以土壤侵蝕發生規律為依據,從小流域系統的土壤抗蝕性、地質、地貌形態、植被覆蓋、森林類型、土地利用等環境特征方面分析了影響官司河流域土壤侵蝕危險性的主導因素,運用模糊數學綜合分析方法,將研究區域分為劇烈,強度、中度、輕度和無侵蝕危險類型,完成區域土壤侵蝕類型劃分,并指出各種類型的特征和防治侵蝕的措施。

1土壤侵蝕量計算模型 關于土壤侵蝕量的計算，目前國內外主要采用的是美國的通用土壤流失方程 usle(universalsoil-lossequation)，作為一個經驗統計模型，它是土壤侵蝕研究過程中的 一個偉大的里程碑，在土壤侵蝕研究領域一度占據主導地位，并深刻地影響了世界各地土壤 侵蝕模型研究的方向和思路。由于usle模型形式簡單、所用資料廣泛、考慮因素全面、因 子具有物理意義，因此不僅在美國而且在全世界得到了廣泛應用?！巴ㄓ猛寥懒魇Х匠淌健?的形式如下： pcslkra1-1 式中：a——土壤流失量（噸∕公頃·年） r——降雨侵蝕力指標； k——土壤可蝕性因子。它是反映土壤吝易遭受侵蝕程度的一個數字。其單位是， 在標準條件下，單位侵蝕力所產生的土壤流失量； l——坡長因子。當其它條件相同時，實際坡長與標準小區坡長（2

論述了基于柵格gis土壤侵蝕地形因子的計算方法和流程,在arcgis柵格模塊中利用aml開發了通用土壤流失方程地形因子的計算程序,并給出了程序核心部分的編碼。實際應用表明,計算結果的精度依賴于數據源的精度。

隨著鄱陽湖流域開發進程加快,土地利用類型勢必發生轉移,從而對鄱陽湖流域的生態環境產生影響。為了能反映鄱陽湖流域由于土地利用變化對土壤侵蝕的影響效應,本文通過采用3s技術手段,獲取鄱陽湖流域土地利用空間數據與土壤侵蝕數據,引入土地利用變化轉移矩陣指數和土壤侵蝕強度指數,對鄱陽湖流域土地利用變化和土壤侵蝕效應空間關系進行定量分析。結果表明:①1985年～2000年間,影響鄱陽湖流域土壤侵蝕強度變化的土地類型主要集中在農田、林地和草地,而水域、工礦居民用地與未利用地三種土地類型對土壤侵蝕強度變化總體變化不大;②加重土壤侵蝕強度的主要是林地轉化為農田、林地轉化為草地、草地轉化為農田;而土地利用類型農田轉化為林地、林地內部之間的轉化減輕了侵蝕強度。土地利用類型和土壤侵蝕強度之間的定量研究結果反映了土壤侵蝕效應的變化,與鄱陽湖流域的水土流失現實情況一致。

西南岔河為湯旺河一級支流,隨著人類活動對下墊面的影響,河道內的懸移質泥沙含量逐年增多。本文應用swat(soilandwaterassessmenttool)分布式水文模型構建了流域水沙模型,研究分析了西南岔河流域1995—2015年土地利用空間變化對土壤侵蝕的影響,模擬分析了綠化對減輕水土流失的作用,為當地水土保持選擇灌木品種和種植規模提供依據。

土地利用/土地覆被變化及其環境效應研究成為當前土地變化科學研究的熱點領域。我國西南喀斯特山區山高坡陡,地形破碎,土壤侵蝕嚴重,不合理的土地利用方式是造成喀斯特山區土壤侵蝕的主要人文因素。本文采用\"3s\"技術和rusle模型,分析了近30年來貴州省貓跳河流域土地利用/覆被變化的時空特征,模擬了不同土地利用空間格局下的土壤侵蝕狀況,探討了土地利用變化對土壤侵蝕的影響。結果表明:近30年來流域內土地利用/覆被發生了顯著變化,1973年~1990年,水田、灌木林、其他林地、灌草地均在減少,旱地、有林地、水域、建設用地、裸巖地均在增加;1990年~2002年,水田、有林地、灌木林、灌草地、水域、城鎮農村居民點建設用地均明顯增加,旱地和裸巖地均大幅度減少。流域土壤侵蝕模數由1973年的30.88t/(hm2.年)上升到1990年的35.08t/(hm2.年),2002年下降到28.16t/(hm2.年)。旱地和灌草地是流域發生土壤侵蝕的主要土地利用類型。封山育林、植樹造林和退耕還林,減少陡坡旱地,是流域進行水土流失治理的有效措施。

采用gis空間分析與傳統統計分析相結合的方法,通過在arcgis8.1的grid模塊中,對瀾滄江流域南段土地的柵格(grid)圖進行地圖代數運算,形成具有復合數據的新grid數據表;對新生成grid屬性表的數據進行統計計算,獲得研究時段內不同空間范圍的土地利用轉移矩陣數據及各類用地上的土壤侵蝕數據;通過土壤侵蝕綜合指數(index)的計算,反映了不同區域、不同土地利用類型上的土壤侵蝕程度及其變化.研究結果表明,耕地、其它林地、低覆蓋度草地上土壤受侵蝕的可能性較其它用地類型大;耕地、中覆蓋度草地、水域的土壤侵蝕強度較其它用地類型大;土地利用變化對土壤侵蝕變化的影響在瀾滄江中游和下游區域表現較為明顯,而在上游區域不明顯;上游區域土壤侵蝕的主導因素不是土地利用及其變化,而是地形、氣候等其它因素.

地理信息系統強大的空間數據處理能力,使其在眾多領域和部門中得到了廣泛應用.本文在概述地理信息系統的建立與應用的基礎上,對其在國內外土壤侵蝕研究中的應用進行了簡要的回顧.在概述137cs示蹤技術研究土壤侵蝕的同時,展望其與地理信息系統結合在土壤侵蝕研究中的應用方法及前景

川中丘陵區土壤侵蝕比較嚴重,對于嘉陵江流域乃至長江航道泥沙淤積、水環境安全等方面都會產生重要影響。選擇川中丘陵區李子口小流域為研究區,利用單次降雨產生的徑流量,測定徑流池中泥沙含量,并結合小區土地利用現狀,快速測定小區土壤的近似侵蝕量。該研究可為土壤侵蝕嚴重地區提出相應的水土保持治理措施,有著重要參考和借鑒作用。

根據已有研究成果和相關資料,采用情景分析(scenarioanalysis)法,評價黃河中游砒砂巖地區長川流域實施不同水土保持和退耕還林(草)措施對土壤侵蝕的影響。結果表明:水土保持生物措施和工程措施減少土壤侵蝕的效益顯著,相對而言,退耕還林(草)對流域總體土壤侵蝕影響不大。水土保持和退耕還林(草)的組合情景方案對土壤侵蝕影響較大,部分組合情景的土壤侵蝕甚至可低于土壤侵蝕背景值?？梢?水土保持措施結合退耕還林(草)可以控制和減少研究區土壤侵蝕。在今后水土流失綜合治理過程中,應首推生物和工程措施輔以退耕還林(草)措施。

基于137cs示蹤技術,結合土地利用變化數據,對黃土丘陵溝壑區羊圈溝小流域土壤侵蝕強度的演變過程進行了研究.結果表明:從20世紀80年代以來,該流域土地利用強度逐漸減弱;1980—2006年間,研究區坡耕地面積急劇下降,從94.9hm2下降到0.2hm2,喬木林地面積由0增加到51.1hm2,灌木林地面積由0增加到19.2hm2,果園林地面積由0增加到18.0hm2,荒草地面積趨于穩定,由76.9hm2增加到80.1hm2.研究期間,不同土地利用類型的土壤侵蝕強度依次為:坡耕地>灌木林地>果園林地>荒草地>喬木林地;1980、1984、1996和2006年流域土壤侵蝕強度分別為6408.9、5362.4、4903.9和3641.4t.km-2.a-1,侵蝕程度由強度變為中度.土壤侵蝕強度降低的主要原因是該區的水保措施和植被恢復措施.

根據深圳市水土流失調查資料和產沙觀測數據,通過選取影響水土流失的主要因子:地形、植被、降雨、土壤、城市化人為影響因子等,建立了符合深圳地區的多元回歸方程,其中城市化人為影響因子是根據城市水土流失現狀提出的,并通過深圳3個水保試驗站的調查資料反推求得。通過兩組實測資料檢驗,表明建立的模型具有較高的精度,能夠較好的反映深圳地區的水土流失特點。

采用數據包絡分析(dea)建立了邊坡土壤侵蝕效果的評價模型,并對云南、寧夏、湖北等地的高速公路邊坡的土壤侵蝕進行了案例分析,結果表明,所建立模型的評價結果與試驗分析結果基本吻合,為西部公路邊坡土壤侵蝕的效果評價提供了依據。

精伊霍鐵路所經地區地處西部干旱內陸,生態環境惡劣、脆弱,對人類擾動極其敏感。敦煌鐵路的建設必將在一定程度上加劇沿線地區的土壤侵蝕現象。利用遙感與地理信息系統技術,結合野外調查分析結果,編制了精伊霍鐵路兩側30km范圍土壤侵蝕現狀圖。根據鐵路沿線土地退化現狀和工程建設活動對地表生態系統的影響分析,對施工期土壤侵蝕類型與強度的變化以及工程造成的水土流失總量進行了預測,據此分析了工程可能造成的土地退化危害,并就此提出了相應的防治措施。

結合江西省水土保持科學研究所已完成的公路水土保持監測工作,總結了體積法和樁釘法等土壤侵蝕常規監測方法和技術在實踐中的運用,計算了贛定高速公路建設期土壤侵蝕模數和平均每千米土壤侵蝕模數分別為14524t/(km2.a)和114t/(km2.a);公路項目建設期重點監測區域土壤侵蝕模數技術指標分別為取土場邊坡22540t/km2.a,臺面10500t/(km2.a);棄土場邊坡25990t/(km2.a),臺面14010t/(km2.a);路堤、路塹和施工場地邊坡分別為16270t/(km2.a)1、4450t/(km2.a)6、590t/(km2.a).

廢黃河沙土區是水土流失比較嚴重地區,通過對廢黃河上、中、下游3個典型地帶徑流小區2006年觀測資料的統計分析,獲得廢黃河沙土區不同下墊面坡面條件下的土壤侵蝕狀況。結果分析表明,一般農地土壤年侵蝕量在1191～2714t/km2之間;林地在550～1157t/km2;溝坡在7779～8658t/km2(坡度17°～22°)。其中,農地受人工擾動后的土壤年侵蝕量約為未擾動農地侵蝕量的2～4倍。

土地利用變化對土壤侵蝕和水質的影響

通過對土壤侵蝕預測及其模型的評述,提出了土壤侵蝕預測建模中存在的問題及對策。從目前已經建立的坡面、小流域和區域不同空間尺度上的土壤侵蝕預測模型可知,各空間尺度上指標的選擇和模型的建立,均是獨立進行的,相互之間缺乏有機的聯系,不同空間尺度模型無法進行有效的信息交換。隨著水土流失的治理已由點、小流域治理,進入了大規模連片集中治理的階段,土壤侵蝕預測建模研究的重點,應轉向不同空間尺度土壤侵蝕預測模型之間的關系與轉換上來。通過建立不同空間尺度間土壤侵蝕預測轉換模型,利用小尺度上實用的土壤侵蝕預測模型和數據,對區域水土流失進行定量預測與評價,具有重要的理論與實踐意義。

本文以福建省山區為例,在對福建省水土保持實驗站、建甌市牛坑龍水土保持試驗站長期觀測、實驗資料深入分析對比的基礎之上,探討了土地利用/土地覆被變化對土壤侵蝕的影響規律。分析結果表明,土地利用/土地覆被變化對徑流的產生和土壤侵蝕有重要影響,植被的覆蓋度的變化直接影響著徑流系數和土壤侵蝕模數;植被的覆蓋度和徑流系數呈負線性關系,隨著覆蓋度的增加徑流系數逐漸減小;植被覆蓋度和土壤侵蝕模數為負指數關系,隨著植被覆蓋度的增大,土壤侵蝕模數急劇下降。

采用現場調查和定位觀測等方法,對金安橋水電站工程棄渣場棄渣容重、粒徑組成,原地貌和渣場綠化邊坡、棄渣場松散堆積物邊坡以及堆積平臺和運渣道路的土壤侵蝕量進行了研究。結果顯示:①棄渣場不同部位的渣土容重均值分別為1.70g/cm3、1.30g/cm3和0.96g/cm3;②棄渣顆粒在剔除>2cm石塊后,粒徑>4mm的棄渣顆粒所占比例為57.09%,比農田表層土壤高14.31%;③棄耕梯坪地和灌木林地的平均土壤侵蝕量分別為47.3t/km2和114.2t/km2;④覆土綠化坡面和綠化未覆土坡面的平均土壤侵蝕量分別為40.5t/km2和74.6t/km2;⑤棄渣堆積平臺、無截排水措施的棄渣堆積邊坡、有截排水措施的棄渣堆積邊坡的土壤侵蝕量分別是原地貌平均侵蝕量的94倍、280倍和96倍。

為探索廢黃河沙土區水土流失和水土保持措施對流域工農業生產的影響,了解和掌握沙土區水土流失現狀,分析水土流失原因,2006年我們在廢黃河流域鹽城市境內布設了多個水土流失觀測試驗站,開展水土流失觀測研究工作。通過對廢黃河沙土地區水土流失現狀及降雨情況現

高寒、干旱、少氧的嚴酷自然條件,導致了青藏高原高寒植被十分獨特、脆弱、對人類擾動極其敏感的自然屬性。青藏鐵路的建設必將在一定程度上加劇沿線地區的水土流失。利用遙感與地理信息系統技術,結合野外調查分析結果,編制了唐古拉山口至拉薩段鐵路兩側50km范圍土壤侵蝕現狀圖。根據鐵路沿線水土流失現狀和工程建設活動對水土流失的影響分析,對施工期土壤侵蝕類型與強度的變化以及工程造成的水土流失總量進行了預測,并據此分析了工程可能造成的水土流失危害。