吳迪,黎家作,張春平,張榮華

(1.淮河水利委員會(huì)淮河流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站,233001,安徽蚌埠；

2.山東省土壤侵蝕與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,271018,山東泰安)

縣域尺度水土流失監(jiān)測(cè)方法的應(yīng)用及其結(jié)果分析

吳迪1,黎家作1,張春平1,張榮華2?

(1.淮河水利委員會(huì)淮河流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站,233001,安徽蚌埠；

2.山東省土壤侵蝕與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,271018,山東泰安)

為反映土壤侵蝕模型在縣域尺度的應(yīng)用效果,采用中國(guó)土壤流失方程(CSLE模型)、抽樣調(diào)查、遙感解譯與統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法,對(duì)沂蒙山國(guó)家級(jí)重點(diǎn)治理區(qū)典型縣(沂水縣)的土地利用、生態(tài)環(huán)境、水土流失進(jìn)行監(jiān)測(cè)和定量評(píng)價(jià),并采用轉(zhuǎn)移矩陣分析2009—2013年水土流失變化情況。結(jié)果表明:除坡度、林草覆蓋、土地利用3因子外,CSLE模型還考慮了降雨侵蝕力、土壤可蝕性、坡長(zhǎng)及水土保持措施等侵蝕因子,由此計(jì)算的土壤侵蝕模數(shù)和強(qiáng)度比水利部頒布的標(biāo)準(zhǔn)具有更高的可信度；抽樣調(diào)查在土地利用、林草覆蓋、水土保持措施、土壤特性等方面獲得的信息大于遙感方法?；诟叻直媛蔬b感影像可定量評(píng)價(jià)沂水縣地形地貌,土地利用,林草覆蓋和水土流失面積、強(qiáng)度與分布；生成的水土流失分布圖彌補(bǔ)了全國(guó)普查沒(méi)有分布圖的不足,為進(jìn)一步劃分水土保持重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)、編制水土保持規(guī)劃提供基礎(chǔ)圖件。監(jiān)測(cè)成果可為流域國(guó)家級(jí)重點(diǎn)治理區(qū)水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策支持。

水土流失；監(jiān)測(cè)；CSLE模型；抽樣調(diào)查；遙感

定期調(diào)查并公告全國(guó)土壤侵蝕狀況,對(duì)客觀反映水土流失治理成效、評(píng)價(jià)治理效益、編制水土保持規(guī)劃和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃具有十分重要的意義。從20世紀(jì)80年代起,基于遙感影像數(shù)據(jù),我國(guó)共開(kāi)展了4次全國(guó)水土保持普查。前3次普查,選擇一定的空間分辨率影像(MSS、TM),借助遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等技術(shù),利用人機(jī)交互解譯法,通過(guò)分析土地利用、植被覆蓋、坡度3因子,定性評(píng)價(jià)土壤侵蝕強(qiáng)度與分布,形成了適合我國(guó)的SL 190—1996《土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》[1]。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用,可操作性強(qiáng)；但不能完整地反映土壤侵蝕影響因子,也不能有效地反映水土流失治理的效果。

第4次遙感普查是作為2010—2012年第1次全國(guó)水利普查的一個(gè)專(zhuān)題,采用土壤侵蝕模型(水蝕、風(fēng)蝕、凍融侵蝕模型)、地面抽樣、野外調(diào)查、遙感解譯、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集相結(jié)合的綜合普查方法,在GIS技術(shù)支持下,利用土壤侵蝕模型計(jì)算土壤侵蝕模數(shù),依據(jù) SL 190—2007《土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》[2]判斷土壤侵蝕強(qiáng)度,以掌握全國(guó)水土流失影響因素(包括降水和風(fēng)等氣象要素、土壤、地形、植被、土地利用等)的基本狀況,定量評(píng)價(jià)水土流失的分布、面積與強(qiáng)度,分析水土流失的動(dòng)態(tài)變化和發(fā)展趨勢(shì),為國(guó)家水土保持生態(tài)建設(shè)提供決策依據(jù)。實(shí)踐表明,通過(guò)土壤侵蝕模型定量評(píng)價(jià)全國(guó)尺度的水土流失情況是可行的,但針對(duì)該方法在縣域尺度的應(yīng)用研究[3]還相對(duì)較少,有待進(jìn)一步系統(tǒng)研究。

2013年淮河流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站根據(jù)《全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與公告項(xiàng)目規(guī)劃(2013—2017年)》要求,采用中國(guó)土壤流失方程(CSLE模型)[4]、抽樣調(diào)查、遙感解譯與統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法,對(duì)沂蒙山國(guó)家級(jí)重點(diǎn)治理區(qū)的典型縣進(jìn)行了水土流失監(jiān)測(cè),重點(diǎn)圍繞區(qū)域土地利用、生態(tài)環(huán)境、水土流失、水土保持措施和水土保持效益等5方面展開(kāi),為淮河流域國(guó)家級(jí)重點(diǎn)治理區(qū)水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策支持。

1 研究區(qū)概況

沂蒙山國(guó)家級(jí)重點(diǎn)治理區(qū)地處淮河流域北部、山東省中南部,總面積1.64萬(wàn)km2,是沂、沭、泗河重要的水源區(qū)和生態(tài)屏障,在區(qū)域生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要戰(zhàn)略地位,包括臨沂蒙陰、沂水、平邑、沂南,淄博沂源,日照莒縣,棗莊山亭、滕州,以及濟(jì)寧鄒城、泗水,涉及山東5個(gè)地市10個(gè)縣(市、區(qū))。由于長(zhǎng)期以資源消耗為主的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,使得該地區(qū)人口、資源、環(huán)境、發(fā)展矛盾突出,水土流失嚴(yán)重。

沂水縣地處沂蒙山腹地,位于沂山南麓,隸屬于山東省臨沂市,介于E118°13′～119°03′,N35°36′～36°13′之間,東鄰莒縣,西與沂源、蒙陰交界,南與沂南毗連,北與安丘、臨朐接壤,總面積2 420.08 km2。屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候,多年平均氣溫12.3℃,多年平均降水量629.2 mm,多年平均日照時(shí)間2 414.7 d。居沂河、沭河上游,主要河流為沂河,為山東省第1大河,跋山水庫(kù)總庫(kù)容5.1億m3,為山東省第3大水庫(kù)。地勢(shì)自西北向東南傾斜,海拔101.1～916.1 m。地貌主要以低山丘陵為主,山丘區(qū)面積占94.3%。山地多為古生代石灰?guī)r、頁(yè)巖所構(gòu)成,以粗骨土為主；丘陵多為太古代變質(zhì)巖構(gòu)成的砂嶺,多為棕壤、褐土；平原多為潮土。屬暖溫帶落葉闊葉林區(qū)域,地帶性植被以櫟林為代表。由于長(zhǎng)期受人類(lèi)活動(dòng)的影響和破壞,自然植被幾乎不復(fù)存在,現(xiàn)多為人工植被。屬典型的北方土石山區(qū),人口密集,人為活動(dòng)頻繁,對(duì)植被破壞性強(qiáng),土地利用破碎,水土流失嚴(yán)重。

2 監(jiān)測(cè)方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

購(gòu)置2013年4月SPOT 6(1.5 m)正射影像,借助遙感圖像處理軟件(ERDAS),進(jìn)行配準(zhǔn)、鑲嵌、勻色和增強(qiáng)處理；利用縣域1∶5萬(wàn)地形圖對(duì)影像進(jìn)行校正,誤差控制在0.5個(gè)像元以?xún)?nèi),采用UTM投影, WGS1984坐標(biāo)系。根據(jù)高分辨率影像特點(diǎn)和區(qū)域土地利用現(xiàn)狀,結(jié)合GB/T 21010—2007《土地利用現(xiàn)狀分類(lèi)》和野外調(diào)查,建立解譯判讀標(biāo)志,采用人機(jī)交互解譯法,獲取土地利用數(shù)據(jù)。根據(jù)高分辨率影像,結(jié)合2013年Landsat 8(30 m)影像和野外調(diào)查,計(jì)算林草植被覆蓋度。收集氣象、土壤、土地利用調(diào)查、林業(yè)普查等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),完成矢量化。

2.2 水蝕模型

CSLE模型[4]是在美國(guó)通用土壤流失方程USLE的基礎(chǔ)上,根據(jù)中國(guó)水土流失情況和防治措施進(jìn)行改進(jìn)而建立的,其基本形式為

式中:A為土壤水蝕模數(shù),t/(hm2·a)；R為降雨侵蝕力因子,MJ·mm/(hm2·h·a)；K為土壤可蝕性因子, t·hm2·h/(hm2·MJ·mm)；L為坡長(zhǎng)因子,取值為0～1；S為坡度因子,取值為0～1；B為生物措施因子,取值為0～1；E為工程措施因子,取值為0～1；T為耕作措施因子,取值為0～1。

2.3 抽樣調(diào)查

綜合考慮縣域尺度成果質(zhì)量及實(shí)際需要,以全國(guó)水土流失普查野外調(diào)查單元為基礎(chǔ)(抽樣密度1%),依據(jù)國(guó)家野外調(diào)查單元布局原則、方式,采用分層抽樣法,將山丘區(qū)抽樣密度由1%增加到4%,平原區(qū)仍保持在1%,以提升縣域尺度水土流失計(jì)算的準(zhǔn)確度。

將野外調(diào)查單元邊界、遙感影像、調(diào)查單元1∶1萬(wàn)等高線(xiàn)等圖層進(jìn)行空間疊置,制作野外調(diào)查單元底圖。實(shí)地到達(dá)野外調(diào)查單元后,勾繪地塊邊界、填寫(xiě)水蝕野外調(diào)查表、按地塊順序拍照、測(cè)量長(zhǎng)坡或陡坡的坡長(zhǎng)及坡度。

2.4 水土流失因子值計(jì)算

2.4.1 降雨侵蝕力因子R 基于淮河流域沂蒙山區(qū)88個(gè)雨量站點(diǎn)1980—2010年逐日侵蝕性降雨數(shù)據(jù)(日降雨量≥12 mm),采用章文波等[5-7]提出的降雨侵蝕力日雨量公式,計(jì)算站點(diǎn)多年平均降雨侵蝕力?；贕IS地統(tǒng)計(jì)工具,采用Kriging插值法對(duì)站點(diǎn)多年平均降雨侵蝕力進(jìn)行空間插值,生成降雨侵蝕力因子?xùn)鸥駡D層。

2.4.2 土壤可蝕性因子K 根據(jù)野外采集的土壤樣品,測(cè)定砂粒、粉砂、黏粒和有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù),采用Williams等在EPIC模型中提出的土壤可蝕性因子估算方法[8],計(jì)算土壤可蝕性因子K值。利用沂蒙山區(qū)1980—1990年徑流小區(qū)實(shí)測(cè)資料,選取裸地標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)(訂正到USLE標(biāo)準(zhǔn)小區(qū))[9],計(jì)算實(shí)測(cè)K值。對(duì)比實(shí)測(cè)值與計(jì)算值,對(duì)Williams模型計(jì)算值進(jìn)行修正。根據(jù)修正值,對(duì)土壤類(lèi)型進(jìn)行賦值,通過(guò)格式轉(zhuǎn)換,生成土壤可蝕性因子?xùn)鸥駡D層。

2.4.3 坡度坡長(zhǎng)因子LS 基于1∶5萬(wàn)矢量化地形圖,建立柵格大小為25 m的數(shù)字高程模型(DEM),利用GIS空間分析功能提取坡度,依據(jù)SL 190—2007中水力侵蝕強(qiáng)度(面蝕)分級(jí)指標(biāo)進(jìn)行坡度分級(jí)。根據(jù)區(qū)域?qū)崪y(cè)坡度坡長(zhǎng),確定臨界坡度為30°,臨界坡長(zhǎng)為100 m。采用Liu Baoyuan等[10-11]提出的坡度、坡長(zhǎng)修正公式分別對(duì)坡度、坡長(zhǎng)因子進(jìn)行計(jì)算,并生成坡度坡長(zhǎng)因子?xùn)鸥駡D層。

2.4.4 生物措施因子B 根據(jù)野外調(diào)查獲得各地塊的土地利用、郁閉度(蓋度)等類(lèi)型,參考第一次全國(guó)水利普查培訓(xùn)教材《水土保持情況普查》[12]和張巖等[3]B因子取值,確定耕、林、灌、草等不同郁閉度和蓋度的生物措施因子B。據(jù)此對(duì)各地塊進(jìn)行賦值,通過(guò)格式轉(zhuǎn)換,生成生物措施因子?xùn)鸥駡D層。

2.4.5 工程措施因子E 根據(jù)野外調(diào)查獲得各地塊的工程措施類(lèi)型、工程質(zhì)量,參考《水土保持情況普查》[12],匯總得出各工程措施因子E。結(jié)合遙感影像,對(duì)各地塊進(jìn)行賦值,通過(guò)格式轉(zhuǎn)換,生成工程措施因子?xùn)鸥駡D層。

2.4.6 耕作措施因子T 根據(jù)野外調(diào)查獲得各地塊的種植制度、耕作措施類(lèi)型,參考《水土保持情況普查》[12],結(jié)合遙感影像,對(duì)各地塊進(jìn)行賦值,通過(guò)格式轉(zhuǎn)換,生成耕作措施因子?xùn)鸥駡D層。

2.5 土壤侵蝕強(qiáng)度評(píng)價(jià)

基于GIS技術(shù)平臺(tái),根據(jù)上述各因子計(jì)算方法,分別生成降雨侵蝕力因子、土壤可蝕性因子、坡度坡長(zhǎng)因子、生物措施因子、工程措施因子、耕作措施因子?xùn)鸥駡D層,各圖層都是25 m柵格大小。通過(guò)CSLE模型,將各圖層相乘,得到各柵格單元的土壤侵蝕模數(shù)。采用SL 665—2014《北方土石山區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[13],進(jìn)行土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)。

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果

3.1 地形地貌

沂水縣地面坡度以＜5°為主,面積為1 253.52 km2,占全縣總面積的51.80%,其中坡度＜2°的平緩坡比例較高,占34.10%,主要分布在東南部的許家湖鎮(zhèn)、四十里堡鎮(zhèn),中部的沂水鎮(zhèn)及北部的馬站鎮(zhèn)、高橋鎮(zhèn)和楊莊鎮(zhèn)等；其次為8°～15°、5°～8°和15°～25°,面積分別為459.24、318.29和297.77 km2,分別占18.98%、13.15%和12.30%,主要分布在西部的泉莊鎮(zhèn)、高莊鎮(zhèn)、夏蔚鎮(zhèn)、崔家峪鎮(zhèn)、院東頭鎮(zhèn),以及北部的諸葛鎮(zhèn)、沙溝鎮(zhèn)和圈里鄉(xiāng)等；而25°～35°和＞35°較小,分別僅占3.27%和0.50%。

沂水縣地貌類(lèi)型以丘陵為主,面積為1 799.79 km2,占74.37%,主要分布在東北部和中部地區(qū)；其次為低山,面積316.98 km2,占13.10%,主要分布在西部；而臺(tái)地和平原面積較小,分別占6.86%和5.67%。山丘區(qū)面積2282.84 km2,占全縣總面積的94.33%。

3.2 土地利用

2013年沂水縣土地利用結(jié)構(gòu)以耕地為主,面積1 256.26 km2,占51.91%,在全縣廣泛分布；其次為林地,面積493.04 km2,占20.37%,主要分布在南部院東頭鎮(zhèn)、西北部諸葛鎮(zhèn)、沙溝鎮(zhèn)等；居民點(diǎn)及工礦用地303.06 km2,占12.55%；園地187.11 km2,占7.73%,主要分布在西部夏蔚鎮(zhèn)和西北部諸葛鎮(zhèn)等；而水域及水利設(shè)施用地、草地、交通運(yùn)輸用地、其他土地所占比例較小,分別占 3.53%、1.94%、1.55%和0.42%。

在耕地中,旱地占有較大的比例,占耕地面積的69.33%,且以旱梯田為主,占旱地面積的44.76%。在林地中,有林地所占比例最大,占林地的94.02%,且以用材林為主,占有林地的68.85%。園地以梯田果園為主。草地以中高覆蓋為主。

3.3 林草覆蓋度

2013年沂水縣林草面積 727.21 km2,占30.05%。以中高覆蓋度(60% ～75%)為主,面積558.17 km2,占75.75%,主要分布在西部；其次為中覆蓋度(45% ～60%),面積 136.96 km2,占18.83%,主要分布在北部、南部和西部；而高覆蓋度(＞75%)、中低覆蓋度(30% ～45%)和低覆蓋度(＜30%)分別僅占3.80%、0.56%和0.05%。

3.4 土壤侵蝕

2013年沂水縣水土流失面積1 052.98 km2(表1和圖1),占43.50%。從不同土壤侵蝕強(qiáng)度看,輕度侵蝕面積638.02 km2,占26.36%,廣泛分布在各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)；其次為中度侵蝕,面積 270.26 km2,占11.17%,主要分布在楊莊鎮(zhèn)、馬站鎮(zhèn)、諸葛鎮(zhèn)以北,泉莊鎮(zhèn)、黃山鋪鎮(zhèn)、院東頭鎮(zhèn)以西；強(qiáng)烈侵蝕75.83 km2,占3.13%,主要分布在高莊鎮(zhèn)、夏蔚鎮(zhèn)、泉莊鎮(zhèn)、諸葛鎮(zhèn)、沙溝鎮(zhèn)、圈里鄉(xiāng)等；而極強(qiáng)烈、劇烈侵蝕比例較小,分別僅占1.53%和1.31%。水土流失區(qū)平均土壤侵蝕模數(shù)1 370 t/(km2·a)。

4 不同時(shí)期變化分析

4.1 土地利用變化

對(duì)比2009年,沂水縣耕地、園地、草地面積減少,林地、居民點(diǎn)及工礦用地、交通運(yùn)輸用地和水域及水利設(shè)施用地增加。在減少面積中,園地減少最多,減少了70.86 km2。在增加面積中,林地增加最多,增加了106.01 km2。

從不同土地利用類(lèi)型變化看,耕地減少主要轉(zhuǎn)變成林地,主要位于河流、道路兩側(cè),部分轉(zhuǎn)變成居民點(diǎn)及工礦用地、園地和草地；園地主要轉(zhuǎn)變成耕地和林地,主要發(fā)生在東北部和西部；草地主要轉(zhuǎn)變成林地,尤其是疏幼林地。

4.2 林草覆蓋度變化

表1 沂水縣2013年土壤侵蝕統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Soil erosion in Yishui County in 2013

對(duì)比2009年,沂水縣林草面積增加14.31 km2,生態(tài)環(huán)境有所好轉(zhuǎn)。中覆蓋度林草顯著減少,減少了128.99 km2；中高覆蓋度林草顯著增加,增加了118.47 km2；而高覆蓋度、中低覆蓋度、低覆蓋度林草略有增加。

圖1 沂水縣2013年土壤侵蝕分布Fig.1 Distribution of soil erosion in Yishui County in 2013

4.3 土壤侵蝕變化

對(duì)比2009年,沂水縣水土流失面積減少了23.95 km2,下降了1%；但各級(jí)別強(qiáng)度變化趨勢(shì)不一致,輕度侵蝕呈增加趨勢(shì),增加了8.36%,而中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈、劇烈侵蝕面積不同程度減少(圖2)。整體上,沂水縣水土流失數(shù)量減少、強(qiáng)度降低,趨于好轉(zhuǎn)。

通過(guò)土壤侵蝕轉(zhuǎn)移矩陣(表 2)可以看出, 2009—2013年,全縣土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)發(fā)生變化的面積為640.06 km2,占26.45%,土壤侵蝕強(qiáng)度增強(qiáng)的面積為265.38 km2,土壤侵蝕強(qiáng)度減弱的面積為374.69 km2。在土壤侵蝕強(qiáng)度增強(qiáng)面積中,變化最大的微度侵蝕變成輕度侵蝕,面積為118.87 km2,主要發(fā)生在該縣東北部園地變耕地區(qū)域及東南部部分耕地區(qū)域。在土壤侵蝕強(qiáng)度減弱面積中,變化最大的是輕度侵蝕變?yōu)槲⒍惹治g,面積為128.06 km2,主要發(fā)生于新增林地及覆蓋度增加的林地等。

圖2 沂水縣土壤侵蝕變化Fig.2 Change of soil erosion in Yishui County

表2 沂水縣土壤侵蝕轉(zhuǎn)移矩陣Tab.2 Transfer matrix of soil erosion in Yishui County km2

5 結(jié)論

1)CSLE模型估算土壤侵蝕考慮的影響因子與水利部頒布的土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)方法相比,包括了降雨侵蝕力、土壤可蝕性、坡長(zhǎng)因子及水土保持措施因子等,由此計(jì)算的土壤侵蝕模數(shù)和強(qiáng)度具有更高的可信度；抽樣調(diào)查在土地利用、林草覆蓋、水土保持措施、土壤特性等方面獲得的信息量大于遙感方法。采用二者相結(jié)合的方法,避免了人工判讀的隨意性,為獲得穩(wěn)定可靠的監(jiān)測(cè)結(jié)果、實(shí)現(xiàn)定期土壤侵蝕普查提供保障。

2)基于高分辨率遙感影像,采用CSLE模型和抽樣調(diào)查(山丘區(qū)4%)相結(jié)合的方法,估算縣域尺度土壤侵蝕模數(shù),可定量分析與評(píng)價(jià)沂水縣地形地貌、土地利用、林草覆蓋和水土流失的面積、強(qiáng)度與分布,其監(jiān)測(cè)結(jié)果是可靠的。由此獲得的縣域尺度水土流失空間分布圖,彌補(bǔ)了全國(guó)普查沒(méi)有分布圖的不足,為進(jìn)一步劃分水土保持重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)、編制水土保持規(guī)劃提供基礎(chǔ)圖；但土壤侵蝕各因子的精度對(duì)模型計(jì)算結(jié)果影響較大,對(duì)各因子獲取過(guò)程及空間化方法提出了更高要求。

3)沂水縣存在一定的石灰?guī)r山區(qū)分布,其特點(diǎn)是土層淺薄、裸巖與灌草和疏幼林地鑲嵌,坡度較大,土壤侵蝕程度較高,但侵蝕強(qiáng)度小。而CSLE模型在計(jì)算時(shí)不能準(zhǔn)確的反映這種情況,往往計(jì)算得到侵蝕模數(shù)較高,如何解決這一問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究。

[1] 中華人民共和國(guó)水利部.土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):SL 190—1996[S].北京:中國(guó)水利水電出版社,1997

[2] 中華人民共和國(guó)水利部.土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):SL 190—2007[S].北京:中國(guó)水利水電出版社,2008

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(責(zé)任編輯:程 云)

Application and analysis of results of soil and water loss monitoring methods at county scale

Wu Di1,Li Jiazuo1,Zhang Chunping1,Zhang Ronghua2
(1.Soil and Water Conservation Monitoring Center Division of Huaihe River Commission of Water Resources Ministry,233001,Bengbu,Anhui,China；2.Shandong Provincial Key Laboratory of Soil Erosion and Ecological Restoration,Forestry College of Shandong Agricultural University,271018, Tai′an,Shandong,China)

Regular survey and announcement of soil erosion situation are of great significance to understand the result of soil and water loss control,to evaluate the efficiency of soil and water loss control and to make soil and water conservation planning and national economic development plans.In order to explore the results of application of the soil erosion model at county scale,we take the comprehensive methods that combine CSLE model,sample survey,remote sensing interpretation and statistical analysis to monitor and evaluate quantitatively the situation of land use,ecological environment and soil and water loss in a typical county(Yishui County)of Yimeng mountainous area in the national key control areaof northern rocky mountain soil,and analyze the dynamic change of the soil and water loss by using transfer matrix analysis of data during 2009—2013.The results show that,CSLE model considers more factors affecting soil erosion such as rainfall erosivity,soil erodibility,slope length and soil conservation practices in addition to slope,vegetation cover and land use than departmental standards of the Ministry of Water Resources,and calculates the soil erosion modulus and intensity more accurately.Moreinformation on land use,vegetation cover,soil conservation practices and soil properties at single point scale can be obtained through sampling survey than by remote sensing method.The topographic and geomorphic conditions,land use,vegetation cover and area,intensity and distribution of soil and water loss can be quantitatively evaluated based on high resolution remote sensing images.And the generated distribution map of soil and water loss from high resolution remote sensing images can make up for the deficiency of no distribution maps in the fourth national soil erosion survey with remote sensing technology,and provide basic maps for further divisions of the key prevention area and the key control area of soil and water conservation and planning.The monitoring results can provide basic data and decision support for ecological rehabilitation in the national key soil and water loss control areas.

soil and water loss；monitoring；Chinese Soil Loss Equation；sampling survey；remote sensing

S157

A

1672-3007(2015)04-0074-06

2015- 02- 03

2015- 06- 14

項(xiàng)目名稱(chēng):全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與公告項(xiàng)目

吳迪(1982—),男,學(xué)士,工程師。主要研究方向:水土保持。E-mail:wudi@hrc.gov.cn

?通信作者簡(jiǎn)介:張榮華(1984—),女,博士,講師。主要研究方向:水土保持信息技術(shù)。E-mail:zrhua5766@163.com