徐曉雅,高翔宇,顧澤賢,趙筱青,謝鵬飛,張龍飛
(1.昆明南方地球物理技術(shù)開發(fā)有限公司,云南 昆明 650000; 2.云南大學資源環(huán)境與地球科學學院,云南 昆明 650091)
瀾滄縣土地利用變化和土壤侵蝕特征分析
徐曉雅1,高翔宇2,顧澤賢2,趙筱青2,謝鵬飛2,張龍飛2
(1.昆明南方地球物理技術(shù)開發(fā)有限公司,云南 昆明 650000; 2.云南大學資源環(huán)境與地球科學學院,云南 昆明 650091)
為了研究云南省瀾滄縣的土地利用和土壤侵蝕的變化特征,以“通用土壤流失方程”為模型,運用ENVI遙感影像解譯軟件和ArcGIS軟件,綜合分析了瀾滄縣2000、2010、2014年3個時期的土地利用變化和土壤侵蝕的特征。結(jié)果表明:1)2000—2010年10 a間,土地利用類型表現(xiàn)為草地向林地、桉樹林轉(zhuǎn)化,耕地向草地、林地、桉樹林轉(zhuǎn)化,林地向桉樹林轉(zhuǎn)化,園地向林地轉(zhuǎn)化。2010—2014年,水域、桉樹林面積增加明顯,草地、耕地、林地面積小幅下降;2)15 a間瀾滄縣土壤侵蝕總面積變化不大,土壤侵蝕狀況呈現(xiàn)先趨向好轉(zhuǎn)之后又趨向嚴重的變化趨勢;3)草地和耕地的侵蝕面積減少,土壤侵蝕量下降;2000—2010年,草地和耕地大量轉(zhuǎn)變?yōu)榱值睾丸駱淙斯ち?,植被覆蓋恢復,土壤侵蝕減緩;2014年由于桉樹人工林的輪伐、大型水電站和公路的興修以及人口增長和城市化進程的加快等方面的原因,多數(shù)地區(qū)植被覆蓋度下降,直接導致了林地、桉樹林地的土壤侵蝕加重。
土壤侵蝕;USLE;土地利用變化;瀾滄縣
土地利用和土地覆蓋變化(Land Use and Land Cover Change,LUCC)與土壤侵蝕的關(guān)系是國際地圈與生物計劃(International Geosphere Biosphere Program,IGBP)與全球環(huán)境變化的人文領(lǐng)域計劃(International Human Dimensions Programme on Global Environmental Change,IHDP)的核心研究計劃之一,是全球環(huán)境研究的熱點和前沿問題[1]。土地利用變化包括土地資源的數(shù)量、質(zhì)量與土地利用結(jié)構(gòu)隨時間的變化,以及土地利用空間結(jié)構(gòu)和土地利用類型組合方式的變化[2]。自20世紀90年代開始,世界各國已經(jīng)開展對土地利用變化的研究工作,并把該研究作為全球環(huán)境變化諸因素中重點研究對象,成為自然科學、人文地理、環(huán)境科學等眾多學科的重點研究領(lǐng)域[3]。土地利用變化可引起許多自然現(xiàn)象和生態(tài)過程的變化,如土壤侵蝕、地表徑流、土壤養(yǎng)分和水分變化等[4]。土壤侵蝕的產(chǎn)生是在氣候、地形等自然因素和土地利用等人為因素共同作用下形成的[5]。首先,土地利用變化引發(fā)土壤質(zhì)量的變化;其次,人類活動是造成土壤侵蝕的主要原因之一,不合理的土地利用方式和地表植被覆蓋的減少對土壤侵蝕具有放大效應[6-7]。目前,世界各國學者利用不同的科學技術(shù)對LUCC和土壤侵蝕模型兩者的關(guān)系進行了分析研究。ROGOWSKI等[8]首次發(fā)現(xiàn)137Cs與土壤流失量、土壤流失速率具有對數(shù)關(guān)系;姚華榮等[9]采用GIS空間分析與傳統(tǒng)統(tǒng)計分析相結(jié)合的方法,通過土壤侵蝕綜合指數(shù)(INDEX)的計算,來反映不同區(qū)域、不同土地利用類型上的土壤侵蝕程度及其變化??傊缓侠淼耐恋乩每梢詫е峦寥狼治g。因此,合理規(guī)范利用土地是防控土壤侵蝕的必要條件。
本研究區(qū)為地處西南云貴高原的瀾滄縣。目前,中國對該地區(qū)的土地利用及土壤侵蝕的評估較少。21世紀初,由于滇西南亞熱帶地區(qū)大量引種桉樹林,使原有土地利用方式發(fā)生了改變,對生態(tài)環(huán)境造成了諸多影響。本研究運用USLE方程和ArcGIS軟件,分析瀾滄縣2000年、2010年、2014年的土地利用類型、土壤侵蝕的變化以及兩者之間的聯(lián)系,為制定水土保持戰(zhàn)略和為桉樹人工林的科學種植、經(jīng)營管理提供依據(jù)。
瀾滄拉祜族自治縣位于云南省西南部(東經(jīng)99°29′~100°35′、北緯22°01′~23°16′),因東臨瀾滄江而得名,隸屬普洱市。瀾滄縣總面積8 807 km2,為云南省縣級面積第二大縣,縣境與景谷、思茅等7縣(區(qū))相鄰,西部和西南部有2段與緬甸接壤(圖1),下轄5鎮(zhèn)15鄉(xiāng)。瀾滄縣地處橫斷山脈怒山山系南段,地勢西北高、東南低,海拔高差大,最高海拔2 516 m,最低海拔578 m,山區(qū)、半山區(qū)占98.8%,立體氣候明顯,主要屬南亞熱帶夏濕冬干山地季風氣候,雨量充沛,日照充足,冬無嚴寒,夏無酷暑,干雨季分明。該縣河流眾多且均屬瀾滄江水系。地帶性土地從低到高排列有磚紅壤、赤紅壤、紅壤、黃棕壤,其中赤紅壤面積最大,非地帶性的有水稻土、沖積土。地帶性植被為亞熱帶落葉闊葉林和針葉林。自2003年起,云南省亞熱帶山區(qū)普洱、文山、臨滄等地引種了大量桉樹,其中以瀾滄縣引種面積最大,分布最集中,約占桉樹引種面積的54%。引種的桉樹人工林取代了次生常綠闊葉林、思茅松林、灌木林和荒草地,使得瀾滄縣的景觀類型發(fā)生了較大變化[10]。
圖1 瀾滄縣區(qū)位圖Fig.1 Location of the Lancang County
2.1數(shù)據(jù)的收集和預處理
本研究使用的數(shù)據(jù)包括:瀾滄縣境內(nèi)21個氣象站點2000年、2010年、2014年每個月的降水數(shù)據(jù),以及瀾滄縣的地形數(shù)據(jù)、土壤類型數(shù)據(jù)、土地利用類型數(shù)據(jù)及土地覆被類型數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)一投影為UTM投影,WGS1984坐標,分辨率為30 m×30 m。
瀾滄縣地形數(shù)據(jù)來自于地理空間數(shù)據(jù)云的DEM數(shù)據(jù),基于ArcGIS對坡度和坡長進行提取。土壤類型數(shù)據(jù)來自全國第二次普查數(shù)據(jù)庫。土地利用類型數(shù)據(jù)是以中國《土地利用現(xiàn)狀分類標準》(GB/T 21010—2007)為依據(jù),結(jié)合瀾滄縣土地利用現(xiàn)狀,基于Landsat TM影像不同的波段組合來區(qū)分不同地類,用Kappa系數(shù)和實地采點對照分析解譯的精度,最后將研究區(qū)土地利用類型主要分為桉樹林、草地、耕地、建設(shè)用地、水域、橡膠林、林地(主要包括闊葉林、針葉林、灌木林)、園地共8類,桉樹林和橡膠林為人工園林,且影響當?shù)氐纳鷳B(tài)安全,故單獨分類。土地覆被類型數(shù)據(jù)是空間分辨率為30 m,時間為2000-03、2010-03、2014-03的3期的landsat TM衛(wèi)星圖像資料基于ENVI4.5的解譯結(jié)果。
2.2通用土壤流失方程
本研究采用應用廣泛、計算簡便、實用性強的通用土壤流失方程,對研究區(qū)土壤侵蝕情況進行快速評判,其計算公式如下:
Ar=RKLSCP
(1)
式中:Ar為年平均土壤侵蝕量,t·hm-2·a-1;R為降雨侵蝕力因子,MJ·mm·hm-2·h-1·a-1;K為土壤可蝕性因子,t·hm2·h·hm-2·MJ-1·mm-1;L為坡長因子;S為坡度因子;C為植被覆蓋因子;P為水土保持措施因子。
R值的計算采用楊子生[11]對云南省高山峽谷區(qū)實測數(shù)據(jù)提出的R值計算方法。
R=0.444 88p0.969 82
(2)
式中:p為年平均降雨量。
K值一般采用公式加實地采樣來計算確定。瀾滄縣的土壤類型分為32類,部分土壤類型的K值如表1所示。坡長(L)和坡度(S)是借助于GIS技術(shù),以數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)為基礎(chǔ),采用江忠善等[12]提出的坡長計算方法和LIU等[13]提出的坡度計算方法來計算L和S。本研究采用以上方法,基于ArcGIS軟件,獲取降雨侵蝕圖、土壤可蝕性分布圖和地形圖。
植被覆蓋因子(C)用來表征所有植被特征[14],本研究中C值的計算是基于ENVI軟件,用歸一化植被指數(shù)計算植被覆蓋度fg,再根據(jù)蔡崇法等[15]的研究,利用植被覆蓋度計算出C值,獲取研究區(qū)的植被蓋度圖。
水土保持措施因子(P)主要參考相關(guān)研究結(jié)果[16-21],并根據(jù)研究區(qū)的土地利用現(xiàn)狀以及對當?shù)剞r(nóng)田經(jīng)營狀況的調(diào)查結(jié)果賦值得到(表2),最后基于ArcGIS軟件獲取水土保持措施因子圖。
表1 部分土壤類型的K值Table 1 K value of different soil types t·hm2·h·hm-2·MJ-1·mm-1
表2 不同土地利用類型P值Table 2 P value of different land use type
續(xù)表Continuing table
注:旱地1表示坡度小于15°的旱地,旱地2表示坡度大于15°的旱地。
Note: Dry land 1 indicates its slope is less than 15 degrees; Dry land 2 indicates its slope is greater than 15 degrees.
3.1土壤侵蝕強度等級的劃分
根據(jù)國家水利部頒布的《土壤侵蝕分級分類標準》[22],將土壤侵蝕劃分為6級,并在ArcGIS10.1中將降雨侵蝕圖、土壤可蝕性分布圖、地形圖、植被覆蓋圖和水土保持措施因子圖,通過Raster calculator進行柵格運算,并運用重分類工具得到2000、2010年和2014年的土壤侵蝕強度分級圖(圖2)。
圖2 瀾滄縣2000、2010、2014年土壤侵蝕強度分級圖Fig.2 Classification maps of soil erosion intensity of 2000,2010 and 2014 in Lancang Country
3.2瀾滄縣2000—2014年的土地利用變化情況
2000—2010年瀾滄縣土地利用變化的主要趨勢是草地和耕地面積減少,林地面積增加,其中桉樹林和橡膠林面積分別增加為325.47 km2和2.97 km2,土地利用類型表現(xiàn)為草地向林地、桉樹林轉(zhuǎn)化,耕地向草地、林地、桉樹林轉(zhuǎn)化,林地向桉樹林轉(zhuǎn)化,園地向林地轉(zhuǎn)化,橡膠林小部分源自耕地和林地等地類轉(zhuǎn)化(表3)。表3中,草地面積減少了196.39 km2,其中,有623.63 km2轉(zhuǎn)變?yōu)榱肆值?,?01.36 km2轉(zhuǎn)變?yōu)殍駱淞郑桓孛娣e減少了656.89 km2,有447.86 km2的耕地轉(zhuǎn)換成了林地,有56.67 km2的耕地轉(zhuǎn)變?yōu)殍駱淞?;林地的面積增加了503.07 km2,增幅為8.92%,其面積的增加主要來源于荒草地的治理和耕地的退耕,桉樹林和橡膠林的出現(xiàn)是人工大面積種植的結(jié)果。水域和建設(shè)用地的面積小幅增加,主要來源于耕地;園地的總面積略有上升。
2010—2014年瀾滄縣土地利用變化的主要趨勢是水域、桉樹林面積增加明顯,建設(shè)用地面積略有增加,草地、耕地、林地面積小幅下降。土地利用類型表現(xiàn)為草地向耕地、林地、水域、桉樹林轉(zhuǎn)化,耕地向水域、建設(shè)用地轉(zhuǎn)化,林地向水域、桉樹林轉(zhuǎn)化。2014年與2010年相比,水域面積增加明顯,原因是糯扎渡水電站的建成和蓄水使水域面積增加;建設(shè)用地面積小幅增加的原因是建設(shè)占用部分耕地;桉樹林面積繼續(xù)增加,原因是經(jīng)濟因素的驅(qū)使,繼續(xù)大量引種。
3.32000—2014年的土壤侵蝕變化特征
從表5來看,2000—2010年10 a間,瀾滄縣土壤微度侵蝕向輕度和中度轉(zhuǎn)化面積分別為123.02 km2和7.06 km2;輕度土壤侵蝕向中度和強烈轉(zhuǎn)化面積分別為265.81 km2和26.62 km2;中度土壤侵蝕向強烈和極強烈轉(zhuǎn)化面積分別為251.02 km2和55.45 km2;強烈土壤侵蝕向極強烈轉(zhuǎn)化面積為229.70 km2,說明土壤侵蝕在一些地區(qū)有加重的趨勢。另外,2010年縣域土壤侵蝕呈現(xiàn)減緩下降的趨勢,其中,土壤極強烈侵蝕向強烈侵蝕轉(zhuǎn)化面積為593.90 km2;土壤強烈侵蝕向中度和輕度侵蝕轉(zhuǎn)化面積為553.48 km2和131.99 km2;中度侵蝕向輕度和微度侵蝕轉(zhuǎn)化面積為559.04 km2和18.17 km2??傮w來講,2000—2010年這10 a間,瀾滄縣的土壤侵蝕情況有所減輕,特別是劇烈和極強烈侵蝕的面積減少比較明顯。表6反映了2010—2014年5 a間的侵蝕面積變化,土壤輕度侵蝕向中度和強烈侵蝕轉(zhuǎn)化面積分別為952.24 km2和268.83 km2,中度土壤侵蝕向強烈和極強烈侵蝕轉(zhuǎn)化面積分別為783.13 km2和536.83 km2,強烈侵蝕向極強烈、劇烈侵蝕轉(zhuǎn)化面積為887.17 km2和193.96 km2,極強烈侵蝕向劇烈侵蝕轉(zhuǎn)化面積也很明顯??傮w來看,在2000—2014年15 a間,瀾滄縣的土壤侵蝕狀況呈現(xiàn)先趨向好轉(zhuǎn)之后趨向嚴重的變化趨勢。
表3 2000—2010年瀾滄縣土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Table 3 Land use transfer matrix of Lancang County from 2000 to 2010 km2
注:2000年瀾滄縣無桉樹林和橡膠林,故表中無顯示。
Note: There is no eucalyptus forest and rubber forest in Lancang County in 2000, so they are not shown in Table 3.
表4 2010—2014年瀾滄縣土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Table 4 Land use transfer matrix of Lancang County from 2010 to 2014 km2
表5 研究區(qū)2000—2010年土壤侵蝕強度面積轉(zhuǎn)移矩陣Table 5 Soil erosion intensity grades transfer matrix of Lancang County from 2000 to 2010 km2
表6 研究區(qū)2010—2014年土壤侵蝕強度面積轉(zhuǎn)移矩陣Table 6 Soil erosion intensity grades transfer matrix of Lancang County from 2010 to 2014 km2
3.42000—2014年不同土地利用類型的土壤侵蝕分析
按照《土壤侵蝕分級分類標準》[22],由圖3可知,瀾滄縣地區(qū)建設(shè)用地的侵蝕屬于微度侵蝕級別,草地的侵蝕程度相對嚴重,屬于強烈或極強烈侵蝕級別,耕地和林地的土壤侵蝕模數(shù)次之,園地、桉樹林和橡膠林均屬于中度侵蝕級別以下。在過去的15 a間,草地是土壤侵蝕的主要發(fā)生區(qū),其次是耕地和林地,桉樹林和橡膠林在大規(guī)模引種后,土壤侵蝕程度均不嚴重,但土壤侵蝕模數(shù)呈現(xiàn)上升的趨勢。
3.52000—2014年土地利用和土壤侵蝕關(guān)系分析
結(jié)合表7、表3、表4可以得出,瀾滄縣不同土地利用類型的土壤侵蝕在不同時期有不同的特征。3個時期縣域的土壤侵蝕量表現(xiàn)為先下降后上升。對于草地,2000年該用地類型的侵蝕面積為1 325.63 km2,到2010年侵蝕面積下降為1 128.58 km2,2014年草地的侵蝕面積繼續(xù)下降,但土壤侵蝕模數(shù)又有回升,原因是瀾滄縣的草地集中分布在荒山、荒坡,屬于低植被覆蓋區(qū),2014年瀾滄縣的植被覆蓋度(即C值)減小,直接導致了土壤侵蝕程度加重。
土地利用類型 Land use type
對于耕地,15 a間耕地的侵蝕面積由1 670.83 km2下降為991.26 km2。主要是退耕還林等政策的實施,耕地大量轉(zhuǎn)變?yōu)榱值亍㈣駱淞值?。?014年,由于人口因素、城鎮(zhèn)化、和修建水庫等原因,耕地的植被覆蓋度下降,加之瀾滄縣以旱作耕地為主,耕地多為坡耕地,受地形條件的影響,易發(fā)生土壤侵蝕,所以土壤侵蝕模數(shù)小幅回升。
對于林地,其在2000年、2010年、2014年的土壤侵蝕面積分別為5 619.42 km2、6 122.87 km2、6 102.49 km2。15 a間,微度侵蝕面積減少了198.56 km2,而極強烈和劇烈侵蝕面積分別增加了775.55 km2和412.72 km2。2010年經(jīng)過退耕還林和對天然林的保護,林地植被覆蓋得以恢復,土壤侵蝕模數(shù)下降。通過分析2014年的遙感影像和實地調(diào)查發(fā)現(xiàn),瀾滄縣中部大部分地區(qū)植被覆蓋相對較低,且近瀾滄江一帶的植被覆蓋程度同樣較低,尤其在2014年,這些區(qū)域的植被覆蓋嚴重退化,原因是隨著糯扎渡水電站的建設(shè),在瀾滄江下游一代砍伐部分林地,以及城鎮(zhèn)化、公路和機場等興建占用林地,使這些地區(qū)周圍的森林覆蓋率下降,植被覆蓋度降低,表層土壤變得疏松,抗蝕性抗沖性減弱,再加上降水因素的影響,導致林地土壤流失量增大。
表7 瀾滄縣不同土地利用類型下的土壤侵蝕強度Table 7 Soil erosion intensity in different land use types of Lancang County km2
注:2000—2014年瀾滄縣水域和建設(shè)用地地類變化較小,所占比例很小,不作具體分析。
Note: The variation of the area of water and construction land is very little from 2000 to 2014 in Lancang County, and each proportion is very small, so it is unnecessary to analyze.
對于桉樹林和橡膠林2種人工林,15 a間,桉樹林的面積變化最明顯,橡膠林的面積也有小幅增加(這里主要分析桉樹林)。到2014年桉樹林和橡膠林的面積分別為361.84 km2和3.61 km2,整體的土壤侵蝕模數(shù)表現(xiàn)為上升,土壤侵蝕量增加。根據(jù)有關(guān)資料,2003年和2004年以后,瀾滄縣開始大規(guī)模引種桉樹,桉樹的引種主要是在草地、耕地轉(zhuǎn)化和砍伐部分林地的基礎(chǔ)上種植的。到2010年,正是桉樹林普遍生長成熟的時期,且多數(shù)引種區(qū)的桉樹人工林覆蓋程度都偏好,土壤侵蝕模數(shù)較小。最后,2014年的實地勘察發(fā)現(xiàn),此時多數(shù)種植區(qū)開始對桉樹林進行采伐,所以2014年覆被等級有所下降,土壤侵蝕模數(shù)上升,土壤侵蝕加重。瀾滄縣一些地區(qū)引種桉樹林代替了原有的耕地,土壤侵蝕有所減輕,其原因可以歸結(jié)為:人工林地有利于保持良好的土壤剖面層次結(jié)構(gòu),有利于土壤水分向下滲透;地表凋落物能減少雨滴對土壤表面的沖擊,減慢地表徑流的速度,增加地表水下滲的機會,減少地表徑流量對土層的沖刷。最后,瀾滄縣的園地主要是以茶園為主,且茶園主要種植在坡度較緩的地區(qū),水土保持措施相對完善。15 a間,土壤侵蝕模數(shù)和土壤侵蝕量呈下降趨勢。
本研究以瀾滄縣的土地利用變化為背景,對土壤侵蝕的變化特征進行了研究。從自然條件來看,氣候、地形、地質(zhì)相對穩(wěn)定,是土壤侵蝕發(fā)生發(fā)展的潛在條件;人類活動是土壤侵蝕的誘發(fā)因素。
2000—2014年15 a間,土地利用變化趨勢是草地和耕地面積減少,林地面積增加并保持穩(wěn)定,桉樹人工林和水域面積持續(xù)增加,園地和建設(shè)用地的面積小幅增加。土壤侵蝕總面積在15 a間變化不大,土壤侵蝕總量先減小后增加,前10 a內(nèi),瀾滄縣的土壤侵蝕程度總體呈減緩態(tài)勢,后5 a土壤侵蝕程度有所加劇。
瀾滄縣草地和耕地的侵蝕面積減少,其中,草地的土壤侵蝕模數(shù)最大,原因是草地屬于低植被覆蓋區(qū),地表土層裸露,極易引發(fā)土壤侵蝕。2000—2010年,草地和耕地大量轉(zhuǎn)變?yōu)榱值睾丸駱淙斯ち郑脖桓采w恢復,土壤侵蝕減緩;2014年由于桉樹人工林的輪伐、大型水電站和公路的興修以及人口增長和城市化進程的加快等方面的原因,多數(shù)地區(qū)植被覆蓋度下降,直接導致了林地、桉樹林土壤侵蝕模數(shù)增加??傊?,在氣候、地形和土壤條件相對穩(wěn)定的前提下,土地利用變化就成了影響土壤侵蝕的主要因素。土地利用變化勢必會改變原有地表覆被,從而影響土壤侵蝕。于東升等[23]的研究表明,不同的土地利用方式,實質(zhì)上就是改變了ULSE模型中的C值;朱連奇等[24]的研究表明,植被覆蓋度和土壤侵蝕模數(shù)為負指數(shù)關(guān)系,隨著植被覆蓋度的增大,土壤侵蝕模數(shù)急劇下降。
因此,針對瀾滄縣的土壤侵蝕情況,要對土地利用方式作出適當調(diào)整。建議今后在采取坡改梯、退耕還林、退耕還草等多種措施的同時,可以對草地和林地的生態(tài)功能進行提升,加強草地和林地的植被優(yōu)化。對于桉樹人工林,在堅持適度引種的基礎(chǔ)上采用科學的育林技術(shù)進行合理經(jīng)營,由此方能控制土壤侵蝕。
[1] 吳秀芹,蔡運龍.土地利用/土地覆蓋變化與土壤侵蝕關(guān)系研究進展[J].地理科學進展,2003,22(6):576-584.
[2] 王秀蘭,包玉海.利用動態(tài)變化研究方法探討[J].地理科學進展,1999,18(1):81-87.
[3] 韓程.土地利用變化對黑龍江省土壤侵蝕敏感性的影響研究[D].哈爾濱:東北師范大學,2014.
[4] 王禮先.水土保持學[M].北京:中國林業(yè)出版社,1995.
[5] 陳世發(fā).基于GIS的亞熱帶山地土地利用與土壤侵蝕關(guān)系研究——以粵北山區(qū)為例[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2015,29(2):80-85.
[6] 柳長順,齊實,史明昌.土地利用變化與土壤侵蝕關(guān)系的研究進展[J].水土保持學報,2001,15(5):10-17.
[7] 鄒亞榮,張增祥,周全斌,等.基于GIS的土壤侵蝕與土地利用關(guān)系分析[J].水土保持研究,2002,9(1):67-69.
[8] ROGOWSKI A S, TAMURA T. Movement of 137Cs by runoff, erosion and infiltration on the alluvial Captina silt loam[J]. Health Physics,1965,11(12):1333-1340.
[9] 姚華榮,崔保山.瀾滄江流域云南段土地利用及其變化對土壤侵蝕的影響[J].環(huán)境科學學報,2006,26(8):1362-1371.
[10] 趙筱青,和春蘭,易琦.大面積桉樹引種區(qū)土壤水分及水源涵養(yǎng)性能研究[J].水土保持學報,2012,26(3):205-210.
[11] 楊子生.云南省金沙江流域土壤流失方程研究[J].山地學報,2002,20(S1):1-9.
[12] 江忠善, 鄭粉莉. 坡面水蝕預報模型研究[J]. 水土保持學報, 2004,18(1):66-69.
[13] LIU B Y, NEARING M A, RISSE L M. Slop gradient effects on soil loss for steep slopes[J]. Transactions of the ASAE,1994,37(6):1835-1840.
[14] WISCHMEIER W H, SMITH D D. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planing[M].Washington DC:USDA,Science and Education Administration, 1978.
[15] 蔡崇法,丁樹文,史志華,等.應用USLE模型與地理信息系統(tǒng)IDRISI預測小流域土壤侵蝕量的研究[J].水土保持學報,2000,14(2):19-24.
[16] 郭兵,陶和平,劉斌濤,等.基于GIS和USLE的汶川地震后理縣土壤侵蝕特征及分析[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2012,28(14):118-126.
[17] 黃金良,洪華生,杜鵬飛,等.基于GIS和USLE的九龍江流域土壤侵蝕量預測研究[J].水土保持學報,2004,18(5):75-79.
[18] 王文娟,張樹文,李穎,等.基于GIS和USLE的三江平原土壤侵蝕定量評價[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2008,22(9):112-117.
[19] 馮磊,孫保平,李錦榮,等.GIS方法和USLE模型在退耕還林區(qū)土壤侵蝕動態(tài)變化評價中的運用—以甘肅定西市安定區(qū)為例[J].湖南農(nóng)業(yè)科學,2011(11):82-85,89.
[20] 趙磊,袁國林,張琰,等.基于GIS和USLE模型對滇池寶象河流域土壤侵蝕量的研究[J].水土保持通報,2007,27(3):42-46.
[21] 張文海,張行南,高之棟.蘇北花崗片麻巖地區(qū)USLE模型的試驗研究[J].亞熱帶水土保持,2008,20(4):5-10,15.
[22] 中華人民共和國水利部.土壤侵蝕分類分級標準,SL190—2007[S].北京:水利電力出版社,2008.
[23] 于東升,史學正,呂喜璽.低丘紅壤區(qū)不同土地利用方式的C值及可持續(xù)性評價[J].水土保持學報,1998,4(1):71-76.
[24] 朱連奇,許叔明,陳沛云.山區(qū)土地利用/覆被變化對土壤侵蝕的影響[J].地理研究,2003,22(4):432-438.
(責任編輯:朱秀英)
AnalysisoflandusechangeandcharacteristicsofsoilerosioninLancangCounty
XU Xiaoya1, GAO Xiangyu2, GU Zexian2, ZHAO Xiaoqing2, XIE Pengfei2, ZHANG Longfei2
(1.Kunming Southern Geophysical Technology Development Ltd.Co.,Kunming 650000,China; 2.School of Resource Environment and Earth Science,Yunnan University,Kunming 650091,China)
To study the land use and the characteristics of the changes of soil erosion in Lancang County, Yunnan province, this study, taking “Universal Soil Loss Equation” (USLE) as the model to acquire soil erosion data, utilizes ENVI Software and ArcGIS Software to analyze comprehensively the land use changes and soil erosion properties before and after the three periods, 2000, 2010 and 2014. The results show that, firstly, from 2000 to 2010, land use pattern manifested as the transformation from grassland to forest land and eucalyptus forest, the transformation from cultivated land to grassland, forest land and eucalyptus forest, the transformation from forest land to eucalyptus, and the transformation from garden plot to forest land. From 2010 to 2014, the area of waters and eucalyptus forest obviously increased, and the area of grassland, cultivated land and forest land slightly decreased. Secondly, the total area of soil erosion had little change for the past 15 years in Lancang County and the situation of soil erosion show the changing trend from improvement to severity. Lastly the areas of grasslands and farmlands decreased, while the amount of the soil erosion is constantly went down; From 2000 to 2010, a large amount of grassland and farmland were changed to forest land and eucalyptus plantations, and vegetational cover recovered and soil erosion slowed down. In 2014, due to the rotation of eucalyptus plantations, construction of large hydropower station and highways, population growth and speeding up of urbanization, vegetation coverage in most areas declined, which directly led to the serious soil erosion of forest land and eucalyptus plantations.
soil erosion; USLE; land use change; Lancang County
S157.1
:A
2016-06-16
國家自然科學基金項目(41361020)、(40961031)
徐曉雅(1983-),女,陜西漢陰人,地質(zhì)工程師,碩士。
趙筱青(1969-),女,云南大理人,教授,博士。
1000-2340(2017)03-0421-09