基于RUSLE模型的中國土壤水蝕時(shí)空規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 15:11
RUSLE模型是計(jì)算土壤水蝕的經(jīng)典模型,在大尺度研究時(shí)參數(shù)率定比較困難;跉夂颉⑼恋馗采w、地形特征等空間分異特征,對(duì)RUSLE模型的降雨侵蝕力(R)、植被覆蓋與管理因子(C)、水土保持措施因子(P)進(jìn)行了率定,估算了2000、2005、2010、2015年的中國的土壤侵蝕量。結(jié)果表明:(1)土壤侵蝕強(qiáng)度較大的地區(qū)集中在中國長江中下游平原區(qū)、云貴高原、黃土高原區(qū)、昆侖山山麓區(qū)域,占統(tǒng)計(jì)總面積的9.65%。(2)土壤侵蝕明顯增大的區(qū)域面積達(dá)10.36×104km2,分布于新疆農(nóng)田區(qū)、四川盆地、云貴高原東南部、長江中下游平原和東北平原。(3)土壤侵蝕顯著改善的區(qū)域分布于黃土高原南部、秦嶺地區(qū)和東南沿海地區(qū),面積約13.6×104km2。通過對(duì)RUSLE模型參數(shù)的率定,闡明了全國尺度土壤水蝕的時(shí)空分異規(guī)律,可對(duì)不同地區(qū)制定相應(yīng)的土壤修復(fù)措施提供依據(jù)。
【文章來源】:生態(tài)學(xué)報(bào). 2020,40(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
中國RUSLE(1)模型各因子空間分布(2)
將年均土壤侵蝕量按照時(shí)間序列進(jìn)行一元線性回歸分析后,得出2000年到2015年中國土壤侵蝕強(qiáng)度的時(shí)空變化格局(圖4),其中有28.72%的區(qū)域基本穩(wěn)定;37.22%的區(qū)域土壤侵蝕有增加趨勢(shì),34.04%的區(qū)域?yàn)橛袦p小的趨勢(shì)。根據(jù)1.3的方法將中國年均土壤侵蝕演變顯著程度分為5類(圖4)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì),其中土壤侵蝕有極顯著減小趨勢(shì)的區(qū)域面積為3417 km2,占總有效統(tǒng)計(jì)面積的0.74%;有顯著減小趨勢(shì)的區(qū)域面積為132593 km2,占2.88%;有極顯著增加趨勢(shì)的區(qū)域面積為20823 km2,占0.45%;有顯著增加趨勢(shì)的區(qū)域面積為82783 km2,占1.80%。土壤侵蝕顯著增加的區(qū)域分布在中國長江中下游平原、江南丘陵、云貴高原、四川盆地、東北平原和黃土高原的西北部;顯著改善的區(qū)域有黃土高原南部、秦嶺地區(qū)和東南沿海地區(qū)。由于年際土壤侵蝕的變化體現(xiàn)在C因子和R因子中,可在通過對(duì)C因子和R因子進(jìn)行一元線性回歸分析后得出變化斜率(圖4),分析出有明顯土壤侵蝕強(qiáng)度變化區(qū)域的變化因素。通過圖4,可以看出中國C因子有明顯增大的區(qū)域有東北平原、新疆的準(zhǔn)噶爾盆地和吐魯番盆地、南方丘陵區(qū),以及黃土高原東部。分析其原因,東北和西北地區(qū),主要是自然植被的退化和農(nóng)業(yè)逐漸發(fā)達(dá)。隨著南方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)逐漸向新疆和東北地區(qū)轉(zhuǎn)移[43],天然植被被耕地取代,耕地面積逐漸擴(kuò)大,糧食作物種類與耕種面積變化,植被因子也隨之增大,土壤侵蝕也逐漸增強(qiáng)。而部分地區(qū),如黃土高原南部、秦嶺一帶,其土壤侵蝕顯著改善,原因是陜西省、山西省、河南省實(shí)施了退耕還林和修建梯田等水土保持措施,其植被覆蓋增加、C因子減小,土壤侵蝕的情況有所好轉(zhuǎn);并且部分區(qū)域伴隨著R因子的減少,土壤侵蝕力也有所下降。南方東南沿海區(qū)散狀分布的C因子的改變,推測(cè)與部分農(nóng)田的荒廢或退耕還林的措施有關(guān)。而R因子明顯增大的區(qū)域則在中國長江中下游平原和兩廣丘陵與云貴高原之間,這些地區(qū)年降水量在逐漸增大,這也是其水蝕強(qiáng)度增大的主要原因。
圖2 中國RUSLE(1)模型各因子空間分布(2)表4 中國2000—2015年土壤侵蝕強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)Table 4 Statistics of soil erosion intensity in China of 2000—2015 年份Year 微度Micro 輕度Slight 中度Moderate 強(qiáng)烈Intense 極強(qiáng)烈Extremely strong 劇烈Sever 總面積Sum 2000 % 63.35 16.05 5.52 3.32 3.54 8.22 100.00 有效面積/104km2 301.12 76.29 26.24 15.77 16.83 39.05 475.3 2005 % 62.24 17.03 5.79 3.23 3.52 8.17 100.00 有效面積/104km2 294.20 80.50 27.39 15.28 16.66 38.64 472.67 2010 % 60.23 15.64 6.47 3.56 3.88 10.22 100.00 有效面積/104km2 275.40 71.51 29.58 16.28 17.74 46.73 457.24 2015 % 62.14 16.31 5.58 2.95 3.36 9.65 100.00 有效面積/104km2 286.36 75.17 25.71 13.61 15.50 44.49 460.84
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Modelling and mapping soil erosion potential in China[J]. TENG Hong-fen,HU Jie,ZHOU Yue,ZHOU Lian-qing,SHI Zhou. Journal of Integrative Agriculture. 2019(02)
[2]我國糧食生產(chǎn)的時(shí)空格局及其影響因素分析[J]. 楊宗輝,蔡鴻毅,覃誠,劉合光. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2018(09)
[3]基于USLE模型的2001—2015年江西省土壤侵蝕變化研究[J]. 周夏飛,馬國霞,曹國志,於方,周穎,賈倩,張宇航. 水土保持通報(bào). 2018(01)
[4]修正的通用土壤流失方程中各因子單位的確定[J]. 周來,李艷潔,孫玉軍. 水土保持通報(bào). 2018(01)
[5]1992-2013年巢湖流域土壤侵蝕動(dòng)態(tài)變化[J]. 查良松,鄧國徽,谷家川. 地理學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]基于RUSLE模型的南方丘陵山區(qū)土壤侵蝕研究[J]. 陳思旭,楊小喚,肖林林,蔡紅艷. 資源科學(xué). 2014(06)
[7]USLE/RUSLE中植被覆蓋與管理因子研究進(jìn)展[J]. 馮強(qiáng),趙文武. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2014(16)
[8]基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)的降雨侵蝕力插值方法研究——以江蘇省為例[J]. 李璐,姜小三,孫永遠(yuǎn). 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2011(01)
[9]土壤侵蝕研究中的坡長因子評(píng)價(jià)問題[J]. 孔亞平,張科利,曹龍熹. 水土保持研究. 2008(04)
[10]我國水土流失狀況與發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 李智廣,曹煒,劉秉正,羅志東. 中國水土保持科學(xué). 2008(01)
博士論文
[1]中國水力侵蝕風(fēng)險(xiǎn)研究[D]. 易玲.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所) 2017
本文編號(hào):3115487
【文章來源】:生態(tài)學(xué)報(bào). 2020,40(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
中國RUSLE(1)模型各因子空間分布(2)
將年均土壤侵蝕量按照時(shí)間序列進(jìn)行一元線性回歸分析后,得出2000年到2015年中國土壤侵蝕強(qiáng)度的時(shí)空變化格局(圖4),其中有28.72%的區(qū)域基本穩(wěn)定;37.22%的區(qū)域土壤侵蝕有增加趨勢(shì),34.04%的區(qū)域?yàn)橛袦p小的趨勢(shì)。根據(jù)1.3的方法將中國年均土壤侵蝕演變顯著程度分為5類(圖4)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì),其中土壤侵蝕有極顯著減小趨勢(shì)的區(qū)域面積為3417 km2,占總有效統(tǒng)計(jì)面積的0.74%;有顯著減小趨勢(shì)的區(qū)域面積為132593 km2,占2.88%;有極顯著增加趨勢(shì)的區(qū)域面積為20823 km2,占0.45%;有顯著增加趨勢(shì)的區(qū)域面積為82783 km2,占1.80%。土壤侵蝕顯著增加的區(qū)域分布在中國長江中下游平原、江南丘陵、云貴高原、四川盆地、東北平原和黃土高原的西北部;顯著改善的區(qū)域有黃土高原南部、秦嶺地區(qū)和東南沿海地區(qū)。由于年際土壤侵蝕的變化體現(xiàn)在C因子和R因子中,可在通過對(duì)C因子和R因子進(jìn)行一元線性回歸分析后得出變化斜率(圖4),分析出有明顯土壤侵蝕強(qiáng)度變化區(qū)域的變化因素。通過圖4,可以看出中國C因子有明顯增大的區(qū)域有東北平原、新疆的準(zhǔn)噶爾盆地和吐魯番盆地、南方丘陵區(qū),以及黃土高原東部。分析其原因,東北和西北地區(qū),主要是自然植被的退化和農(nóng)業(yè)逐漸發(fā)達(dá)。隨著南方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)逐漸向新疆和東北地區(qū)轉(zhuǎn)移[43],天然植被被耕地取代,耕地面積逐漸擴(kuò)大,糧食作物種類與耕種面積變化,植被因子也隨之增大,土壤侵蝕也逐漸增強(qiáng)。而部分地區(qū),如黃土高原南部、秦嶺一帶,其土壤侵蝕顯著改善,原因是陜西省、山西省、河南省實(shí)施了退耕還林和修建梯田等水土保持措施,其植被覆蓋增加、C因子減小,土壤侵蝕的情況有所好轉(zhuǎn);并且部分區(qū)域伴隨著R因子的減少,土壤侵蝕力也有所下降。南方東南沿海區(qū)散狀分布的C因子的改變,推測(cè)與部分農(nóng)田的荒廢或退耕還林的措施有關(guān)。而R因子明顯增大的區(qū)域則在中國長江中下游平原和兩廣丘陵與云貴高原之間,這些地區(qū)年降水量在逐漸增大,這也是其水蝕強(qiáng)度增大的主要原因。
圖2 中國RUSLE(1)模型各因子空間分布(2)表4 中國2000—2015年土壤侵蝕強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)Table 4 Statistics of soil erosion intensity in China of 2000—2015 年份Year 微度Micro 輕度Slight 中度Moderate 強(qiáng)烈Intense 極強(qiáng)烈Extremely strong 劇烈Sever 總面積Sum 2000 % 63.35 16.05 5.52 3.32 3.54 8.22 100.00 有效面積/104km2 301.12 76.29 26.24 15.77 16.83 39.05 475.3 2005 % 62.24 17.03 5.79 3.23 3.52 8.17 100.00 有效面積/104km2 294.20 80.50 27.39 15.28 16.66 38.64 472.67 2010 % 60.23 15.64 6.47 3.56 3.88 10.22 100.00 有效面積/104km2 275.40 71.51 29.58 16.28 17.74 46.73 457.24 2015 % 62.14 16.31 5.58 2.95 3.36 9.65 100.00 有效面積/104km2 286.36 75.17 25.71 13.61 15.50 44.49 460.84
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Modelling and mapping soil erosion potential in China[J]. TENG Hong-fen,HU Jie,ZHOU Yue,ZHOU Lian-qing,SHI Zhou. Journal of Integrative Agriculture. 2019(02)
[2]我國糧食生產(chǎn)的時(shí)空格局及其影響因素分析[J]. 楊宗輝,蔡鴻毅,覃誠,劉合光. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2018(09)
[3]基于USLE模型的2001—2015年江西省土壤侵蝕變化研究[J]. 周夏飛,馬國霞,曹國志,於方,周穎,賈倩,張宇航. 水土保持通報(bào). 2018(01)
[4]修正的通用土壤流失方程中各因子單位的確定[J]. 周來,李艷潔,孫玉軍. 水土保持通報(bào). 2018(01)
[5]1992-2013年巢湖流域土壤侵蝕動(dòng)態(tài)變化[J]. 查良松,鄧國徽,谷家川. 地理學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]基于RUSLE模型的南方丘陵山區(qū)土壤侵蝕研究[J]. 陳思旭,楊小喚,肖林林,蔡紅艷. 資源科學(xué). 2014(06)
[7]USLE/RUSLE中植被覆蓋與管理因子研究進(jìn)展[J]. 馮強(qiáng),趙文武. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2014(16)
[8]基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)的降雨侵蝕力插值方法研究——以江蘇省為例[J]. 李璐,姜小三,孫永遠(yuǎn). 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2011(01)
[9]土壤侵蝕研究中的坡長因子評(píng)價(jià)問題[J]. 孔亞平,張科利,曹龍熹. 水土保持研究. 2008(04)
[10]我國水土流失狀況與發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 李智廣,曹煒,劉秉正,羅志東. 中國水土保持科學(xué). 2008(01)
博士論文
[1]中國水力侵蝕風(fēng)險(xiǎn)研究[D]. 易玲.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所) 2017
本文編號(hào):3115487
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