基于结构化植被指数的延河流域土壤侵蚀时空动态分析

刘欢欢, 刚成诚, 温仲明,, 陈同德, 刘 悦, 陈 印

(1.西北农林科技大学 草业与草原学院, 陕西 杨凌 712100; 2.西北农林科技大学 水土保持研究所,陕西 杨凌 712100; 3.中国科学院 水利部 水土保持研究所, 陕西 杨凌 712100)

土壤侵蚀是一个全球性的环境问题，不仅降低土壤质量、破坏土地资源，而且淤积河道、加剧洪涝灾害，对农业生产和生态环境构成了极大的威胁，严重制约了社会经济的可持续发展[1-2]。据估算，全球土壤侵蚀的面积约为1.64×107km2，约占陆地总面积的10.95%[1]。水利部2018年全国水土流失动态监测结果显示，2018年全国发生土壤侵蚀的面积约为2.73×106km2，占国土总面积的28.6%[3]。我国每年因土壤侵蚀造成的经济损失高达百亿元以上[1,4]。因此，科学计算流域土壤侵蚀动态变化是深入认识土壤侵蚀发生过程与机理的重要步骤，对于评估区域水土保持措施有效性及合理调整具有重要的理论与现实意义。

土壤侵蚀模型的发展为计算不同时空尺度的土壤侵蚀提供了有力的技术手段[5-7]。目前在我国应用比较广泛的土壤侵蚀模型包括通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation, USLE)、修正的通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation, RUSLE)和中国土壤流失方程(Chinese Soil Loss Equation, CSLE)。如王涛等[8]利用RUSLE模型计算了2000—2014年陕北无定河流域土壤侵蚀的时空变化；Teng等则利用RUSLE模型预测了未来青藏高原的土壤侵蚀[9]；USLE被用于计算祁连山[10]、湄公河流域[11]及长株潭城市群等[12]地区的土壤侵蚀和水土流失特征。CSLE也被用于不同县域、省(市)区及流域尺度的土壤侵蚀研究[13-15]。

黄土高原由于其特殊地理位置及气候条件，加之长期以来不合理的人类活动，使其成为中国乃至全球土壤侵蚀最为强烈的地区之一，生态环境极其脆弱[16-17]。……