵蚀;抽取库尾淤泥回填桩后坡面形成梯级平台;种植和抚育适应周期性浸晒两栖乡土植物。方案具有适应地形、施工便捷、维护简易、清库扩容、护岸固土、改善生态和美化环境等经济实用高效的综合治理效果,预期可以在华南地区其他水库推广应用。     

华南地区水库消落带侵蚀状况与生态治理初探——以高州水库为例

华南地区水库众多,消落带开阔,广泛分布有易侵蚀性红壤,在水库波浪和台风暴雨作用下,土壤侵蚀严重。以高州水库为例,波浪侵蚀使凸坡植被土壤全部流失,立坡侵蚀使凹坡不断缩陷甚至发生崩岗,径流又进一步侵蚀裸露坡面和周边沟谷。结果,消落带水土资源环境恶劣,植被凋亡,生态功能尽失。为此,提出“桩-土-植被一体化”梯度治理方案：采用轻小群排桩护岸,截排水沟组织排水,阻隔波浪和径流侵蚀;抽取库尾淤泥回填桩后坡面形成梯级平台;种植和抚育适应周期性浸晒两栖乡土植物。方案具有适应地形、施工便捷、维护简易、清库扩容、护岸固土、改善生态和美化环境等经济实用高效的综合治理效果,预期可以在华南地区其它水库推广应用。     

三峡水库干流典型消落带泥沙沉积过程

 选择三峡水库中游干流典型消落带断面,现场调查泥沙沉积速率随高程分布,探讨三峡水库特定水位调节模式和长江上游泥沙输移的季节性特征对消落带泥沙沉积的影响。结果表明,消落带泥沙净沉积主要发生在145~168 m 高程,2010年累积净沉积厚度为1.1~39.9 cm,随高程增加逐渐减小,145~155 m 平均泥沙沉积厚度为14.9 cm,155~168 m 平均泥沙沉积厚度为2.6 cm;2013年累积净沉积厚度为3~80 cm,表明三峡水库干流消落带泥沙沉积过程迅速。泥沙粒径随高程增加逐渐变粗,体现在砂粒体积分数和中值粒径逐渐增大。消落带下部沉积泥沙颗粒组成与干流悬移质泥沙接近,而消落带上部沉积泥沙明显粗于干流悬浮泥沙。消落带泥沙沉积速率与水库水位调节密切相关,雨季水库低水位运行,长江悬移质输沙量的增加导致了消落带下部大量泥沙沉积;旱季水库高水位运行,长江悬移质输沙量减少导致消落带上部泥沙沉积速率降低,消落带河岸侵蚀对沉积泥沙贡献逐渐增大。消落带淹水时间随高程增加而缩短,长时间淹没有利于消落带下部泥沙沉积。综合推断,三峡水库干流消落带下部泥沙主要来源于雨季河流悬移质泥沙的沉积,而消落带上部沉积泥沙主要来自旱季消落带河岸侵蚀产沙。     

三峡水库消落带湿地碳储量及空间格局特征

以GIS为支撑,以三峡水库消落带的空间关系、高程变化和坡度分布为基础,分析了三峡水库消落带碳储量的空间格局。结果表明,三峡水库消落带碳储量(单位:tC)约为514 862.3 tC;不同高程带碳储量变化由高到低依次为高程带160～170 m、150～160 m、170～175 m、145～150 m,其中高程带160～170 m的碳储量最高为229 367.46 tC;不同坡度带碳储量变化由高到低依次为坡度带5°～15°、0°～5°、15°～25°,其中坡度大于25°的区域,由于水流冲刷和基岩出露,植被生长稀少,因此不考虑其地上部分和地下部分碳储量,估算该区域碳储量为0,这也是不同高程带和不同坡度带计算出来的碳储量相差较大的原因。研究认为三峡水库独特的调节方式和消落带植被夏季生长茂盛可吸收并积累大量碳,具有较大的碳汇潜力;同时在迭加土壤、气候、人为干扰等多种因素后,碳储量表现出了明显的沿高程梯度和坡度梯度变化的趋势。     

金沙江下游梯级水库消落带空间分布特征

金沙江下游干流乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4大梯级电站建成蓄水运行，在库区形成大面积水库消落带(Water Level Fluctuating Zone,WLFZ)，明确该消落带空间分布特征对库区生态环境保护和水库安全运行具有重要意义.以金沙江下游4个梯级水库消落带为研究对象，基于12.5 m的AlosDEM数据，利用ArcGIS软件的水文和空间分析功能，结合野外详查，对4个库区不同县域、高程、坡度和干支流的消落带总面积进行综合分析.结果表明：(1)四大梯级水库消落带总表面积231.02 km²，投影面积为202.88 km²，其中干流表面积142.12 km²，支流表面积88.90 km²；白鹤滩、溪洛渡、乌东德和向家坝4个库区消落带表面积分别为96.62、65.60、56.29 km²和12.51 km²；(2)消落带的分布共涉及云南省和四川省7个州(市)、22个县(区)，其中巧家县消落带面积占比最大；(3)在海拔梯度上，乌东德水库消落带表面积呈现随...     

澜沧江下游梯级水库浮游动物群落结构与环境因子关系

澜沧江是世界著名河流，也是我国13个水电基地之一.为了解本区域梯级电站对下游水生态的影响，2021年3月、6月和9月对澜沧江下游糯扎渡和景洪水库进行调查，采用水质综合指数法(WQI)、主坐标分析(PCoA)和典范对应分析(CCA)等方法研究澜沧江下游梯级水库浮游动物群落特征及其与环境因子的关系.结果显示糯扎渡和景洪水库水质为Ⅱ～Ⅲ类，水体营养状态为贫营养～中营养；浮游动物密度组成以原生动物和轮虫为主，生物量构成以桡足类和轮虫为主.糯扎渡和景洪库区上游的浮游动物组成与坝下和坝前均差异明显，TN和Chl.a显著影响了糯扎渡水库浮游动物的群落结构，WT、TN和DO显著影响了景洪水库浮游动物的群落结构.     

三峡水库蓄水后消落带土壤有机质和氮磷含量及分布特征

2010年4月在三峡库区重庆段长江干流及部分支流的14个消落带采样点采集消落带土样,对有机质、全氮和全磷进行了测定,并对土壤的化学计量学特征进行了分析.结果表明,淹水过后消落带土壤有机质均值大于对照土壤.消落带植被覆盖状况对消落带土壤有机质和全氮含量变化影响较大,淹水前植被覆盖度高的消落带在落干初期土壤有机质和全氮含量高于对照土壤,而植被覆盖低的消落带土壤有机质和全氮低于对照土壤.消落带土壤全磷含量与植被覆盖度、土地利用类型均没有明显的关系.与对照土壤相比,消落带土壤C：N、C：P较大,N：P较小,消落带土样有机质和全氮含量呈现良好的线性拟合关系,表明两者有相同的来源.     

王征1汪昆平1方芳1付川2郭劲松1

2010年4月在三峡库区重庆段长江干流及部分支流的14个消落带采样点采集消落带土样,对有机质、全氮和全磷进行了测定,并对土壤的化学计量学特征进行了分析.结果表明,淹水过后消落带土壤有机质均值大于对照土壤.消落带植被覆盖状况对消落带土壤有机质和全氮含量变化影响较大,淹水前植被覆盖度高的消落带在落干初期土壤有机质和全氮含量高于对照土壤,而植被覆盖低的消落带土壤有机质和全氮低于对照土壤.消落带土壤全磷含量与植被覆盖度、土地利用类型均没有明显的关系.与对照土壤相比,消落带土壤 C:N、C:P 较大,N:P 较小,消落带土样有机质和全氮含量呈现良好的线性拟合关系,表明两者有相同的来源     

不同降雨条件对江苏高沙土地区水土流失的影响

采用人工模拟降雨法,针对江苏省局部高沙土地区,研究了在不同坡度、雨强及不同植被覆盖条件下扰动高沙土的侵蚀强度和侵蚀特点。结果表明:(1)径流量随坡度的增加而增加;土壤流失量与坡度存在一个临界值;雨强低于80 mm/h时的临界坡度为20°～26.5°;(2)降雨量相等时,径流量随着雨强的增加而增加,入渗量随着雨强的增加而减少;(3)植被覆盖能很大程度地减少径流量和土壤侵蚀量。     

基于人工模拟降雨的土壤侵蚀特性试验研究——伊宁市北山坡土壤侵蚀为例

为了揭示新疆伊宁市北山坡因降雨引起土壤侵蚀的规律,采用室内人工模拟降雨的方法,依据研究区实际情况,分设5种不同的降雨强度和6个坡度分别进行了试验研究,结果表明:1)侵蚀模数随雨强和坡度的增加而增加,坡度为17°左右时出现跌谷;2)雨滴动能随雨强的增加而增加,变化趋势与天然降雨相似;3)小雨强时,土壤入渗率与坡度呈W型变化趋势,拐点在17°和25°附近;大雨强时,土壤入渗率与坡度呈V型变化趋势,拐点在20°附近.上述研究结果可为探索伊宁市北山坡降雨侵蚀机理和进行土壤侵蚀预报提供依据.     

2009-2011年安家沟流域不同植被覆盖条件下土壤侵蚀变化趋势

黄土高原水土流失严重,植被与降水是决定坡面土壤侵蚀的主要因素,为探求安家沟流域不同及坡度对土壤侵蚀的影响。就2009-2011年3年间安家沟流域不同土地利用类型下的植被覆盖度、不同坡度条件下土壤侵蚀变化趋势进行研究分析。结果表明:在同一土地利用类型条件下的植被覆盖度,坡度为5°时,实验小区的径流量和土壤侵蚀量均最小;当坡度为10°时,各小区径流量和侵蚀量明显增大,其关系为:小麦红豆草油松天然草地沙棘。坡度达到15°时,各小区径流量和侵蚀量均达到峰值,其侵蚀量变化关系不变;坡度为20°时,各小区径流量和侵蚀量有所回落,基本与坡度为10°时持平;在相同坡度条件下,5种植被实验小区在其他条件不变的情况下,土壤侵蚀量的排列顺序为:小麦地红豆草天然草油松林沙棘。因此建议:对坡度15°的陡坡耕地,应退耕还林还草;对小于15°的缓坡地,应发展梯田项目,减少水土流失;对无法耕种的山坡,应采取封育措施,同时植树造林使其恢复生态功能。     

基于GIS的大宁河流域土壤侵蚀评价及其空间特征研究

以大宁河流域为研究区域,采用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)为评价模型,以地理信息系统(GIS)软件Arcview 3.3为分析平台,通过数字高程模型(DEM)、土地利用类型和土壤类型等空间数据与属性数据,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量和侵蚀强度,对大宁河流域的土壤流失量进行了定量化分析.采用土壤侵蚀综合指数法评价研究区域的土地利用状况、坡度及土壤类型对土壤流失的影响,对水土流失的空间特征进行了研究,并提出了相应的治理措施.结果表明:大宁河流域大部分地区土壤侵蚀模数小于101.73 t·km-2·a-1,总体上水土保持良好;不同用地类型上,旱地的土壤侵蚀较草地严重,而草地又较水田的严重;不同坡度等级中,15°～25°上土壤侵蚀强度最强,3°～8°上土壤侵蚀强度最弱;各种土壤类型中,黄褐土的侵蚀强度最重,山地草甸土最轻.     

Spatial Pattern of Carbon Storage in the Drawdown Area of the Three Gorges Reservoir

以GIS为支撑,以三峡水库消落带的空间关系、高程变化和坡度分布为基础,分析了三峡水库消落带碳储量的空间格局。 结果表明,三峡水库消落带碳储量(单位:tC)约为514862.3tC;不同高程带碳储量变化由高到低依次为高程带160~170m、150~160m、170~175m、145~150m,其中高程带160~170m的碳储量最高为229367.46tC;不同坡度带碳储量变化由高到低依次为坡度带5毅~15毅、0毅~5毅、15毅~25毅,其中坡度大于25毅的区域,由于水流冲刷和基岩出露,植被生长稀少,因此不考虑其地上部分和地下部分碳储量,估算该区域碳储量为0,这也是不同高程带和不同坡度带计算出来的碳储量相差较大的原因。 研究认为三峡水库独特的调节方式和消落带植被夏季生长茂盛可吸收并积累大量碳,具有较大的碳汇潜力;同时在迭加土壤、气候、人为干扰等多种因素后,碳储量表现出了明显的沿高程梯度和坡度梯度变化的趋势。
     

基于GIS与USLE的榆中县土壤侵蚀

在GIS与RS技术支持下应用USLE模型对位于黄土高原西部的榆中县进行土壤侵蚀强度的定量估算,探讨区域土壤侵蚀的空间变异性以及与坡度梯度和土地利用方式之间的关系.得出榆中县的年均侵蚀总量为813137t,年均侵蚀模数为247t/km~2,并且土壤侵蚀的空间变异性明显,年均侵蚀模数与年均侵蚀总量随坡度梯度的增加都呈指数增加.在分析不同土地利用方式下的土壤侵蚀状况后发现,低覆盖度草地才是区域最主要的侵蚀地带.     

南方红壤区土壤侵蚀强度评价及空间分布特征

以2016年GeoEye遥感影像为基础数据源,通过ENVI软件提取植被覆盖度和土地利用类型数据,结合DEM数据,提取研究区土壤侵蚀等级图,定量分析南方红壤侵蚀区朱溪小流域的土壤侵蚀空间分布现状以及不同地形、土壤因子下土壤侵蚀面积的分布.结果表明:强烈、极强烈、剧烈侵蚀面积主要分布在小流域东北和东南部,西南部以轻度和中度侵蚀为主.水土流失面积中,中度侵蚀面积最大,占水土流失总面积的32.87%,其次为轻度和强烈面积比例分别为21.61%、22.48%.水土流失面积均随着高程、坡度和有机质质量分数的增加先增大后减小.土壤容重在1.25～1.30 g·cm~(-3)之间时,主要表现为轻度、中度、强烈侵蚀.生产活动中,需合理开垦耕地,转变不合理的土地利用方式,减少植被的破坏.     

桂林市青狮潭水库消落带生态脆弱性及其影响因子

水库消落带是因水库调度等原因而形成的特殊区域,不仅具有水生生态系统,而且还具有陆生生态系统,是水陆之间的交错带.因水位的周期性变化,消落带原有植被死亡,坡面裸露,生态系统比较脆弱.根据青狮潭水库消落带现状,通过分析得出生态脆弱性响应指标,运用层次分析法(AHP)对响应指标进行运算排序,得出影响消落带脆弱性的主要因子是种群复杂度和植被覆盖率问题,消落带生态修复应以恢复其生物多样性和植物修复为主.