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中国土壤侵蚀类型多样、过程复杂,精准量化流域土壤风蚀和水蚀强度状况,掌握流域土壤侵蚀时空分布格局并辨识区域主导侵蚀类型,对统筹相应的水土保持工作具有重要意义。综合遥感监测、地面调查、模型模拟等手段,定量刻画黄河流域2000—2020年土壤风蚀和水蚀强度的时空格局与演变规律,开展土壤侵蚀类型分区,讨论不同土壤侵蚀分区治理措施的重要作用。结果表明：黄河流域土壤风蚀、水蚀强度均整体呈下降趋势,土壤风蚀、水蚀分别呈波动降低、持续降低态势。以土壤风蚀和土壤水蚀为主的区域分别占区域总面积的16.35%、83.65%,土壤侵蚀类型分区自北向南总体表现为从土壤风蚀为主向水蚀为主过渡。土壤风蚀为主的区域分布在黄河干流上游水系、鄂尔多斯内流区,分别占土壤风蚀区面积的41.53%和28.57%。土壤风蚀中度侵蚀强度所占比例最大,为24.72%。土壤水蚀为主的区域主要分布在黄河中游水系（25.04%）、渭河-伊洛河水系（22.06%）、黄河源头水系（18.60%）、黄河干流上游水系（15.49%）、湟水-洮河水系（13.35%）。土壤水蚀以微度侵蚀强度为主,占土壤水蚀区面积的49.30%,轻度（17.28%）... 相似文献
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土地利用变化对干旱区陆地生态系统碳储量影响显著,但气候变化对其的影响尚不明晰。本研究基于1980—2020年土地利用数据以及植被和土壤碳密度动态数据,利用InVEST模型测算1980—2020年甘肃省及各市州碳储量及固碳量的变化趋势,并定量评估气候变化和土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响。结果表明:(1)甘肃省气候状态整体趋向于暖湿化,同时土地利用转移强度逐渐剧烈,并由1980—2000年的耕地扩张和草地流失逐步转变为2000—2020年的未利用地治理及城镇扩张。(2)1980—2020年甘肃省生态系统平均碳储量为2651.01 Tg C(1 Tg=10^(12)g),碳密度高值区主要分布在甘南高原和祁连山山地区域,低值区主要分布在河西走廊西北荒漠区及内陆河流域下游地区;而固碳速率则呈现出自东南向西北递减的空间格局,其中固碳量排名前四的市州依次为甘南藏族自治州、陇南市、张掖市和庆阳市。(3)1980—2020年甘肃省生态系统碳储量净增长量为208.79Tg C。1980—2000年,碳储增加量主要来源于气候变化(63.01 Tg C);而2000—2020年,土地利用变化则是甘肃省陆地生态系统碳储量变化的主要驱动因素,尤其体现在林-草-沙治理和人工绿洲扩张方面。 相似文献
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开封古城相对完整的黄泛沉积序列为探索历史时期碳密度及储量提供了难得的研究载体。以开封城区（师专、医专和明伦）和郊区（金明）4个25 m岩芯为研究对象,通过对861个岩芯样品的容重、有机碳和黑碳分析测试,开展地层有机碳和黑碳密度及储量分析。结果表明：地层有机碳和黑碳含量垂直分布特征基本一致,高值主要集中在地表1 m范围内,其次是各朝代文化层附近,城区地层含量明显高于郊区。地层0~25 m黑碳密度均值为24.67 kg/m2,黑碳储量为11.30 Tg,分别占总有机碳密度和储量的24.26%和21.75%。表明地层黑碳碳库在总有机碳库中占有较大比例,在计算土壤或沉积物碳密度和碳储量时,应将黑碳也考虑在内。老城区0~25 m地层黑碳储量占比高出新区10%以上,主要与老城区受历朝人类活动影响强度较大及煤炭的广泛使用有关。研究结果可为寻找“遗失的碳”、精确计算碳循环和平衡提供参考。 相似文献
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政策总是通过对土地利用/土地覆被的强烈影响而影响陆地碳平衡。本研究旨在探讨环境保护政策（主要是退耕还林）政策对我国陆地碳平衡的影响,从而为政府部门等相关政策制定者提供环境保护和应对气候变化的决策支持。利用DLS（Dynamics Land System）模型对2000-2025年环境保护政策情景下的土地利用变化模拟结果和前人对碳密度的研究成果,运用碳密度法估算了该政策情景对中国陆地碳储量的影响。研究结果表明,在整个阶段,林地将增加23%,耕地和草地将分别减少37%和11%,由此会引起我国森林碳储量每年增加66.0 Tg C,土壤碳储量每年增加13.3 Tg C,而草地碳储量则每年减少5.7 Tg C。总体而言,在环境保护政策情景下,2000-2025年中国整个陆地生态系统的碳储量将增加1.8 Pg C,年均增加量为0.074 Pg C,而这种变化89.6%的原因源于森林碳储量的增加。 相似文献
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2013年8月,以位于新疆维吾尔自治区天山中部的巴音布鲁克天鹅湖湿地为研究区,通过野外调查和采样,对巴音布鲁克天鹅湖湿地植物、土壤和水体有机碳含量进行了研究,估算了该湿地的有机碳密度和储量。结果表明,天鹅湖湿地土壤有机碳密度为5.10 kg/m2,植物地上部分的有机碳密度为0.13 kg/m2,植物地下部分的有机碳密度为2.55 kg/m2,水体有机碳质量浓度为12.78 mg/L;天鹅湖湿地总有机碳储量约为51.675×108kg,其中,植物地上部分的总有机碳储量为1.123×108kg,占总有机碳储量的2.17%;土壤总有机碳储量为33.599×108kg,占65.02%;植物地下部分的总有机碳储量为16.945×108kg,占32.79%;水体总有机碳储量约为0.008×108kg,占0.02%。 相似文献
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荒漠草原碳酸盐岩土壤有机碳向无机碳酸盐的转移 总被引：5，自引：1，他引：4
通过在内蒙古中西部四子王旗荒漠草原土壤剖面采集土样,拟分析测定土壤有机碳(SOC)含量、土壤无机碳酸盐(SIC)含量和SIC的δ13C值,探讨SOC向SIC的迁移转化过程及其转移量。结果表明:随深度增加,SOC含量逐渐降低而SIC含量依次增大,SOC与SIC含量具有明显的负相关关系。随土层加深,SIC的δ13C值降低,在30 cm深度时相对最低为-8.6‰,而后增大,在深度为60 cm时其值为-5.8‰。说明通过"SOC—CO2—SIC"的微碳循环系统SOC向SIC发生碳的转移。应用碳稳定同位素技术和模型结合SIC的δ13C值对该研究区SIC进行区分,发现30~50 cm土层次生碳酸盐(PC)所占比例为58.5%,50~60 cm土层为44.2%。应用δ13C值对该地区SOC向SIC的转化碳量进行估算,该地区30~60 cm土层每千克土壤中大约固定了SOC分解转化的4.97~5.9 g CO2。 相似文献
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区域耕层土壤有机碳（Soil Organic Carbon, SOC）调查是明确全球土壤碳储量和认识土壤碳循环的重要任务。利用甘肃省1980s、2000s、2020s等3个时期的耕层土壤调查数据,通过计算耕层土壤有机碳密度（Soil Organic Carbon Density,SOCD）,估算了甘肃省耕层有机碳储量。结果显示：（1）1980s、2000s、2020s甘肃省耕层SOC储量分别为97.68、109.14、123.13 Tg,近40年固碳总量约为25.45 Tg,固碳速率为0.012±0.01 kg·m-2·a-1,说明当前的农田管理措施有利于研究区耕地土壤长期固碳;40年间河西绿洲灌区、黄土高原区和陇南山地区耕层SOC储量呈增加趋势,甘南高原呈下降趋势。（2）从不同土壤类型来看,黄棕壤固碳速率最大,栗钙土最小。（3）近40年间甘肃省耕层SOC储量总体呈递增趋势,化肥、有机肥施用量以及秸秆还田量的持续增加,提高了作物归还量,进而增加了耕层有机物质含量,最终促进了耕层SOC的累积。 相似文献
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中国10类典型稻田生态系统服务评价 总被引：1，自引：0，他引：1
在公开发表数据基础上,本研究评价了全国6大稻作区10类稻田提供的生态系统服务。研究的服务包括稻田初级产品生产、气体调节、氮素转化、土壤有机质累积以及水调节和洪水控制等5项生态系统服务。研究结果显示,稻田谷物产量为4.71–12.18 t ha^-1 y^-1,稻草为4.65–9.79 t ha^-1 y^-1;O2调节量为8.27–19.69 t ha^-1 y^-1,温室气体调节量为-2 .13–19.24 t ha^-1 y^-1 （CO2 当量）;氮素输入量为209.70–513.93 kg N ha^-1 y^-1,输出量为112.87–332.69 kg N ha^-1 y^-1;土壤有机质库变化为0.69–4.88 t C ha^-1 y^-1;水调节量为-19 875–6430 m3 ha^-1 y^-1,洪水控制量为1500 m3 ha^-1 y^-1。研究结果还显示,10类稻田的生态系统服务价值为8605–21 405 美元 ha^-1 y^-1,除了初级产品生产以外的其他生态系统服务价值仅占74%–89%。在施氮量为275–297 kg N ha^-1时,稻田生态系统服务价值相对较高。目前仅以农产品生产来计算稻田生态系统的价值显著低估了稻田生态系统对人类社会的重要性。随着越来越多的森林、草地等转为城市和工业用途,农田特别是稻田生态系统将具有越来越高的生态重要性。农田生态系统农产品生产以外的生态系统服务将受到越来越多的关注。 相似文献
9.
基于样地资料、文献资料和森林资源清查资料,以及不同森林类型蓄积、生物量、年凋落量和土壤呼吸之间的函数关系,估算1999-2008年间中国森林生态系统的NEP(净生态系统生产力)、△Cbiomass(现存森林植被碳储量增量)和NR(非呼吸代谢消耗光合产物),再根据森林生态系统碳平衡方程,初步估算中国森林土壤碳汇(△Csoil=NEP-△Cbiomass-NR)。研究结果表明:中国森林生态系统总的NEP、△Cbiomass、NR和△Csoil分别为157.530、48.704、31.033和77.793 Tg C yr-1,单位面积NEP、△Cbiomass、NR和△Csoil分别为101.247、31.303、19.945和49.999 g C mm-2 yr-1。中国森林土壤碳汇存在较大的空间差异,江西、湖南、浙江、福建、安徽、山西、陕西、广西和辽宁9省(区)森林土壤为碳源,释放的碳约为25.507 Tg C yr-1。其他22个省(区)森林土壤为碳汇,吸收的碳约为103.300 Tg C yr-1。本研究建立了基于森林资源清查资料的中国森林土壤碳汇评价方法,是对现有的基于统计资料进行森林生态系统碳循环研究的有益补充,将推动具有可比性的、按照一致性的研究方法开展的区域尺度森林土壤固碳功能研究。 相似文献
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2013年5月,在乌梁素海湿地的明水区、湖中芦苇(Phragmites australis)区、人工芦苇区(弃耕26 a)和弃耕芦苇区(弃耕3 a),采集0~40 cm深度的土壤(或沉积物)样品,研究土壤的有机碳组成[颗粒有机碳(POC)和矿质结合有机碳(MOC)]和碳储量。乌梁素海明水区的平均水深1~3 m,生长着沉水植物;湖中芦苇区水深约1 m,自然生长着野生芦苇,常年淹水;弃耕芦苇区为2011年农田退耕后形成的芦苇沼泽,季节性淹水;人工芦苇区的芦苇于1988年种植,季节性淹水。结果表明,明水区和湖中芦苇区表层土壤(0~10 cm深度)的总有机碳含量(15 g/kg)明显高于弃耕芦苇区[(2.60±0.33)g/kg]和人工芦苇区[(6.29±0.75)g/kg]。随着土壤深度的增加,人工芦苇区、明水区和湖中芦苇区土壤的总有机碳(TOC)含量都在减少。弃耕芦苇区各深度土壤的总有机碳和颗粒有机碳含量都相对最低。湖中芦苇区表层土壤的颗粒有机碳含量[(6.96±3.02)g/kg]最高,并且随着土壤深度的增加,其颗粒有机碳含量减少最快。除弃耕芦苇区外,其他采样区土壤(沉积物)的矿质结合有机碳含量都随着土壤深度的增加而减少,且在10~20 cm深度变化最明显,与颗粒有机碳含量垂直变化相似。明水区沉积物的颗粒有机碳含量占总有机碳含量的比例相对较低,表明其碳库最稳定。各采样区土壤(沉积物)不同组分有机碳含量与有机氮含量显著线性相关,TOC/TON、POC/PON和MOC/MON平均值分别为11.0、12.8和10.2。明水区沉积物总有机碳的储量最高(3.93 kg/m2),其次为湖中芦苇区(3.48 kg/m2)和人工芦苇区(3.18 kg/m2),弃耕芦苇区土壤总有机碳的储量仅为1.87 kg/m2。各采样区土壤(沉积物)的矿质结合有机碳储量都占较大比例,分别为80.2%(明水区)、67.9%(湖中芦苇区)、78.3%(人工芦苇区)和68.8%(弃耕芦苇区)。如果沼泽化导致明水区退化为芦苇沼泽,乌梁素海湿地的碳库损失将达到0.45 kg/m2。 相似文献
11.
风蚀作用下的土壤碳库变化及在中国的初步估算 总被引：12，自引：2，他引：10
土壤有机碳库储量巨大且在表层富集 ,而风力侵蚀具有巨大的卷挟起沙、搬移输运和空间再分配能力 ,对土壤有机碳库的演变具有重要影响。在风力侵蚀作用下 ,风蚀发生地、风蚀土壤输运途中以及风蚀土壤沉降地的土壤有机碳库有着不同的变化过程。基于质量平衡原理 ,可以建立土壤有机碳流失及各路径碳输移量估算的模型。依据第二次全国遥感侵蚀调查以及第二次全国土壤普查数据 ,在GIS支持下 ,分析了中国土壤有机碳库以及风力侵蚀的空间格局 ,并计算得到风力侵蚀作用下中国土壤有机碳库储量变化以及各路径碳输移量。研究表明 ,我国因风力侵蚀造成的土壤有机碳流失量约为 5 9 76× 10 6 tC/yr,风蚀所致CO2 排放约为 2 9 88× 10 6 tC/yr;风蚀所致的土壤有机碳流失主要发生在中国西北部的干旱半干旱的农区和牧区 相似文献
12.
The National Forest Inventory (NFI) is an important resource for estimating the national carbon balance (These data were unpublished data, and we could only obtain the data before 2008 through data search by now). Based on the data from sample plots, the literature, and NFI, as well as the relationships between volume, biomass, annual litterfall and soil respiration of different forest types, the net ecosystem production (NEP), changes in forest biomass carbon storage (△Cbiomass) and non-respiratory losses (NR) of China’s forests during 1999-2008 were estimated, and the forest soil carbon sequestration (△Csoil) was assessed according to the carbon balance principle of the forest ecosystem (△Csoil = NEP - NR - △Cbiomass). The results showed that the total NEP, △Cbiomass, NR and △Csoil values for China’s forests were 157.530, 48.704, 31.033 and 77.793 Tg C yr-1 respectively, and average NEP, △Cbiomass, NR, and △Csoil values were 101.247, 31.303, 19.945 and 49.999 g C m-2 yr-1 respectively. There were large spatial differences in forest soil carbon sequestration in different parts of China. The forest soil in Jiangxi, Hunan, Zhejiang, Fujian, Anhui, Shanxi, Shaanxi, Guangxi and Liaoning served as carbon sources and the carbon released was about 25.507 Tg C yr-1. The other 22 provinces served as carbon sinks and the average carbon sequestration by forest soil came to 103.300 Tg C yr-1. This research established a method for evaluating soil carbon sequestration by China’s forests based on the NFI, which is a useful supplement to current statistical data-based studies on the forest ecosystem carbon cycle, and can promote comparable studies on forest soil carbon sequestration with consistent research methods at the regional scale. 相似文献
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中国北方干旱/半干旱区是全球主要的沙尘源区之一,风蚀造成的沙尘排放可导致大量的土壤有机质（SOM）与养分流失,并通过传输与沉降过程对其进行空间再分配,对空气质量、气候变化、植被生长及生物地球化学过程等具有重要影响。本文利用WRF/Chem（Weather Research Forecasting with Chemistry）v3.7.1大气化学传输模型,对1980—2015年间中国北方沙尘排放及其引起的SOM、全氮（TN）与全磷（TP）的时空变化过程进行了精细化模拟,探究了中国北方风蚀引起的SOM、TN与TP养分流失的时空变化特征。结果表明：① 1980—2015年来平均每年约有66.59 Tg的沙尘颗粒排放至大气;② 沙尘排放具有较大的时空差异,沙尘排放源区主要集中在新疆东部、内蒙古西部的巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠等地区;③ 每年因沙尘排放引起的SOM、TN和TP流失量分别约为0.07 Tg、0.004 Tg和0.005 Tg;④ 1980—2015年间中国北方沙尘排放及其引起的SOM、TN与TP的流失量具有较强的年际波动,未呈现显著的趋势性变化特征。本研究对于认知风蚀在碳循环与养分循环过程中的作用,以及对深入了解中国北方的土地退化机理具有重要意义。 相似文献
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CHEN Jinghua WANG Shaoqiang Florian KRAXNER Juraj BALKOVIC XU Xiyan SUN Leigang 《资源与生态学报(英文版)》2019,10(2):184-195
Crop-residue return is a recommended practice for soil and nutrient management and is important in soil organic carbon (SOC) sequestration and CO2 mitigation. We applied a process-based Environmental Policy Integrated Climate (EPIC) model to simulate the spatial pattern of topsoil organic carbon changes from 2001 to 2010 under 4 crop-residue return scenarios in China. The carbon loss (28.89 Tg yr-1) with all crop-residue removal (CR0%) was partly reduced by 22.38 Tg C yr-1 under the status quo CR30% (30% of crop-residue return). The topsoil in cropland of China would become a net carbon sink if the crop-residue return rate was increased from 30% to 50%, or even 75%. The national SOC sequestration potential of cropland was estimated to be 25.53 Tg C yr-1 in CR50% and 52.85 Tg C yr-1 in CR75%, but with high spatial variability across regions. The highest rate of SOC sequestration potential in density occurred in Northwest and North China while the lowest was in East China. Croplands in North China tended to have stronger regional SOC sequestration potential in storage. During the decade, the reduced CO2 emissions from enhanced topsoil carbon in CR50% and CR75% were equivalent to 1.4% and 2.9% of the total CO2 emissions from fossil fuels and cement production in China, respectively. In conclusion, we recommend encouraging farmers to return crop-residue instead of burning in order to improve soil properties and alleviate atmospheric CO2 rises, especially in North China. 相似文献
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This paper discussed the spatial distribution of soil erosion in China at the end of the 20th century based on the second national soil erosion survey. The result indicated soil erosion is still the prime environmental problem in China. Soil erosion mainly occurs in the western regions of China, and the slight erosion type, ion the whole, exerts the greatest impact on soil erosion pattern. The distribution of water erosion shows the impact of landforms: slight water erosion mainly in mountainous and hilly areas, and half of violent water erosion on the loess landforms. Farmland, forestland and grassland are the major land use types of slight hydraulic erosion distribution, while the serious hydraulic erosion and slight wind erosion mainly occur on grassland. Thus, the conservation of the grassland is the key to either hydraulic and wind erosion control. The huangmian soil (a major type of cultivated soil developed from loess mother material) is the one facing the most serious threat from soil erosion in Chinas soil resources. Further discussion on the soil erosion distribution still needs more research on the method and relevant data analysis. 相似文献
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This paper discussed the spatial distribution of soil erosion in China at the end of the 20th century based on the second
national soil erosion survey. The result indicated soil erosion is still the prime environmental problem in China. Soil erosion
mainly occurs in the western regions of China, and the slight erosion type, ion the whole, exerts the greatest impact on soil
erosion pattern. The distribution of water erosion shows the impact of landforms: slight water erosion mainly in mountainous
and hilly areas, and half of violent water erosion on the loess landforms. Farmland, forestland and grassland are the major
land use types of slight hydraulic erosion distribution, while the serious hydraulic erosion and slight wind erosion mainly
occur on grassland. Thus, the conservation of the grassland is the key to either hydraulic and wind erosion control. The huangmian
soil (a major type of cultivated soil developed from loess mother material) is the one facing the most serious threat from
soil erosion in Chinas soil resources. Further discussion on the soil erosion distribution still needs more research on the
method and relevant data analysis. 相似文献
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通用土壤流失方程的发展与应用 总被引：31，自引：2，他引：31
通用土壤流失方程USLE是美国研制的用于定量预报农地或草地坡面多年平均年土壤流失量的一个经验性土壤侵蚀预报模型。它是从20世纪30年代开始的土壤侵蚀试验和定量研究基础上不断发展完善的,最终于60年代正式出版。期间又分别在70年代和90年代进行了二次修订。自模型研制以来,已在水土保持规划和土地资源管理方面得到了广泛应用。模型在发展过程中形成的思想和方法,对于各国经验性土壤侵蚀模型的建立具有很好的借鉴作用。我国自80年代开始引入该模型,进行模型的订正和应用研究,取得了重要成果。 相似文献
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退耕还林对黄土高原地区土壤有机碳影响预测 总被引：17，自引：0，他引：17
土壤碳是全球碳循环中的重要组成部分，土地利用方式的改变对土壤碳的源和汇具有很大的影响。黄土高原地区进行的大规模退耕还林必然会通过影响土壤有机碳含量对区域碳循环产生重要影响。通过野外调查采样分析，结合使用全国土壤普查及黄土高原地区其它土地资源数据资料，研究计算了黄土高原地区的土壤有机碳量，并对实施退耕还林后土壤碳储量变化进行了预测。黄土高原地区土壤有机碳含量较低，平均土壤有机碳密度为2．49kg／m^2，仅为全国平均土壤有机碳密度的23．65％，土壤有机碳总储量为1068Tg，只占全国总有机碳量的1.16％。实施退耕还林后，土壤有机碳储量将明显增加。分步优化实施退耕30年后，黄土高原土壤有机碳储量可增至1266．8Tg，有机碳储量总体可增长19．21％。土壤有机碳储量的增加，对区域气候变化及土壤和水环境都将产生影响. 相似文献
19.
土壤碳库研究中土壤数据从矢量到栅格的等精度转换 总被引：1，自引：1，他引：0
矢量数据转换成栅格数据是多数区域土壤碳库研究中数据准备的关键步骤。本研究以太湖地区1:5万、1:50万、1:400万3个比例尺土壤矢量数据库为基础,分别转成不同分辨率的栅格数据;基于不同比例尺和栅格分辨率数据,研究水稻土表层(0～20cm)的土壤类型数量、面积、有机碳储量以及有机碳密度变化,并以矢量数据获得的这4个指标为基准,用相对变异百分数(VIV)来判别不同栅格数据与其对应比例尺土壤矢量数据之间的精度差异。结果表明,在4个指标的|VIV|<1%前提下,3个比例尺矢量数据分别转换成0.2km×0.2km、1km×1km、9km×9km的栅格数据,既保证数据转换过程中精度要求,又避免了数据冗余。土壤数据比例尺与栅格分辨率等精度转换对应关系可描述为y=0.0225x-0.01233(R2=0.999),对区域土壤碳循环研究具有重要参考价值。 相似文献
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以岳西县2004年TM影像为数据源,通过目视解译的方法,得到2004年土壤侵蚀强度矢量图。利用Arc-GIS软件,将土壤侵蚀图与不同的环境因子图进行叠加分析,探讨了岳西县2004年土壤侵蚀空间分布与环境因子的关系。结果表明:从土壤侵蚀与土壤类型的关系看,土壤侵蚀主要发生在麻石黄棕壤、黄棕壤性麻石土及麻石棕壤上。从不同土地利用方式看,侵蚀土壤主要发生在有林地、灌木林、水田、高覆盖草地地区。从土壤侵蚀与坡度的关系看,土壤侵蚀主要发生在3°～25°的坡度上,尤其在8°～25°坡度上居多。从土壤侵蚀与坡向的关系看,山地的北坡、西南坡、西坡及西北坡容易发生土壤侵蚀。从土壤侵蚀与海拔的关系看,200～1000 m地区土壤侵蚀比较显著,尤其500～1000 m的地区土壤侵蚀发生量多。 相似文献