红壤区土壤侵蚀地图集(精)

基础地图图例 省级行政中心 国界 高速铁路 铁路 高速公路 国道 省道 县道 其他公路 湖泊、河流 未定国界 省界 特别行政区界 地级行政区界 地级行政中心县级行政区界 县级行政中心 乡、镇、街道 村庄 山峰 **部分 水土流失演变规律图组 说明 南方红壤低山丘陵区位于中国大陆东南部（107°50′~112°51′ E，21°48′~31°06′ N），总面积约为80万 km2。在综合分析南方红壤低山丘陵区主要土壤类型、地形地貌特征、主要耕作制度、气候分布特点、水保措施实施概况的基础上，选取多个典型小流域开展土壤侵蚀调查监测与模拟，确定了水土流失计算模型（CSLE）与模型中R、K、LS、B、E、T关键水蚀因子的算法参数。基于计算结果，本图集系统地编制了水土流失演变规律图组，包括关键水蚀因子图件和土壤侵蚀强度等级图件。 1 土壤侵蚀量计算 采用中国土壤流失方程 CSLE（Chinese soil loss equation）[1]计算南方红壤低山丘陵区1985~2015年土壤侵蚀模数，模型具体形式如下式： M=R K LS B E T 式中， M为水力侵蚀模数[t/(hm2 a)]；R为降雨侵蚀力因子[MJ mm/(hm2 h a)]；K为土壤可蚀性因子[t hm2 h/(hm2 MJ mm)]；LS为坡度坡长因子； B为生物措施因子； E为工程措施因子； T为耕作措施因子，均无量纲。 对模型计算的土壤侵蚀模数结果，依据水利部发布的《土壤侵蚀分类分级标准》（SL 190—2007）划分为微度侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀、强烈侵蚀、极强烈侵蚀和剧烈侵蚀共6个侵蚀等级。 2 关键水蚀因子计算 2.1 降雨侵蚀力因子（R） 降雨侵蚀力因子（R）是准确提取区域水土流失信息的关键因子，表示雨滴击溅和径流冲刷引起土壤侵蚀的潜在能力。基于气象站点监测数据，对研究区内及周边共298个站点结合下式计算年降雨侵蚀力因子： 式中，R为年降雨侵蚀力因子[J cm/(m2 h)]，需乘10-1转换为[MJ mm/(hm2 h a)]；Pi为月降雨量（mm）。对各站点降雨侵蚀力结果采用克里金法空间插值得到30m空间分辨率的降雨侵蚀力因子。 2.2 土壤可蚀性因子（K） 土壤可蚀性因子（K）是描述土壤抵抗雨滴打击分离土壤颗粒和径流冲刷能力的指标。以土种属性为基础，采用的指标包括表层土壤有机质含量、机械组成、土壤渗透等级和结构等级。采用侵蚀影响生产力（erosion-productivity impact calculator，EPIC）模型[2]计算164个土类的 K因子数据和30m空间分辨率的土壤可蚀性因子： 说明 式中，K为土壤可蚀性因子，单位为[t hm2 h/(hm2 MJ mm)]；SAN、SIL、CLA和C分别为砂粒（0.050~2.000mm）、粉粒（0.002~0.050mm）、黏粒（<0.002mm）和有机质含量（%），SN1=1-SAN/100。 2.3坡度坡长因子（LS） 坡度坡长因子（LS）定量反映了坡度/坡长与土壤流失量之间的关系。在对 ASTER GDEM V2数据进行填洼和汇流路径分析的基础上，辅以水系分布数据计算累积汇流长度，在 MATLAB中基于双向遍历算法实现，得到30m分辨率坡度坡长因子，计算公式如下： LS=(L/72.6)m×(65.41 sinθ+4.56 sinθ+0.065) 式中，LS是坡度坡长因子；L是坡长（m）；θ是坡度（°）；m是坡长指数，随坡度而变。 2.4 生物措施因子（B） 生物措施因子（B）是指覆盖与布设生物措施条件下土壤流失量与同等条件下清耕休闲的土壤流失量之比。本图集中生物措施计算是基于遥感和地面调查相结合的方法。通过遥感反演 NDVI指数，结合流域野 外调查建立的不同植被区 NDVI与植被盖度的关系模型，反演研究区多年植被盖度的变化。通过查阅文献和多个径流小区观测数据，确定了不同土地利用类型对应不同植被覆盖度下的生物措施因子值，另外，依据“**次水利普查成果丛书”[3]中的赋值规则，对农田的水土保持效应，在生物措施因子中予以调整， 其中水田赋值为0、耕地赋值为1、居民地赋值为0，得到30m空间分辨率的生物措施因子。 2.5 工程措施因子（E） 工程措施因子（E）反映水土保持工程措施对于水土保持的效用。采用水土保持工程数据结合水保投入数据进行估算。其中水土保持工程数据以各省的水土保持公告数据作为计算基础。对于缺失数据的年份， 从已有的公报面积进行两年差值的统计，并结合《中国水土保持公报》中的水保投入数据进行合理外推。各类工程措施因子值参考“**次全国水利普查成果丛书”[3]中水土保持工程措施因子赋值表；对于工程措施数量没有具体到县市的个别省份，采用全省统计总值进行基于面积的加权平均估算。 2.6 耕作措施因子（T） 耕作措施因子（T）反映水土保持耕作措施对于水土保持的效用。结合全国农业区划委员会编制的《中国综合农业区划》，根据遥感解译和地面调查获取的土壤侵蚀地块属性表的“耕作措施轮作区代码”字段值，查“**次全国水利普查成果丛书”[3]中耕作措施轮作措施赋值表获取耕作措施因子值。 3 崩岗发生风险等级评价 结合气象、地形、地质、植被等环境背景数据，进行基于 Meta分析的崩岗关键触发因子提取及其阈值的确定，进而探究崩岗发育形成机理。在各关键触发因子数据整合的基础上，应用等距离分级法对各触发因子进行级别划分。建立信息量模型，计算各因子对崩岗发生的贡献率，构建风险评价体系，完成研究区崩岗发生风险评价。 参考文献 [1] Liu B Y， Zhang K L， Xie Y. An Empirical Soil Loss Equation[C]//第12届国际水土保持大会(Proceedings 12th International Soil Conservation Organization Conference)， Process of Erosion and Its Environmental Effects. Tsinghua University， Beijing，2002:21-25. [2] Sharpley A N， Williams J R. ePIC-Erosion/productivity impact calculator:1.Model documentation[J]. U.S. Department of Agriculture Technical Bulletin No.1768.1990:235. [3]《**次全国水利普查成果丛书》编委会.水土保持情况普查报告[M].北京:中国水利水电出版社，2017:1-224.