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陕北采煤沉陷区覆岩层状结构对凹形黄土坡面形态的影响及土壤侵蚀效应
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作者 宋世杰 张家杰 +5 位作者 王双明 柳青 程霞 牛瑞琳 白莉 郭利鹏 《金属矿山》 北大核心 2025年第5期174-184,共11页
采煤沉陷区的水土流失防治已经成为黄河中游生态保护与高质量发展亟需重点突破的关键问题。覆岩层状结构作为煤炭地质赋存的重要特征和地下采动效应自下而上传递的载体,在相同采矿条件下控制着采动后地表的基本形态,进而深刻影响着采煤... 采煤沉陷区的水土流失防治已经成为黄河中游生态保护与高质量发展亟需重点突破的关键问题。覆岩层状结构作为煤炭地质赋存的重要特征和地下采动效应自下而上传递的载体,在相同采矿条件下控制着采动后地表的基本形态,进而深刻影响着采煤沉陷区的土壤侵蚀效应及变化规律。以陕北黄土沟壑区2-2主采煤层地质赋存特征为原型,以砂层系数(60%、67%、71%、75%、83%、88%)、砂泥比(6∶4、7∶3、8∶2)2个覆岩层状结构关键特征及采厚(3 m、5 m)为变量,共构建了36个不同类型的数值模型;基于FLAC^(3D)数值模拟软件,研究了不同覆岩层状结构类型下采煤沉陷区25°凹形黄土坡面的形变特征和规律,分别采用中国水土流失方程(CSLE模型)和区域经验模型,计算与分析了凹形黄土沉陷坡面的土壤侵蚀效应。结果表明:①在既定采厚且任意砂泥比条件下,凹形黄土沉陷坡面坡度的增幅随砂层系数的增加均增大,当砂层系数超过71%时,会消除不同采厚对凹形黄土沉陷坡面形态变化的影响差异,当超过75%时则基本丧失对凹形黄土沉陷坡面形态变化的影响;②无论是年侵蚀降雨尺度(M1)还是典型场次侵蚀降雨尺度(M2)下,凹形黄土沉陷坡面土壤侵蚀模数的增幅均会随砂层系数的增加而增大,并存在迅速增大、趋于稳定的两段式变化过程,M1增幅为4.18%~5.39%,M2增幅为6.71%~8.05%,当砂层系数超过75%时,基本丧失对凹形黄土沉陷坡面不同尺度土壤侵蚀模数变化的影响;③在既定砂层系数条件下,砂泥比≤60%对应的M1和M2增幅明显高于砂泥比>60%;④砂层系数是影响凹形黄土沉陷坡面土壤侵蚀变化的首要覆岩层状结构特征,可作为陕北采煤沉陷区坡面尺度水土流失效应“地下超前防控”的重要地质依据。对于“砂层系数≤75%”的采煤沉陷区,可以通过控制地下采厚的方式实现坡面尺度水土流失效应的超前防控;对于“砂层系数>75%”的采煤沉陷区,地表坡面土壤侵蚀的加剧程度已不再对地下采厚敏感,以致在满足区域土壤侵蚀强度总体控制目标的前提下,还存在增大采厚、提高采煤效率的空间。 展开更多
关键词 采煤沉陷 覆岩层状结构 砂层系数 土壤侵蚀 黄河中游
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2023年极端暴雨下中国北方土石山区-黄土区土壤侵蚀的过渡特征 被引量:1
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作者 王嘉龄 韩剑桥 +3 位作者 张亮 李宗遥 陈昊 张磊 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第2期66-76,共11页
为探究不同区域在极端暴雨影响下的土壤侵蚀差异,以2023年受中国北方大范围极端暴雨事件影响的3个小流域为对象,采用野外调查方法,研究土石山区、黄土区、土石山区-黄土区过渡区(以下简称过渡区)的土壤侵蚀特征及差异。结果表明:1)极端... 为探究不同区域在极端暴雨影响下的土壤侵蚀差异,以2023年受中国北方大范围极端暴雨事件影响的3个小流域为对象,采用野外调查方法,研究土石山区、黄土区、土石山区-黄土区过渡区(以下简称过渡区)的土壤侵蚀特征及差异。结果表明:1)极端暴雨下,土壤侵蚀主要集中在坡耕地、梯田、道路等土地利用类型,林草地侵蚀较轻;从土石山区到黄土区,土壤侵蚀强度呈递增的过渡特征。2)坡耕地侵蚀最严重,主要以沟蚀为主,土石山区、过渡区、黄土区侵蚀模数分别为1万6613、3万9963、6万5232 t/km^(2)。3)梯田以田坎重力侵蚀为主,3个区域田坎损毁率分别为11.92%、18.54%和37.64%,侵蚀模数分别为2万2939、2万9314和4万1463 t/km^(2)。土坎梯田的侵蚀程度显著高于石坎梯田。4)道路侵蚀主要以2侧边坡崩塌和路面沟蚀为主,3个区域道路边坡发生崩塌的侵蚀模数分别为1万3004、2万5283、4万8859 t/km^(2),路面沟蚀侵蚀模数分别为5948、1万7134、4万3498 t/km^(2)。土质道路发生的侵蚀较为严重,石质道路相对较轻。综上所述,暴雨产生的集中流是土壤侵蚀的主要驱动因素,需要加强截排水措施建设。此外,土石山区需持续强化高标准梯田建设,过渡区可考虑提升石坎梯田比例,黄土区应加强农艺管理避免地表裸露。研究成果可为水土流失分区精准施策提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 极端暴雨 侵蚀特征 集中流 防治措施
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基于CSLE模型的普者黑流域土壤侵蚀特征与影响因素分析 被引量:1
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作者 杨艳梅 黄义忠 《环境监测管理与技术》 北大核心 2025年第2期45-50,共6页
利用CSLE模型对普者黑流域2009年和2019年的土壤侵蚀开展定量评价,分析土壤侵蚀时空演变特征与影响因素。结果表明,该流域降雨侵蚀力因子R值范围为3630.45 MJ·mm/(hm^(2)·h·a)~4923.38 MJ·mm/(hm^(2)·h·... 利用CSLE模型对普者黑流域2009年和2019年的土壤侵蚀开展定量评价,分析土壤侵蚀时空演变特征与影响因素。结果表明,该流域降雨侵蚀力因子R值范围为3630.45 MJ·mm/(hm^(2)·h·a)~4923.38 MJ·mm/(hm^(2)·h·a),呈明显自西向东递增的趋势;土壤可蚀性因子K值范围为0.0114 t·h/(MJ·mm)~0.0204 t·h/(MJ·mm),地形因子LS值范围为0~31.566,二者高值区域均分布在流域中部;植被覆盖与生物措施因子B值减小,流域植被覆盖情况转好;工程措施因子E值无明显变化。流域总体土壤侵蚀发生率基本不变,土壤侵蚀处于转好态势,平均土壤侵蚀模数M值随坡度等级升高而增大,随高程等级升高先增大后减小;不同土地利用类型的M值大小依次为未利用地>林地>草地>耕地>园地。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 CSLE模型 时空演变 影响因素 普者黑流域
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雅鲁藏布江米林段小流域土壤侵蚀特征 被引量:1
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作者 陈豪爽 兰玲 王协康 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期115-124,共10页
雅鲁藏布江是中国最长的高原河流,水资源丰富,但沿岸土壤侵蚀严重,滑坡、泥石流灾害频发,生态环境脆弱,影响着流域的水电开发,因此,揭示其土壤侵蚀特征对于水资源管理与水电开发具有重要意义。本文采用修正通用土壤流失方程(RUSLE)模型... 雅鲁藏布江是中国最长的高原河流,水资源丰富,但沿岸土壤侵蚀严重,滑坡、泥石流灾害频发,生态环境脆弱,影响着流域的水电开发,因此,揭示其土壤侵蚀特征对于水资源管理与水电开发具有重要意义。本文采用修正通用土壤流失方程(RUSLE)模型,开展了雅鲁藏布江流域米林段12条典型小流域多年土壤侵蚀演化的定量研究,并分析了地震前后的侵蚀特征。结合地理探测器探究了米林段小流域的土壤侵蚀驱动因子,分析了多因子交互作用对土壤侵蚀的影响,并探讨了研究区土壤侵蚀的风险区域。结果表明:1)研究区主要发生微度和轻度侵蚀,其中:多空普、鲁霞普曲、丹娘沟年平均侵蚀量均超过3×10^(5) t,生态环境脆弱;门着普沟、蹦嘎沟、曲鲁沟、额阿东沟多年平均侵蚀量均不超过105 t。2)地震加剧了流域土壤侵蚀。地震前,气候条件与植被覆盖相互作用,使土壤侵蚀总体呈下降趋势;地震后,降雨侵蚀阈值降低,温度影响加强,流域对气候变化更为敏感。3)植被覆盖是主要的驱动力因子,其与地形、气候的交互作用主导土壤侵蚀;坡度与其他因素交互作用的影响最显著。4)裸地与归一化差异植被指数(NDVI)小于0.41的区域是流域土壤侵蚀的主要风险区。地震后,裸地的土壤侵蚀模数增加56.88 t·km^(-2)·a^(-1),NDVI范围为0.05至0.14区域的土壤侵蚀模数达到103.46 t·km^(-2)·a^(-1)。研究成果可丰富现有对雅鲁藏布江流域土壤侵蚀特征的认识,为水电开发与水土保持政策提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 地理探测器 雅鲁藏布江 时空演变
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内蒙古农牧交错区典型黑土坡耕地土壤侵蚀空间分布特征
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作者 邹惠杰 刘刚 +4 位作者 舒成博 孙波 刘亚 张琼 郭珍 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期13-20,共8页
[目的]定量了解内蒙古典型黑土区土壤侵蚀速率,探究该区域土壤侵蚀空间分布特征,阐明土壤侵蚀坡面和区域空间分布规律,以期为区域水土流失治理提供参考。[方法]采集内蒙古农牧交错区(海拉尔区、额尔古纳市和牙克石市)典型黑土坡耕地的... [目的]定量了解内蒙古典型黑土区土壤侵蚀速率,探究该区域土壤侵蚀空间分布特征,阐明土壤侵蚀坡面和区域空间分布规律,以期为区域水土流失治理提供参考。[方法]采集内蒙古农牧交错区(海拉尔区、额尔古纳市和牙克石市)典型黑土坡耕地的土壤样品,利用137 Cs示踪技术计算各采样点土壤侵蚀速率,结合小波分析的方法研究土壤侵蚀在坡面的分布特征。[结果](1)3个坡面所有采样点137 Cs含量均小于背景值(1984.24 Bq/m^(2)),表现为所有坡面土壤流失。(2)3个地区的采样坡面平均侵蚀速率表现为:海拉尔〔6533.37 t/(km^(2)·a)〕>额尔古纳〔4174.35 t/(km^(2)·a)〕>牙克石〔2765.87 t/(km^(2)·a)〕。相同坡面的3个纵向断面的平均侵蚀速率相近,同一断面侵蚀速率的变异程度较高。(3)土壤侵蚀速率沿坡长呈强弱交替的周期性变化,但周期长度并不固定。大部分纵向断面存在周期长度为80~160 m和160~200 m的大小两个周期。部分纵向断面只存在一个周期长度为100~120 m的周期。[结论]该地区土壤侵蚀在坡面尺度表现为全坡面侵蚀且在纵向呈现周期性特征,在区域尺度呈现从东到西逐渐增加趋势。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 典型黑土 农牧交错带 小波分析
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大别山北麓林地与园地土壤侵蚀空间分异及驱动分析
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作者 黄昱楠 齐斐 +4 位作者 袁利 刘霞 谭林 陆威 姚孝友 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第1期51-61,共11页
为探究大别山区北麓林地与园地土壤侵蚀空间分异性,摸清其土壤侵蚀的主要驱动因素,以商城县为研究区,采用GIS统计与分析、中国土壤流失方程等手段研究林地与园地空间分布及其土壤侵蚀特征,并运用地理探测器进行主导因子识别与多因子耦... 为探究大别山区北麓林地与园地土壤侵蚀空间分异性,摸清其土壤侵蚀的主要驱动因素,以商城县为研究区,采用GIS统计与分析、中国土壤流失方程等手段研究林地与园地空间分布及其土壤侵蚀特征,并运用地理探测器进行主导因子识别与多因子耦合分析。结果表明:1)研究区林地与园地占土地总面积56.06%,林地以松栎及杂木林地为主,园地主要为茶园、油茶园,主要分布于县域南部、东部及西北部0~500 m、0~15°区域;2)林地与园地水土流失面积比例33.78%,以轻度侵蚀为主,主要分布在松栎及杂木林地,中度及其以上侵蚀则集中在油茶园、茶园和板栗林地,高强度侵蚀主要发生于坡度>15°无水土保持措施的油茶园、茶园种植区域;3)油茶园以水土保持措施为土壤侵蚀主导因子,其余林、园地类型均以坡度为主导;坡度叠加其他影响因子对各林地与园地类型产生的交互作用最为显著。今后应重视坡度>15°的水土流失问题,尤其是茶园、油茶园、板栗林地等受人为活动影响大、易发生高强度水土流失的区域。本研究摸清了林地和园地的空间分布及土壤侵蚀特征,并识别了土壤侵蚀主要因素,可为大别山区今后林地与园地水土流失综合防治及水土保持措施空间布局提供科学依据。 展开更多
关键词 林地 园地 空间分布 土壤侵蚀 地理探测器 驱动因素 大别山区
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基于机器学习的土壤侵蚀空间分布预报及影响因子分析——以西南高山峡谷区云南省云龙县为例
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作者 窦占宁 王彬 周金星 《生态学报》 北大核心 2025年第14期6663-6677,共15页
土壤侵蚀预报对区域生态修复和水土保持具有重要作用。由于受地域特异性影响,土壤侵蚀经验模型在不同地区使用时需进行参数率定和校验,时间和人力成本高。研究通过集成前人研究成果并结合研究区特点,确定土壤侵蚀特征因子(降雨量(Pre)... 土壤侵蚀预报对区域生态修复和水土保持具有重要作用。由于受地域特异性影响,土壤侵蚀经验模型在不同地区使用时需进行参数率定和校验,时间和人力成本高。研究通过集成前人研究成果并结合研究区特点,确定土壤侵蚀特征因子(降雨量(Pre)、黏粒含量(Clay)、粉粒含量(Sil)t、砂粒含量(Sand)、坡长(SL)、坡度(Slope)、归一化植被指数(NDVI)、土地利用类型(Land use)和剖面曲率PC),并以RUSLE模型计算的土壤侵蚀模数为基准值,采用随机森林、LightGBM和Catboost三种机器学习模型,对土壤侵蚀量进行建模计算;引入SHAP值以解析各土壤侵蚀特征因子对土壤侵蚀的作用机制。结果表明:(1)3种机器学习模型在训练集与测试集的性能表现均为“非常好”,表明机器学习模型可用于土壤侵蚀预报研究。(2)以云龙县为例,Catboost模型表现最好(NSE=0.984,RSR=0.125),其次分别为随机森林(NSE=0.966,RSR=0.183)和LightGBM(NSE=0.964,RSR=0.189)。(3)SHAP值分析表明,对云龙县土壤侵蚀影响最大的4个因子依次是NDVI、SL、Slope和Pre,其中NDVI与SHAP值呈极显著的负相关关系(r=-0.68,P<0.01),而SL、Slope和Pre与SHAP值呈极显著的正相关关系(r=0.54,P<0.01;r=0.57,P<0.01;r=0.69,P<0.01)。(4)基于Catboost模型,仅需3.07s便可完成土壤侵蚀空间分布制图(CPU i5-9300H),分类正确区域占总区域的86.62%,且误差未呈现明显的聚集现象。研究结果不仅能为快速、准确地进行土壤侵蚀空间分布分析提供新的途径,也可为土壤侵蚀预报模型研究提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 机器学习 随机森林 LightGBM Catboost
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基于改进稳定映射法的云南省土壤侵蚀强度变化轨迹及其驱动因素
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作者 马岽玲 彭双云 +2 位作者 黄帮梅 张瑞 李婷 《水土保持学报》 北大核心 2025年第1期102-112,119,共12页
[目的]揭示云南省1990—2022年土壤侵蚀强度的变化轨迹,分析其变化类型及驱动因素,为制定有效的土壤侵蚀防治策略提供科学依据。[方法]基于RUSLE模型定量评估云南省土壤侵蚀强度状况,并引入年际变化速率捕捉其动态特征;采用改进的稳定... [目的]揭示云南省1990—2022年土壤侵蚀强度的变化轨迹,分析其变化类型及驱动因素,为制定有效的土壤侵蚀防治策略提供科学依据。[方法]基于RUSLE模型定量评估云南省土壤侵蚀强度状况,并引入年际变化速率捕捉其动态特征;采用改进的稳定映射法(STD),结合变化速率和变化频率,识别土壤侵蚀强度变化轨迹类型;利用随机森林模型分析驱动因素的贡献度,并比较不同轨迹类型分区的驱动因子特征。[结果]1)云南省土壤侵蚀年际变化趋势以基本稳定为主,大幅减少和大幅增加区域面积变化显著;2)土壤侵蚀强度变化轨迹呈显著空间分异,周期型轨迹占比最高(53.90%),其次为非连续阶梯型(14.78%)和波动型(14.08%);3)降水、坡度、人口密度、GDP和植被覆盖度是影响土壤侵蚀强度轨迹变化的主要驱动因素,贡献度分别为17.92%、14.56%、12.52%、12.67%和9.41%;4)不同轨迹类型分区的驱动因素存在差异,周期型轨迹和非连续阶梯型轨迹分区降水量和坡度较大,阶梯型轨迹分区农田覆盖比例高、森林覆盖比例低。[结论]云南省土壤侵蚀强度的轨迹变化特征显著,驱动机制具有空间异质性。因此,土壤侵蚀防治策略应体现区域差异化和针对性,并针对不同区域的特点采取因地制宜的措施。基于变化速率的STD轨迹分区方法可有效刻画土壤侵蚀的动态变化过程,为土壤侵蚀的监测、预警和分区防治提供新的思路。 展开更多
关键词 土壤侵蚀强度 稳定映射法 变化轨迹 变化速率 轨迹分区
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基于RUSLE和地理探测器的皖南地区土壤侵蚀时空分异及定量归因 被引量:2
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作者 许长安 王乃举 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期21-29,共9页
[目的]揭示皖南地区土壤侵蚀时空分异特征及成因可为该区域的土壤侵蚀防治提供科学依据。[方法]基于RUSLE模型和地理探测器,结合多源遥感数据,探查皖南地区土壤侵蚀时空分布及其影响因素。[结果](1)2002-2022年该地区土壤侵蚀空间分布... [目的]揭示皖南地区土壤侵蚀时空分异特征及成因可为该区域的土壤侵蚀防治提供科学依据。[方法]基于RUSLE模型和地理探测器,结合多源遥感数据,探查皖南地区土壤侵蚀时空分布及其影响因素。[结果](1)2002-2022年该地区土壤侵蚀空间分布差异显著。安庆市北部大别山区、安庆市东南部大别山余脉大龙山片、铜陵市东部与芜湖市中西部狮子山片、池州市与宣城市南部、黄山市内黄山山区和周边齐云山及白际山等地区系主要侵蚀区;而皖江诸市沿江平原及其他诸河河谷平原土壤侵蚀较小。(2)2002-2022年该地区的土壤侵蚀总体呈“下降-上升-下降”趋势。其中,2002年总侵蚀量为2231.41万t/a,2007年降至2118.05万t/a,而2012年增至2452.36万t/a,之后持续下降至2022年的2060.67万t/a。(3)因子探测器的各因子解释力结果显示:土地覆盖类型、坡度、海拔、降雨是该地区的主要影响因素。(4)2002年、2017年、2022年土地覆盖类型与其他因子共同作用对土壤侵蚀的解释力大于其他因子,而2007年、2012年为植被覆盖度与其他因子共同作用对土壤侵蚀的解释力较为突出。(5)基于2022年的土壤侵蚀数据及因子数据所识别的高风险区域为植被覆盖度<37.1%、年均降水量1971.96~2092.37 mm、坡度>63.96°、海拔1056~1819 m、年均温度10.46~11.3℃的灌丛。[结论]皖南地区在过去20年中土壤侵蚀状况有所改善,但坡度大、植被覆盖度低、降雨强度高及不合理土地利用的山地丘陵区仍然是高侵蚀风险区域,未来的防治工作应针对这些重点区域。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 RUSLE模型 地理探测器 皖南地区
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黄河流域青海段2000-2020年土壤侵蚀时空动态变化
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作者 刘兴宇 宋宏利 +1 位作者 李润杰 朱文彬 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第2期251-259,共9页
为探究黄河流域青海段2000-2020年土壤侵蚀时空变化特征,采用修正土壤流失方程模型,结合水文站点实测数据,对研究区土壤侵蚀进行定量评估与分析。结果表明:该区域以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,其面积呈逐渐增长趋势,而中度及以上侵蚀等级... 为探究黄河流域青海段2000-2020年土壤侵蚀时空变化特征,采用修正土壤流失方程模型,结合水文站点实测数据,对研究区土壤侵蚀进行定量评估与分析。结果表明:该区域以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,其面积呈逐渐增长趋势,而中度及以上侵蚀等级面积持续减小;高等级土壤侵蚀多聚集于东北部人类活动密集区域;不同土地利用类型的土壤侵蚀面积存在差异,具体表现为草地>林地>未利用地>耕地,其中耕地的土壤侵蚀情况变化显著,中度、强度和极强度侵蚀面积分别下降了3.63%、3.14%和2.71%;15°~25°坡度是土壤侵蚀相对集中区域,是土壤侵蚀防治的重点区域。黄河流域青海段土壤侵蚀强度存在显著空间差异,未来应将土地利用结构单一、人类活动频繁或地形坡度较大区域作为土壤侵蚀重点防治地区。 展开更多
关键词 黄河流域 土壤侵蚀 RUSLE 地形因子 青海
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鄂尔多斯高原矿区露天开采对土壤侵蚀的影响
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作者 刘环宇 史培军 王永芳 《水土保持学报》 北大核心 2025年第4期81-90,共10页
[目的]量化矿区开发建设对区域土壤侵蚀的影响,为未来对晋陕蒙地区露天矿区的土壤侵蚀防治和生态修复提供科学依据。[方法]以鄂尔多斯高原最大的露天矿黑岱沟和哈尔乌素煤矿为研究对象,根据遥感影像、统计数据及调查数据获取高分辨率的... [目的]量化矿区开发建设对区域土壤侵蚀的影响,为未来对晋陕蒙地区露天矿区的土壤侵蚀防治和生态修复提供科学依据。[方法]以鄂尔多斯高原最大的露天矿黑岱沟和哈尔乌素煤矿为研究对象,根据遥感影像、统计数据及调查数据获取高分辨率的研究区地形和植被状况,分别利用风蚀RWEQ模型和水蚀RUSLE模型计算研究区1990年、2000年、2010年、2020年土壤风力侵蚀、水力侵蚀模数,计算矿区和自然对照区的1990—2000年、1990—2010年、1990—2020年的侵蚀模数不同级别变化的面积比例,以分析露天开采对2种土壤侵蚀营力的影响。[结果]1990—2020年研究区的整体土壤风力侵蚀和水力侵蚀的模数均呈下降趋势,矿区的风蚀、水蚀模数下降的面积比例小于对照区,增加和不变的比例大于对照区,说明露天开采作业一定程度上加速土壤风蚀和水蚀的自然侵蚀速率。[结论]区域的水土保持工作有阶段性的成效,其中风蚀和水蚀可能存在一定的相互抑制作用,开采区的水土保持仍需要进一步考虑其复合侵蚀下的水土流失治理。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 露天矿区 RUSLE模型 RWEQ模型
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1990—2020年华北平原耕地区土壤侵蚀强度时空演变及驱动力分析
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作者 李志恒 刘晓煌 +5 位作者 夏学齐 肖粤新 张文博 王然 雒新萍 邢莉圆 《现代地质》 北大核心 2025年第2期467-477,共11页
华北平原作为中国粮食主产区,其土壤侵蚀演变规律研究对保障农业生态安全具有战略意义。本研究综合多源遥感数据集、数字地形模型及气候观测资料,构建基于AHP-地理探测器耦合模型的侵蚀驱动解析框架。通过1990—2020年时序分析(5年间隔)... 华北平原作为中国粮食主产区,其土壤侵蚀演变规律研究对保障农业生态安全具有战略意义。本研究综合多源遥感数据集、数字地形模型及气候观测资料,构建基于AHP-地理探测器耦合模型的侵蚀驱动解析框架。通过1990—2020年时序分析(5年间隔),揭示:(1)侵蚀强度呈现显著梯度分异,无明显侵蚀区面积年均增长1.7%,其空间分布与冲积扇前缘地貌单元高度吻合(Kappa=0.68);(2)政策干预下中度以上侵蚀面积缩减率达64.3%,其中不同地貌单元对治理措施的响应规律存在差异;(3)地形交互作用存在临界阈值效应,高程(q=0.0833)与坡度(q=0.0638)协同使解释力提升40.1%(Δq=0.0335),在海拔150~300 m、坡度10°~15°过渡带形成侵蚀热点区。研究成果为构建地形能量梯度响应型治理体系提供理论支撑,确立鲁中山前丘陵带为优先实施等高耕作的关键区域。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 层次分析法 地理探测器 驱动因子 华北平原
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攀西地区土壤侵蚀时空变化及驱动因素
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作者 姚昆 柯丹 +1 位作者 程博 何磊 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期83-89,共7页
基于修正通用土壤流失方程(RUSLE)模型,对1990—2020年攀西地区土壤侵蚀模数进行计算与分级,并借助Sen氏斜率、Mann-Kendall检验及地理探测器模型,对该地区30年内土壤侵蚀时空动态变化规律及影响因素进行分析。结果表明:攀西地区约60%... 基于修正通用土壤流失方程(RUSLE)模型,对1990—2020年攀西地区土壤侵蚀模数进行计算与分级,并借助Sen氏斜率、Mann-Kendall检验及地理探测器模型,对该地区30年内土壤侵蚀时空动态变化规律及影响因素进行分析。结果表明:攀西地区约60%的区域土壤侵蚀强度等级为微度及轻度,其整体处于中等侵蚀水平;与北部相比,南部整体受侵蚀的地区分布范围更广且程度也更严重;斜率及显著性检验结果显示,该地区土壤侵蚀具有较强的稳定性,全域16.58%和77.54%的地区呈侵蚀无或无显著改变的发展倾向,仅1.51%的地区为显著变差;各因素对土壤侵蚀空间布局形成的影响作用差异显著,坡度解释力最大,为17.86%,年降水量最小仅2.48%,而在驱动其格局改变的因素中,土地利用类型的解释力最大,为8.64%。可见,攀西地区土壤侵蚀整体发展趋势良好,自然因素虽然是决定其布局形成的主要因素,但人类活动才是主导其格局变化的关键因素。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 时空动态 驱动因素 RUSLE模型 地理探测器 攀西地区
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基于InVEST模型的九寨沟土壤侵蚀及产沙的驱动因素研究
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作者 刘建成 钟益华 +1 位作者 肖维阳 唐亚 《水土保持研究》 北大核心 2025年第5期20-30,38,共12页
[目的]深入了解九寨沟地震前后土壤侵蚀和产沙变化特征及其驱动因素,为保护九寨沟湖泊这一特征景观和灾后景区的生态修复工作提供理论依据和指导。[方法]应用In VEST模型和地理探测器,分析了地震前(2014年)、地震后(2018年)和生态修复后... [目的]深入了解九寨沟地震前后土壤侵蚀和产沙变化特征及其驱动因素,为保护九寨沟湖泊这一特征景观和灾后景区的生态修复工作提供理论依据和指导。[方法]应用In VEST模型和地理探测器,分析了地震前(2014年)、地震后(2018年)和生态修复后(2022年)九寨沟土壤侵蚀和产沙的空间分布及驱动因素。[结果](1)2014年、2018年、2022年流域的平均土壤侵蚀模数分别为152.72,483.86,375.81 t/km^(2),平均单位面积产沙量分别为17.36,65.18,56.07 t/km^(2)。流域的土壤侵蚀强度等级在地震前以微度侵蚀为主,局部地区侵蚀严重,地震后上升为中度侵蚀,生态修复后未明显下降,产沙量大的区域与土壤侵蚀严重的区域重合。(2)产沙量主要来源于海拔高、植被覆盖率低和坡度级大的区域,不同用地类型差异明显,尤其是植被覆盖率低于30%的区域,其产沙量在地震前、地震后、生态修复后分别占总量的50.7%,77.9%,80.7%。(3)九寨沟产沙量空间分异的主要因素是植被覆盖率,次要因素是海拔和降水量,各因素交互作用后的解释力均高于单一因子,产沙量受多个因素相互作用的影响。[结论]九寨沟土壤侵蚀模数和产沙量在地震后大幅上升,经过生态修复后轻微下降,但仍未恢复到地震前水平,植被覆盖率对九寨沟的侵蚀产沙起着主导作用。 展开更多
关键词 InVEST模型 九寨沟 土壤侵蚀 产沙量 地理探测器
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基于CA-Markov模型的巴东县土壤侵蚀预测及空间驱动力分析
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作者 陈仕军 黄元章 +5 位作者 谭定光 王佳妮 戚海梅 张洪珊 苏中原 王云琦 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第1期222-232,共11页
巴东县作为三峡库区的重要组成部分,水土流失严重。基于RUSLE模型探索2000、2010和2020年3期巴东县土壤侵蚀时空动态变化,采用CA-Markov模型预测2030年土壤侵蚀情况,利用地理探测器量化月均降雨量、高程、坡度、植被覆盖度、土地利用类... 巴东县作为三峡库区的重要组成部分,水土流失严重。基于RUSLE模型探索2000、2010和2020年3期巴东县土壤侵蚀时空动态变化,采用CA-Markov模型预测2030年土壤侵蚀情况,利用地理探测器量化月均降雨量、高程、坡度、植被覆盖度、土地利用类型和土壤类型6个驱动因子对土壤侵蚀空间分布的解释力。结果表明:1)研究区以低强度侵蚀为主,3期微度侵蚀分别占据研究区面积的76.93%、83.89%和95.46%;2000—2020年土壤侵蚀强度由高强度侵蚀向微度侵蚀转化,微度侵蚀面积增加605.57 km^(2),轻度以上侵蚀面积减少604.74 km^(2);2)预测的2030年土壤侵蚀强度持续减少,与2020年相比微度侵蚀面积增加62.78 km^(2),其余侵蚀等级面积均减少;3)植被覆盖度、月均降雨量和高程是影响巴东土壤侵蚀的主要因子,其交互作用主要表现为非线性增强。巴东县土壤侵蚀程度整体呈下降趋势,这与土地利用方式的变化和水土保持措施的实施密切相关。今后在水土流失治理工作中,需进一步重视长江、清江和神农溪等水域周边地区。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 RUSLE模型 CA-Markov模型 地理探测器 巴东县
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基于无人机遥感技术的坡地果园土壤侵蚀模数计算
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作者 魏奕晨 李浩 +1 位作者 刘素红 谢云 《中国水土保持》 2025年第6期72-75,81,共5页
以位于南方红壤区的广东省珠海市香洲区某大型芒果种植基地为研究区,利用无人机遥感技术获取数字正射影像、DSM(数字表面模型)、DEM(数字高程模型),得到土地利用类型数据和土壤侵蚀因子数据,采用ArcGIS软件对数据进行数字化处理后,基于... 以位于南方红壤区的广东省珠海市香洲区某大型芒果种植基地为研究区,利用无人机遥感技术获取数字正射影像、DSM(数字表面模型)、DEM(数字高程模型),得到土地利用类型数据和土壤侵蚀因子数据,采用ArcGIS软件对数据进行数字化处理后,基于中国土壤流失方程计算研究区土壤侵蚀模数并进行强度划分。结果表明:①研究区平均土壤侵蚀模数为7.97 t/(hm^(2)·a),最大土壤侵蚀模数达到64.00 t/(hm^(2)·a);②土壤侵蚀强度以轻度侵蚀为主,东北部部分区域达到了中度甚至强烈侵蚀;③通过实地调查对土壤侵蚀计算结果进行验证,基于无人机遥感技术的坡地果园土壤侵蚀计算结果符合实际情况;④南方红壤区园地水土流失防治应采用工程措施和生物措施相结合的方式,在坡度较大的区域设置鱼鳞坑、果树坑、梯田等,并保留林间枯枝落叶以增加林下植被覆盖。 展开更多
关键词 无人机遥感技术 坡地 果园 土壤侵蚀 南方红壤区
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基于地理探测器江西省土壤侵蚀与敏感性分析
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作者 邓芷琪 刘传立 《节水灌溉》 北大核心 2025年第7期8-14,共7页
为探究江西省的土壤侵蚀状况,以江西省为研究区域,结合地理探测器和RUSLE模型,系统分析了土壤侵蚀的主要驱动因素及其作用机制。选取2000、2005、2010、2015和2020年5个时间节点的土壤侵蚀数据,探讨各驱动因子对土壤侵蚀的影响程度及其... 为探究江西省的土壤侵蚀状况,以江西省为研究区域,结合地理探测器和RUSLE模型,系统分析了土壤侵蚀的主要驱动因素及其作用机制。选取2000、2005、2010、2015和2020年5个时间节点的土壤侵蚀数据,探讨各驱动因子对土壤侵蚀的影响程度及其相互关系,并开展土壤侵蚀敏感性分析。结果表明,江西省的土壤侵蚀表现出显著的空间异质性,整体侵蚀程度呈现下降趋势,中度及以上侵蚀等级的区域面积呈现显著缩减趋势。在单因子分析中,植被覆盖度和坡度是主要的影响因子,土壤侵蚀的解释度较高。在交互因子分析中,所有因子之间的交互关系均表现为双因子增强或非线性增强。江西省的土壤侵蚀敏感性总体以低敏感为主,呈现北部和西北部地区敏感性较低、东部和东南部地区敏感性较高的空间分布格局。 展开更多
关键词 地理探测器 RUSLE模型 土壤侵蚀 敏感性 因子分析
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不同种植密度下草本植物根系生长对土壤侵蚀阻力的影响 被引量:1
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作者 刘均阳 周正朝 韩玮霄 《水土保持学报》 北大核心 2025年第2期40-47,共8页
[目的]为探讨不同种植密度下植物根系的固土减蚀效应。[方法]以黄土高原典型草本植物黑麦草(Lolium perenne)和紫花苜蓿(Medicago sativa)为研究对象,采用100、300、500株/m^(2) 3个种植密度,研究不同种植密度下植物根系生长对土壤侵蚀... [目的]为探讨不同种植密度下植物根系的固土减蚀效应。[方法]以黄土高原典型草本植物黑麦草(Lolium perenne)和紫花苜蓿(Medicago sativa)为研究对象,采用100、300、500株/m^(2) 3个种植密度,研究不同种植密度下植物根系生长对土壤侵蚀阻力的影响。[结果]试验期内,植物根系特征整体呈先快速增长后缓慢下降趋势,黑麦草和紫花苜蓿的根系特征分别在中、高密度种植样地生长最佳。在根系生长的驱动下,土壤有机质呈不断增长趋势,黑麦草和紫花苜蓿样地的土壤有机质分别在中、高密度种植下增量最大,分别增长2.44、1.84 g/kg。在根系和土壤特征变化的共同影响下,试验期内的土壤细沟可蚀性指数先快速减小后呈波动性变化,而土壤临界剪切力未表现出稳定的变化趋势。黑麦草根系在中密度种植模式下的减蚀效果最佳,其土壤细沟可蚀性指数减少18.86 s/m;紫花苜蓿根系在中、高密度种植模式下的减蚀效果较好,其土壤细沟可蚀性指数分别减少13.42、10.82 s/m。[结论]结合种植密度对根系及土壤特征的影响,中密度(300株/m^(2))和高密度(500株/m^(2))种植模式分别适合黑麦草和紫花苜蓿样地水土流失的综合防治。 展开更多
关键词 草本植物根系 种植密度 土壤侵蚀阻力 动态变化 黄土高原
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基于RUSLE模型的黄河流域山西段土壤侵蚀变化与驱动因子
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作者 刘亦涵 王浩天 +1 位作者 甄志磊 张倩 《土壤》 北大核心 2025年第2期452-460,共9页
本研究基于降水数据、土壤类型数据、数字高程模型数据(DEM)、植被覆盖指数(NDVI),分析降雨侵蚀力(R)、土壤可蚀性(K)、地形因子(D)、植被覆盖因子(C)和水土保持措施因子(P),利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)对2000—2020年黄河流域山... 本研究基于降水数据、土壤类型数据、数字高程模型数据(DEM)、植被覆盖指数(NDVI),分析降雨侵蚀力(R)、土壤可蚀性(K)、地形因子(D)、植被覆盖因子(C)和水土保持措施因子(P),利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)对2000—2020年黄河流域山西段土壤侵蚀的时空分布格局进行研究,识别高侵蚀强度区域的区位特征;并使用地理探测器模型揭示影响土壤侵蚀强度分布格局的主要成因以及因素间耦合关系的定量归因。结果表明:(1)2000—2020年期间,黄河流域山西段的土壤侵蚀呈减弱态势,由2000年的31.29 t/(hm^(2)·a)降至2020年的25.67 t/(hm^(2)·a),呈现出东南弱西北强的空间分异特征;(2)栽培植被是影响土壤侵蚀的主要植被类型,土地利用/覆盖类型为草地或未利用地、海拔629~932 m、坡度5°~8°和植被覆盖度30%~45%是土壤侵蚀主要发生地;(3)驱使黄河流域山西段土壤侵蚀格局形成的多个因素中,植被覆盖度始终起主导作用;两两因素之间交互协同作用表现为双因子增强或者非线性增强,植被覆盖度和坡度交互作用最大。因此,黄河流域山西段在进行土壤侵蚀防治和生态保护与修复时,应优先考虑植被覆盖度为30%~45%且坡度在5°~8°的区域。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 RUSLE模型 地理探测器 植被覆盖度 黄河流域
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黄河中游多沙粗沙区土壤侵蚀敏感性变化
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作者 王淼 牛健植 +3 位作者 杨涛 王迪 苗禹博 贾梦柔 《中国水土保持科学》 北大核心 2025年第2期55-65,共11页
黄河中游多沙粗沙区土壤侵蚀十分严重。为明晰区域土壤侵蚀发生的潜在几率,笔者应用修正通用土壤流失方程(RUSLE)与ArcGIS,综合评价土壤侵蚀敏感性(2010、2015和2020年),并识别敏感性关键因子。结果如下:1)研究区土壤侵蚀敏感性整体由... 黄河中游多沙粗沙区土壤侵蚀十分严重。为明晰区域土壤侵蚀发生的潜在几率,笔者应用修正通用土壤流失方程(RUSLE)与ArcGIS,综合评价土壤侵蚀敏感性(2010、2015和2020年),并识别敏感性关键因子。结果如下:1)研究区土壤侵蚀敏感性整体由东南至西北呈现降低趋势,中部、东部地区为极敏感和高度敏感主要分布区。2)2010—2020年土壤侵蚀敏感性整体上表现为先增后减。研究区西侧敏感性等级较低,研究区南部、北部以及东部偏南区域表现出较为明显的等级降低,约占研究区面积的21%;东南部与东部偏北区域敏感性等级有所增加,约占研究区面积的15.8%。3)植被覆盖度C因子主要在不敏感具有较大影响;土壤可蚀性K因子控制着研究区中部与东部绝大部分区域,主要为轻度及以上敏感等级,在各影响因子排序中均>90%;降雨侵蚀力R因子在研究区东部与西部对植被覆盖不足与土壤破坏严重地区具有较大影响;地形起伏度LS因子对整个研究区土壤侵蚀的影响较小。此结果可为未来区域防治、水土保持治理规划提供理论支撑。 展开更多
关键词 修正通用土壤流失方程(RUSLE) 土壤侵蚀敏感性 时空变化 关键因子识别 黄河中游多沙粗沙区
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