地理学报 ›› 2015, Vol. 70 ›› Issue (11): 1708-1719.doi: 10.11821/dlxb201511002
收稿日期:
2015-07-27
修回日期:
2015-08-25
出版日期:
2015-11-20
发布日期:
2015-11-20
作者简介:
作者简介:查良松(1953-), 男, 安徽铜陵人, 教授, 中国地理学会会员(S110000074M), 主要研究方向为环境变化与GIS应用等。E-mail:
基金资助:
Liangsong ZHA1(), Guohui DENG1, Jiachuang GU2
Received:
2015-07-27
Revised:
2015-08-25
Published:
2015-11-20
Online:
2015-11-20
摘要:
基于GIS和RS技术,利用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)模型,结合遥感影像、DEM数据、土壤类型数据及相关统计确定了模型中参数因子,计算出巢湖流域1992-2013年土壤侵蚀模数,分析了土壤侵蚀强度的时空动态变化特征。结果表明:巢湖流域土壤侵蚀区域主要呈东北至西南方向分布。微度、轻度、中度、强度、极强和剧烈侵蚀占土壤侵蚀总面积百分比分别是93.46%、6.25%、0.68%、0.19%、0.01%、0.01%。1992-2006年土壤侵蚀模数由510.70 t/(km2·a)减少到129.79 t/(km2·a),降幅为74.59%,同时植被覆盖率由37.0%增至47.80%,土壤侵蚀的面积比例变化明显,轻度、中度、强度、极强和剧烈侵蚀由8.93%、2.33%、1.32%、0.09%、0.05%分别减少为4.74%、1.39%、0.28%、0.02%、0.01%,微度侵蚀由87.88%增加到94.16%。但2013年土壤微度侵蚀又减少为93.46%,土壤微度侵蚀有向高一级转换趋势。2006-2013年土壤侵蚀模数也由129.79 t/(km2·a)增加到149.44 t/(km2·a),增幅为15.14%。
查良松, 邓国徽, 谷家川. 1992-2013年巢湖流域土壤侵蚀动态变化[J]. 地理学报, 2015, 70(11): 1708-1719.
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表1
卫星影像数据及其特征
影像数据 | 成像时间 | 条带号 | 地面分辨率(m) |
---|---|---|---|
Landsat TM | 1992-07-23 | 121/38 | 30 |
Landsat TM | 1991-08-31 | 120/38 | 30, 15 |
Landsat ETM+ | 2000-07-05 | 121/38 | 30, 15 |
Landsat ETM+ | 2000-06-12 | 120/38 | 30, 15 |
Landsat ETM+ | 2006-07-30 | 121/38 | 30, 15 |
Landsat ETM+ | 2006-07-31 | 120/38 | 30, 15 |
Landsat 8 OLI_TIRS | 2013-05-13 | 121/38 | 30, 15 |
表2
巢湖流域不同土壤类型的理化性质及K值
土类名称 | 亚类名称 | 土属名称 | PH值 | 全氮(g/kg) | 全磷(g/kg) | 全钾(g/kg) | k值 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
潮土 | 灰潮土 | 石灰性砂泥土 | 8.55 | 0.098 | 0.063 | 1.91 | 0.253 |
水稻土 | 潴育水稻土 | 马肝田 | 6.92 | 0.210 | 0.066 | 1.96 | 0.282 |
紫色土 | 石灰性紫色 | 石灰性紫色土 | 7.40 | 0.074 | 0.023 | 1.91 | 0.000 |
黄褐土 | 粘盘黄褐土 | 马肝土 | 6.98 | 0.061 | 0.026 | 1.96 | 0.299 |
水稻土 | 渗育水稻土 | 渗泥质田 | 6.02 | 0.208 | 0.042 | 2.36 | 0.249 |
水稻土 | 潜育水稻土 | 青泥田 | 6.07 | 0.085 | 0.022 | 1.86 | 0.248 |
水稻土 | 淹育水稻土 | 浅马肝田 | 7.35 | 0.057 | 0.020 | 1.67 | 0.249 |
黄棕壤 | 黄棕壤 | 铁质黄棕壤 | 6.89 | 0.071 | 0.323 | 1.44 | 0.362 |
粗骨土 | 酸性粗骨土 | 硅铁质砂砾土 | 5.10 | 0.102 | 0.137 | 2.24 | 0.000 |
水稻土 | 漂洗水稻土 | 澄白土田 | 7.44 | 0.012 | 0.030 | 1.35 | 0.250 |
石质土 | 酸性石质土 | 硅质岩砾质土 | 4.90 | 0.088 | 0.018 | 1.13 | 0.000 |
水稻土 | 脱潜水稻土 | 脱青潮砂泥田 | 6.32 | 0.083 | 0.019 | 2.02 | 0.254 |
石灰岩土 | 棕色石灰土 | 棕色石灰土 | 6.70 | 0.144 | 0.052 | 1.67 | 0.384 |
石灰岩土 | 黑色石灰土 | 黑色石灰土 | 7.57 | 0.341 | 0.111 | 1.32 | 0.384 |
紫色土 | 酸性紫色土 | 酸性紫色土 | 4.43 | 0.083 | 0.028 | 1.79 | 0.000 |
潮土 | 潮土 | 两合土 | 8.27 | 0.065 | 0.051 | 1.75 | 0.253 |
紫色土 | 中性紫色土 | 中性紫色土 | 6.60 | 0.072 | 0.027 | 2.04 | 0.000 |
黄棕壤 | 黄棕壤性土 | 黄棕壤性土 | 4.87 | 0.104 | 0.021 | 1.24 | 0.362 |
红壤 | 黄红壤 | 铁质黄红壤 | 4.79 | 0.087 | 0.041 | 1.73 | 0.217 |
棕壤 | 酸性棕壤 | 硅铝质暗棕土 | 5.34 | 0.056 | 0.100 | 1.83 | 0.314 |
黄棕壤 | 暗黄棕壤 | 硅铝质暗黄棕壤 | 5.19 | 0.150 | 0.030 | 2.56 | 0.362 |
表5
1992-2013年巢湖流域土壤侵蚀强度转移矩阵
微度 | 轻度 | 中度 | 强度 | 极强 | 剧烈 | 总计 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1992年 | → 2000年 | ||||||
微度 | 14299.66 | 201.12 | 29.65 | 14.58 | 0 | 0 | 14545.01 |
轻度 | 574.24 | 798.62 | 85.17 | 19.63 | 0 | 0 | 1477.65 |
中度 | 128.27 | 131.68 | 98.67 | 27.02 | 0.60 | 0.09 | 386.33 |
强度 | 0.01 | 1.90 | 72.23 | 137.89 | 6.93 | 0.11 | 219.07 |
极强 | 0 | 0 | 2.34 | 2.59 | 5.18 | 5.33 | 15.44 |
剧烈 | 0 | 0 | 1.74 | 3.31 | 1.57 | 1.81 | 8.43 |
总计 | 15002.17 | 1133.32 | 289.79 | 205.02 | 14.27 | 7.35 | |
2000年 | → 2006年 | ||||||
微度 | 14791.57 | 166.92 | 30.28 | 13.40 | 0 | 0 | 15002.17 |
轻度 | 688.68 | 415.51 | 21.26 | 7.87 | 0 | 0 | 1133.32 |
中度 | 95.46 | 167.18 | 20.99 | 5.67 | 0.39 | 0.11 | 289.79 |
强度 | 10.06 | 34.48 | 154.20 | 5.80 | 0.37 | 0.11 | 205.02 |
极强 | 0 | 0 | 2.61 | 8.62 | 2.86 | 0.17 | 14.27 |
剧烈 | 0 | 0 | 0.14 | 5.60 | 0.27 | 1.33 | 7.35 |
总计 | 15585.76 | 784.09 | 229.48 | 46.96 | 3.89 | 1.73 | |
2006年 | → 2013年 | ||||||
微度 | 15246.95 | 279.02 | 43.95 | 15.85 | 0 | 0 | 15585.76 |
轻度 | 212.97 | 543.66 | 21.61 | 5.85 | 0 | 0 | 784.09 |
中度 | 8.61 | 205.06 | 10.64 | 4.22 | 0.89 | 0.07 | 229.49 |
强度 | 0.64 | 6.77 | 35.71 | 3.01 | 0.75 | 0.08 | 46.96 |
极强 | 0 | 0 | 0.63 | 1.88 | 0.62 | 0.76 | 3.89 |
剧烈 | 0 | 0 | 0.73 | 0.75 | 0.19 | 0.07 | 1.73 |
总计 | 15469.16 | 1034.51 | 113.27 | 31.56 | 2.45 | 0.98 |
表6
巢湖流域不同土地利用类型的土壤侵蚀面积百分比(%)
侵蚀强度 | 水田 | 旱地 | 林地 | 草地 | 水域 | 城镇及工矿用地 | 未利用地 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
微度 | 63.62 | 1.92 | 20.63 | 0.88 | 1.32 | 10.26 | 0.01 |
轻度 | 0.66 | 0.02 | 0.30 | 0.02 | 0.04 | 0.08 | 0.00 |
中度 | 0.08 | 0.00 | 0.03 | 0.00 | 0.01 | 0.01 | 0.00 |
强度 | 0.03 | 0.00 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
极强 | 0.02 | 0.00 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
剧烈 | 0.01 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.01 | 0.00 |
合计 | 64.42 | 1.95 | 20.98 | 0.91 | 1.38 | 10.36 | 0.01 |
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