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.     

基于RS和GIS的洛宁县土壤侵蚀研究

利用RS和GIS技术获取研究区土壤侵蚀的各个影响因子,运用卜兆宏提出的土壤侵蚀模型,得出研究区土壤侵蚀模数和侵蚀强度分级,并分析研究区土壤侵蚀与主要影响因子间的响应关系.结果表明:洛宁县平均土壤侵蚀模数为2 799.29 t/(km2.a),年侵蚀总量为6 495 744 t;61%的区域为微度侵蚀或轻度侵蚀,强度以上侵蚀主要分布在洛宁县西部,面积占全县的20%,侵蚀量却占总侵蚀量的57.64%,是预防和加强水土流失治理的重点区域;坡度与土壤侵蚀呈现正相关关系,中度和强度侵蚀在水体、农地、建设用地、森林、未利用土地等土地利用类型中呈递增现象.     

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.     

基于遥感和GIS的黄土丘陵区土壤侵蚀变化监测分析--以静宁县水保世行贷款二期项目区为例

基于遥感融合影像和GIS技术,采用通用土壤流失方程RUSLE作为评价模型,计算了静宁县世行贷款二期项目区1998和2004年的土壤侵蚀量,并结合土壤侵蚀强度分级标准,生成土壤侵蚀强度等级图.结果表明,项目区2004年土壤侵蚀面积237 km2,侵蚀级别属强度侵蚀;项目区76.6%的泥沙来自于占总面积仅38%的极强度和剧烈侵蚀区域;6年间项目区平均侵蚀模数从1998年的9 559.4 t/km2下降到2004年的9 340.3 t/km2,侵蚀面积减少了1.62%;土壤侵蚀强度类型的主要转化过程是轻度和中度转化为微度.经分析,项目区25°以上的坡度土壤侵蚀量大于15 000 t/km2,是水土流失治理的关键;在不同的土地利用类型中,耕地侵蚀量最大.     

基于InVEST模型的太行山区土壤侵蚀与土壤保持

为系统了解太行山区土壤侵蚀与土壤保持的空间分布特征及影响因素,应用InVEST模型模拟太行山区的土壤侵蚀与土壤保持现状,并分析了土壤保持与土地利用类型、海拔、坡度等影响因素的相关关系.结果 表明:(1) 2005～2014年,太行山区多年平均土壤侵蚀总量为0.37×108 t,平均土壤侵蚀强度为4.3 t/hm2,全区...     

武陵山区旅游资源空间格局及生态旅游适宜性研究—以铜仁市域为例

以武陵山区腹地城市铜仁市149处旅游资源（含A级景区）数据为基础,利用ArcGIS平均最近邻指数、泰森多边形、核密度分析以及空间分析技术,开展旅游资源的空间分布格局研究,构建区域生态旅游资源开发适宜性评价体系,探讨铜仁市生态旅游开发适宜性特征及其空间差异。研究结果表明：（1）铜仁市旅游资源在各区县间分布差异较大,江口县、碧江区、石阡县、德江县和思南县的旅游资源数量占到整个研究区数量的70%以上,整体上呈现“南密北疏”的特点,ArcGIS空间最近邻指数ANN为0.55,泰森多边形检验其变异系数CV达99.34%,旅游资源呈现显著的集聚空间分布特征;（2）铜仁市生态旅游开发适宜性指数在1.31?6.03之间,生态旅游适宜性划分为四级,其中高度适宜区占铜仁市国土总面积20.85%,最适宜区占比7.65%;一般适宜区占比37.72%,不适宜区占比33.78%;（3）各个等级适宜区域空间分布差异较为明显,最适宜区和高度适宜区主要分布在乌江国家风景道沿线和武陵山国家风景道沿线区域;研究结果有助于为武陵山区域生态旅游产业战略规划与开发提供科学依据。     

基于GIS和USLE的下庄小流域土壤侵蚀量预测研究

将地理信息系统Geographical Information System(GIS)与通用土壤流失方程Universal Soil Loss Equation(USLE)相结合进行流域土壤侵蚀量的预测和估算.以福建省九龙江典型小流域下庄为研究区域,在桌面GIS软件MapInfo和ArcView的支持下,建立流域的空间数据库,利用GIS的栅格数据空间分析功能,将小流域空间离散化为10 m×10 m的栅格,根据合适的USLE因子算法生成各因子栅格图,借助GIS图形运算,实现了下庄小流域的土壤侵蚀量估算和土壤侵蚀关键源区的标识,进一步利用GIS和USLE结合对小流域进行土壤侵蚀控制措施的模拟,为下庄小流域土地利用和水土保持提供科学依据.研究结果表明,下庄小流域的平均土壤侵蚀模数为2 541.66 t/km2.a,土壤侵蚀强度属中度,强度侵蚀以上区域占流域面积的11.17%.在模拟实施控制管理措施后,小流域土壤侵蚀模数降为1 570.89 t/km2.a,土壤侵蚀强度属轻度,强度侵蚀以上区域降为3.75%.     

基于三峡库区重庆段不同降雨分区的土壤侵蚀多因子综合作用分析

阐明三峡库区重庆段土壤侵蚀时空变化特征，揭示不同降雨空间分区下多驱动因子对土壤侵蚀综合作用的分异规律，为区域内土壤侵蚀防治宏观决策提供科学参考。基于多源遥感影像、气象数据、DEM及土壤数据，采用WaTEM/SEDEM模型模拟三峡库区重庆段2000—2020年土壤侵蚀量，采用ISODATA聚类方法进行降雨空间分区，采用地理探测器进行多因子综合作用分析。研究结果显示：1) 2000年、2005年、2010年、2015年和2020年研究区平均土壤侵蚀模数分别为108.78、109.11、86.9、47.52和21.16 t·hm -2 ·a -1 ，土壤侵蚀状况整体呈现缓解趋势，土壤发生强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀的区域大幅减少。2) 植被覆盖度因子在高降雨区对土壤侵蚀的解释力最高；土地利用类型、坡度、地貌类型、土壤类型、高程等因子在2010年低降雨区对土壤侵蚀的解释力较高，在2020年不同降雨区对土壤侵蚀的解释力则无明显差异。3) 在高降雨区，植被覆盖度与其他因子的交互作用对土壤侵蚀的解释力最高；2010年在低降雨地区，坡度与其他因子的交互作用对土壤侵蚀的解释力较高；各驱动因子在不同降雨区的土壤侵蚀高风险区分异规律明显。由研究结果可知，三峡库区重庆段土壤侵蚀变化明显，不同降雨区划中不同驱动因子对土壤侵蚀的综合作用存在明显差异。     

重庆市土壤保持服务空间分布及影响因素分析

土壤保持服务能够削弱和改善土壤侵蚀,对其空间分布特征及影响因素进行分析,可提高土壤保持能力,减少区域水土流失。首先,基于修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation, RUSLE)模型和生态系统服务和交易的综合评估(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs, InVEST)模型估算研究区土壤侵蚀量;其次,选用精度更高的土壤侵蚀估算模型评价研究区土壤保持服务;最后,采用多元线性回归、地理探测器等方法探讨影响研究区土壤保持服务空间分布的主要因素。结果表明：RUSLE模型估算结果与研究区实际土壤侵蚀模数差值为201.02 t/(km²?a),精度较低,InVEST模型估算结果与研究区实际土壤侵蚀模数差值为33.11 t/(km²?a),精度较高;研究区土壤保持总量为13.01×10⁸ t,其中土壤保持能力较强的区域在研究区东北以及西南方向,而研究区西部、中部和东南部土壤保持能力较弱;影响土壤保持服务的气候...     

基于RUSLE的黄土洼小流域土壤侵蚀与水土保持研究

采用修订的通用水土流失方程(RUSLE)、调查还原法和淹没分析等方法,对天然淤地坝多年平均拦截泥沙量和天然淤地坝所在黄土洼小流域侵蚀空间分布进行研究。结果表明:2000—2011年坝淤地及上游丘陵沟壑区平均土壤侵蚀模数为8 116.14t/(km2·a);RUSLE模拟的淤地坝及上游丘陵沟壑侵蚀区土壤侵蚀模数为7 714.73t/(km2·a),通过与实测值对比,模拟精度为95%。模拟的黄土洼小流域强烈侵蚀、极强烈侵蚀和剧烈侵蚀区域占流域面积的53.18%,研究区土壤侵蚀严重;黄土洼天然坝地的泥沙主要来源于坡度大于15°的粱峁耕种区、沟间地和坝地边缘。黄土洼小流域进行人工水土保持措施后侵蚀模数降低26.15%;天然淤地坝将周围控制区域的泥沙全部拦截,对黄土洼小流域泥沙拦截贡献率高达77%,水土保持效益明显。黄土洼天然淤地坝在没有人为干扰的情况下,还可淤积泥沙体积约为2.303×106 m3。     

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.     

三峡库区腹地乡村聚落空间分布特征及其土壤侵蚀分析———以奉节的27个乡镇为例

以三峡库区腹地奉节县的27个乡镇为研究区,运用景观生态学理论、地理信息系统和统计分析方法,借助Erdas 8.5、ArcGIS 9.3以及Fragstats 3.3软件,探讨三峡库区腹地奉节县27个乡镇乡村聚落空间格局特征及其土壤侵蚀。结果表明:①研究区聚落分布整体较为分散,且斑块面积较小,但从局部上看,聚落空间分布呈现出北部“总体分布密、面积大”,南部“总体分布稀、局部密集,面积小”,聚落密度高低值相差达9倍以上的分布特征;②聚落的平均最邻近距离、平均斑块面积在不同岩性上差异小,而在不同地貌类型上差异大;③聚落斑块随高程和坡度变化分布差异明显,海拔1000m以下及坡度15~25°的区域,聚落斑块分布比例最大;④聚落对其周围环境产生的土壤侵蚀主要表现在:聚落分布多的地区,土壤侵蚀较严重,相反,聚落分布少的区域,侵蚀较微弱;不同聚落缓冲区内的不同土壤侵蚀等级面积差异显著,且随着距聚落距离的增大,同一等级强度的土壤侵蚀面积呈明显的下降趋势。
     

基于~(137)Cs技术的西汉水流域坡耕地侵蚀示踪研究

为了说明西汉水流域坡耕地侵蚀特征,为流域泥沙管理提供依据,采用137Cs土壤侵蚀核素示踪技术,按野外采样、核素检测、模型计算3步开展研究。结果表明:6块坡耕地剖面的137Cs比活度在某一深度范围内呈较均匀分布,在坡面中上部,137Cs均匀分布的范围与耕层深度接近;6块坡耕地的平均侵蚀模数为2 643~6 419 t/(km2.a),其中1块为强度侵蚀、5块为中度侵蚀;沿坡面自上而下,侵蚀强度从大到小递减;影响坡耕地侵蚀的主要因素是坡度和耕作强度,通常坡度越大,侵蚀模数越大,而耕作强度越小甚至退耕还林,侵蚀模数越小。     

三峡库区腹地乡村聚落空间分布特征及其土壤侵蚀分析——以奉节的27个乡镇为例

以三峡库区腹地奉节县的27个乡镇为研究区,运用景观生态学理论、地理信息系统和统计分析方法,借助Erdas8.5、ArcGIS 9.3以及Fragstats 3.3软件,探讨三峡库区腹地奉节县27个乡镇乡村聚落空间格局特征及其土壤侵蚀。结果表明:①研究区聚落分布整体较为分散,且斑块面积较小,但从局部上看,聚落空间分布呈现出北部"总体分布密、面积大",南部"总体分布稀、局部密集,面积小",聚落密度高低值相差达9倍以上的分布特征;②聚落的平均最邻近距离、平均斑块面积在不同岩性上差异小,而在不同地貌类型上差异大;③聚落斑块随高程和坡度变化分布差异明显,海拔1 000 m以下及坡度15~25°的区域,聚落斑块分布比例最大;④聚落对其周围环境产生的土壤侵蚀主要表现在:聚落分布多的地区,土壤侵蚀较严重,相反,聚落分布少的区域,侵蚀较微弱;不同聚落缓冲区内的不同土壤侵蚀等级面积差异显著,且随着距聚落距离的增大,同一等级强度的土壤侵蚀面积呈明显的下降趋势。     

重庆岩溶地区石漠化分布与地理环境因素的关系

为了理解重庆石漠化形成机理,运用ArcGIS栅格叠加和主成份分析功能,分析了重庆岩溶地区石漠化强度空间分布与地理环境因素的关系。得出结论:1)石漠化分布地区土层厚度较薄,厚度在39 cm以下的石漠化面积占51.29%,厚度在20 cm的石漠化面积占32.92%;2)石漠化严重的区域主要分布在15°坡度区域;3)石漠化区域2010年土壤侵蚀强度等级较1999年有了明显降低,突出表现在极强度、中度土壤侵蚀,从面积比例来看,分别比1999年降低了4.78%、2.55%;4)石漠化在高程上的分布主要集中在500~800 m和1 000~1 500 m范围;5)岩溶面积分布与农业劳动力、耕地面积呈高度正相关,相关系数达0.7以上。石漠化程度与土层厚度、坡度和高程呈负相关关系,石漠化程度与土壤侵蚀强度呈正相关关系。根据石漠化成因,提出了相应的石漠化治理思路。     

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.     

基于人工模拟降雨的土壤侵蚀特性试验研究

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。     

基于RUSLE模型的喀斯特峰丛洼地土壤侵蚀及其养分流失评估

以中国南方典型喀斯特峰丛洼地为研究对象,基于GIS技术和RUSLE模型,对喀斯特峰丛洼地的土壤侵蚀空间变化特征进行了分析。探讨了峰丛洼地土壤侵蚀与土壤养分流失之间的关系,揭示了该地区不同土壤养分流失之间的空间变化差异。结果表明:2015年研究区土壤侵蚀总量为1 950.21×10~4 t·a~(-1),占研究区国土面积的76.75%。土壤侵蚀空间分布整体上呈现出南北两侧向西中部变化的条带状的空间分布特征。因土壤侵蚀引起的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)等养分流失总量为57.76×10~4 t·a~(-1),其中SOC、TN、TP和TK的平均流失量分别为38.13、1.18、0.16和6.00 t·km~(-2)·a~(-1)。研究区土壤侵蚀的空间变化整体上是随侵蚀等级增加,侵蚀面积和侵蚀量逐渐减少而平均侵蚀模数增加的过程,土壤侵蚀的空间分布差异决定了土壤养分流失空间分布差异。     

基于景观格局分析的土壤侵蚀时空关系研究

利用RUSLE模型分别对研究区1998年和2008年的土壤侵蚀状况进行模拟并评价;在此基础之上,从景观生态学的角度对研究区10年间土壤侵蚀时空变化特征进行分析。主要结果如下：（1）研究区土壤侵蚀以微度侵蚀和中度侵蚀为主,其中海拔在250m以上的地区、坡度为8 o ~15 o的地区是土壤侵蚀风险高的主要地带。研究区上游土壤侵蚀情况明显要高于中游和下游。（2）研究区侵蚀面积明显减少,侵蚀量降低,其中剧烈侵蚀变化率最大,达到了46.36%。（3）研究不同时间小流域的农业景观格局与土壤侵蚀的关系表明, 2008土壤侵蚀与所对应的景观指数进行单因子相关性都高于1998年,说明人为干预是研究区土壤侵蚀减少的主要原因。     

福建顺昌林地生态脆弱性评价

以福建省顺昌县林地为对象,通过相关性分析,构建顺昌县林地生态脆弱性评价指标体系;采用主成分分析法和综合指数法实现对顺昌县林地生态脆弱性的定量评价,进而分析其生态脆弱性空间分布特征.结果表明:以坡度、土壤K因子、年均降雨量、NDVI和人口密度5个因子作为生态脆弱性评价指标的权重分别为0.195 5,0.140 9,0.119 2,0.302 1,0.242 3;研究区微度脆弱区、轻度脆弱区、中度脆弱区、强度脆弱区和重度脆弱区的面积分别占15.83%,40.92%,24.50%,13.25%和5.50%,整体处于轻度脆弱水平;顺昌县脆弱等级强度以上的区域主要分布在低坡度、低海拔、低植被盖度、人为干扰强度大的区域,是预防山体滑坡和水土流失的重点区域.