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喀斯特生态系统服务主导影响因子识别是科学治理石漠化的前提,然而环境因子对生态系统服务空间分布的解释力受尺度变换的影响,其尺度效应的定量研究仍需进一步加强。为定量厘定环境因子解释力的尺度效应,本文从多尺度视角出发,利用地理探测器定量分析不同空间分辨率下环境因子对土壤侵蚀和产水量的解释力,并探求其在不同地貌形态类型区的差异性规律。结果表明,坡度和植被覆盖度是影响土壤侵蚀空间分布的主导因子,两者的交互作用对土壤侵蚀空间分布的解释力更强。受研究区地形起伏普遍性和景观破碎化的影响,坡度和土地利用类型在低分辨率下解释力最优。降水、海拔和土地利用类型是产水量空间分异的主导因子。降水和土地利用类型的交互作用对产水量的解释力达95%以上,海拔在不同地貌形态类型区的空间变异性影响其最优解释力水平。具体表现为：在台地、丘陵类型区海拔空间变异性较小,在高分辨率下其解释力最优;在山地类型区,海拔空间变异性较大,在低分辨率下其解释力更强。本文通过多尺度分析定量甄别生态系统服务变量的最优解释力,以期为喀斯特山地生态系统服务的主导因子精准辩识和分区优化提供途径和依据。 相似文献
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陕西省渭北矿区地处黄土高原，受到自然环境和煤炭开采等人类活动的双重影响，该地区土壤侵蚀更为严重，生态环境更加脆弱。以渭北矿区为研究对象，基于RUSLE模型对渭北矿区土壤侵蚀进行了评估，并综合植被覆盖度、多年平均降水量、坡度、土地利用类型和煤炭年产量等影响因子，应用地理探测器方法对渭北矿区土壤侵蚀进行定量归因。研究结果对矿区水土流失防治具有一定参考价值。结果表明：（1）渭北矿区土壤侵蚀以微度和轻度侵蚀为主，土壤侵蚀严重的区域主要位于研究区西南部、中部和东南部。（2）植被覆盖度和多年平均降水量是造成研究区土壤侵蚀的主导因子，坡度介于20°~25°的地区、植被覆盖度小于0.3的区域和裸地是发生土壤侵蚀的高风险区。（3）渭北矿区各因子协同作用对土壤侵蚀的解释力均大于单因子解释力，因此多个因子共同作用会对土壤侵蚀造成显著影响。 相似文献
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喀斯特地区的土壤保持服务及产流服务对区域可持续发展至关重要,明晰二者之间的权衡/协同关系是制定生态系统服务管理策略的基础。当前,针对喀斯特生态系统服务权衡与协同关系的研究多为定性描述,对于相互关系的定量研究亟待加强。本文以典型喀斯特地区三岔河流域为研究区,使用In VEST模型、RUSLE模型分别模拟了研究区2000—2015年16年间的产流量及土壤侵蚀量数据,借助地理加权回归方法对产流量及侵蚀量的多年均值进行权衡/协同关系的定量刻画与空间分析。结果表明:(1)流域尺度上产流量与土壤侵蚀量呈现权衡协同关系并存的分布格局,研究区63. 3%的面积为权衡关系,36. 7%的面积为协同关系,上游、下游大部分地区为权衡关系,中游呈现协同关系;(2)土地利用类型的空间分布是导致产流量与土壤侵蚀量权衡/协同关系空间分布的主要原因;(3)产流量与土壤侵蚀量的空间权衡/协同关系具有较高的空间异质性,因不同地貌类型区而存在差异,其中中海拔平原、中海拔台地地区土壤侵蚀与产流量整体上表现为协同关系,中海拔丘陵、小起伏中山、中起伏中山地区表现为权衡关系。本研究深入剖析了土壤侵蚀及产流量的空间权衡关系,其结果可为该地区生态系统服务管理提供借鉴意义。 相似文献
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揭示鄂西北土壤侵蚀时空分异特征及成因可为该区域的水土保持工作提供借鉴。基于RUSLE模型定量分析2005—2020年鄂西北土壤侵蚀时空分异特征,利用地理探测器进行土壤侵蚀时空格局的主导因素和多因子间度量交互耦合程度的定量归因研究。结果表明：1)鄂西北2005—2020年土壤侵蚀强度整体持续下降,15年间平均土壤侵蚀模数下降了16.3 t/(km2·a);整体以微度和轻度侵蚀为主(占总侵蚀面积的93%)。2)不同坡度下土壤侵蚀强度不同,8°～25°地区以中度、强烈和极强烈侵蚀为主(侵蚀占比为55.4%);>25°地区,65.6%的面积受到强烈及以上等级的高强度侵蚀。3)坡度和主要土地利用类型是土壤侵蚀的主导因子,二者共同作用对土壤侵蚀的解释力(q=0.479)均优于单因子。4)坡度>35°、高程在500～800 m、年降雨侵蚀力在4 950.55～6 378.09 MJ·mm/(hm2·h·a)且以耕地为主要土地利用类型的区域均被识别为高风险侵蚀区。 相似文献
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横断山区产水服务空间异质性及归因分析 总被引：2，自引：1，他引：2
包括产水服务在内的生态系统服务已被纳入区域土地利用规划以及可持续发展决策中,识别其空间分异特征及影响因素是进行决策的基础,而空间分异的定量归因研究仍需进一步加强。以空间异质性明显的中国横断山区为研究区,借助InVEST模型模拟产水服务空间分布,选择气候、地形、土壤、植被、土地利用等因子,采用地理探测器开展产水服务空间异质性归因分析。结果表明,① 气候类因子是产水服务空间异质性的主要控制因子,其中以降水量和蒸散量为主。② 在不同地貌及气候分区中,各因子对产水的空间分异的解释能力存在显著差异：平缓地区,蒸散量解释能力远高于降水量,随着起伏度的增大,降水量解释能力逐步增强,最终成为主要因子;在高原气候区,以蒸散量解释能力最强,而在中亚热带气候区,降水量为主要的控制因子。③ 值得注意的是,平缓地区土地利用类型因子的解释能力较为突出,在山区发展中应注意土地利用的合理规划,以减轻土地利用变化对产水服务空间变化的影响。④ 风险探测识别的产水服务重要区主要为初育土及人为土分布区、灌木林区以及坡度在≤ 5°和25°~35°区域,而其对应的高程值则在不同区域之间存在差异,因此,在横断山区产水服务的维持与保护工作中应充分考虑不同分区的具体情况。 相似文献
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以青海湖流域为研究区,基于1985—2020年8期土地利用图,结合地形、土壤和气象等数据,运用本地化修正后的InVEST模型及地理探测器方法,模拟流域产水服务、评估产水量空间分异特征、剖析其空间异质性归因。结果显示：青海湖流域1985—2020年产水量变化区间为11.68～81.52亿m3,变化趋势明显,表现为先下降后上升、再下降后上升的“W”型变化趋势;产水深度在空间分布上表现为东南高西北低,高值区均集中在海晏县内;垂直梯度上,产水能力随海拔增加而减弱;地理探测结果显示单因子对产水服务空间分异的解释能力存在显著差异,在不同分区中以气候类因子解释力最为显著;产水服务空间分异的影响程度由多因子共同决定,整体上以降水与实际蒸散量的交互作用解释力为主导因子。 相似文献
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桂西北喀斯特山区人口分布特征及其与自然因素的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
选择第六次全国人口普查的最小行政单位——乡（镇）为基本单元,利用Lorenz曲线和空间相关分析方法分析桂西北喀斯特山区乡（镇）级尺度下的人口空间分布特征,运用地理探测器方法探测自然因素单独和叠加作用后对区域人口空间分布的影响强度。结果表明： 乡（镇）级研究尺度下的人口空间分布具有不均衡性特征,呈现一般显著正相关和一定的聚集性; 各自然因素空间分布对人口分布的影响呈现显著差异,研究区西北和中南部没有喀斯特分布的乡镇,人口密度随有利于人类居住因素的增加而增加,但平均人口密度仅79人/km 2。东部和南部有喀斯特分布的乡镇,人口密度与自然因素空间分布并非简单的增减关系,其随喀斯特分布面积的变化呈现起伏波动。 地理探测器的因子探测结果显示对人口空间分布的影响强度最大的为海拔高度,交互探测结果显示,任意两个自然因素叠加交互作用后的影响强度呈现非线性增强和双因子增强。可见,桂西北喀斯特山区与其他地区类似,海拔高度是影响人口空间分布的最主要因素之一,但喀斯特山区的河网密度及特有的地质地貌等因素对其人口的空间分布具有较强的催化作用,与其他因素叠加交互作用可进一步加强对人口分布的影响。 相似文献
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土壤侵蚀是地理环境各因子综合作用的结果。为了比较不同单元之间的土壤侵蚀与其他地理环境背景的空间关系，在计算土壤侵蚀综合指数的基础上，利用遥感和GIS技术，对不同地理环境背景下的土壤侵蚀进行了空间分析，主要参与的地理环境背景因子为：降雨量、植被、坡度、地貌类型。通过对土壤侵蚀不同类型及强度等级下的各地理环境背景分析，揭示出中国土壤侵蚀与其他地理环境背景的空间关系。 相似文献
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基于RUSLE的卧虎山水库流域土壤侵蚀特征分析 总被引：3，自引：0，他引：3
通过RUSLE模型对卧虎山水库流域土壤侵蚀进行全面评价验证和总结。结果表明：① 水库流域平均侵蚀模数为462 t/(km2·a),该数值与通过水库淤积等资料推算评估结果基本一致,表明本研究结果具有较高的可信度;水库流域年均侵蚀量达到2.6×106t,其中高于容许土壤流失量的面积为176 km2,占到流域总面积的31.51%。从不同侵蚀级别来看,占流域面积27.77%的轻度侵蚀,对流域侵蚀总量的贡献率为54.64%; 面积占比3.74%的中度及以上侵蚀,侵蚀量贡献率达到30.94%。② 流域内土壤侵蚀空间差异较大,回归分析发现地形因子是导致各子流域土壤侵蚀模数差异的主要因素;就土地利用类型而言,旱地和农村居民点是流域内的主要侵蚀土地利用类型;流域内土壤侵蚀模数随着坡度增加呈现相应增大趋势,8°~25°坡度段面积比例不仅最大,而且侵蚀量占比最高,是水库流域的主要侵蚀坡度段。 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
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基于TETIS模型的黑土区乌裕尔河流域径流与侵蚀产沙模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为科学地认识中国东北黑土区流域土壤侵蚀特征,探讨TETIS模型在该区的适用性,本文以乌裕尔河流域为例,利用1971-1987年日径流与泥沙实测数据对TETIS模型进行了校正与验证,进而分析了流域土壤侵蚀强度特征及其与坡度、土地利用方式的关系。研究结果表明：TETIS模型在乌裕尔河流域适用性好,日径流与日输沙量的纳什效率系数在0.52~0.70之间,决定系数在0.60~0.71之间,体积误差均不超过15%。流域平均侵蚀模数为397.2 t/(km2·a),流域以微度和轻度侵蚀为主,约90%的产沙来自于坡面。平均土壤侵蚀模数随坡度的增大而增大,流域侵蚀量主要来自于0°~5°坡面。不同土地利用方式具不同的土壤侵蚀模数,耕地土壤侵蚀模数最大,达556.3 t/(km2·a)。坡度较大的耕地和植被覆盖度较低的区域是水土流失治理的重点。研究表明,TETIS模型在黑土区模拟土壤侵蚀产沙应用前景好,可为研究区制定水土保持措施提供科学依据。 相似文献
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贵州猫跳河流域土地利用变化和土壤侵蚀(英文) 总被引：4，自引：2，他引：2
Due to the extremely poor soil cover, a low soil-forming rate, and inappropriate intensive land use, soil erosion is a serious problem in Guizhou Province, which is located in the centre of the karst areas of Southwest China. In order to bring soil erosion under control and restore environment, the Chinese Government has initiated a serious of ecological rehabilitation projects such as the Grain-for-Green Programme and Natural Forest Protection Program and brought about tremendous influences on land-use change and soil erosion in Guizhou Province. This paper explored the relationship between land use and soil erosion in the Maotiao River watershed, a typical agricultural area with severe soil erosion in central Guizhou Province. In this study, we analyzed the spatio-temporal dynamic change of land-use type in Maotiao River watershed from 1973 to 2007 using Landsat MSS image in 1973, Landsat TM data in 1990 and 2007. Soil erosion change characteristics from 1973 to 2007, and soil loss among different land-use types were examined by integrating the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) with a GIS environment. The results indicate that changes in land use within the watershed have significantly affected soil erosion. From 1973 to 1990, dry farmland and rocky desertified land significantly increased. In contrast, shrubby land, other forestland and grassland significantly decreased, which caused accelerated soil erosion in the study area. This trend was reversed from 1990 to 2007 with an increased area of land-use types for ecological use owing to the implementation of environmental protection programs. Soil erosion also significantly varied among land-use types. Erosion was most serious in dry farmland and the lightest in paddy field. Dry farmland with a gradient of 6°-25° was the major contributor to soil erosion, and conservation practices should be taken in these areas. The results of this study provide useful information for decision makers and planners to take sustainable land use management and soil conservation measures in the area. 相似文献
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遥感和GIS支持下的云南省退耕还林还草决策分析 总被引：52，自引：4，他引：52
以云南省为例，探讨利用地理信息系统技术来确定需要退耕还林还草的耕地数量及其空间分布，其中包括4个步骤，首行,建立土地利用，土壤侵蚀，坡度，植被指数，水体，降雨和温度等数据库，其次，从土地利用数据库中提取旱地的数据，并与坡度数据，土壤侵蚀数据，植被指数数据进行叠架分析，对水体建立缓冲区，并与耕地数据进行叠加分析，再次，退耕还林还草的原则，并在GIS的支持下，确定需要退耕还林还草的空间分布及其面积，最后，利用降雨和温度数据进一步确定分别退耕还林和还草的空间分布及其面积，研究结果可以为云南省的生态环境建设提供科学的依据。 相似文献
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下垫面因素对喀斯特地区水分利用效率的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
水分利用效率是衡量陆地生态系统对气候变化响应的重要指标,而下垫面因素通过影响局部气候进而影响水分利用效率。喀斯特地区生态缺水严重且下垫面情况复杂,但目前该区域多个下垫面因素对水分利用效率的综合影响仍不明晰。论文利用MODIS GPP和ET数据集计算中国西南喀斯特地区的水分利用效率,结合岩性组合、土壤类型、土地利用类型及地表粗糙度,采用广义线性模型,揭示了下垫面因素对水分利用效率的综合影响。结果表明：研究区水分利用效率受海拔和喀斯特发育程度综合影响,在空间上从东南向西北逐渐升高。下垫面因素中岩性组合对水分利用效率的影响表现出了喀斯特与非喀斯特地区的差异,喀斯特地区的碳酸盐岩岩性组合对水分利用效率呈负向影响,纯喀斯特岩性组合比非纯喀斯特岩性组合负向影响更强;土壤类型对水分利用效率的影响受分布海拔高度差异、土壤有机质差异及喀斯特与非喀斯特地貌差异3种因素影响;土地利用类型总体上呈植被越茂盛的地类对水分利用效率的正向影响越强的趋势;地表粗糙度的增大先对水分利用效率趋正向影响,后趋于负向影响。碳酸盐岩影响土壤性质,而土壤性质和地表粗糙度共同影响植被来对喀斯特地区的水分利用效率产生综合影响。 相似文献
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Rocky desertification is a serious threat to socioeconomic development and the ecological security of karst areas. The control of rocky desertification has therefore become a major concern of both the Chinese government and local populations living in karst areas. In this paper, we used the national evaluation system for monitoring rocky desertification, and adjusted relevant indices. For example, we improved the system’s base rock exposure index with Normalized Difference Rock index (NDRI), substituted a soil erosion index for soil depth, and from these obtained the categories and spatial distribution of rocky desertification. We also studied the main factors and functional mechanisms of rocky desertification with consideration given to natural geographic conditions such as soil, physiognomy, elevation, slope and river network density, and, also human interference factors such as population density, GDP, population distribution, and from these got spatial distribution characteristics and influencing factors of rocky desertification in Qiandongnan prefecture. Results indicate that the primary soil types of rocky desertification in the research areas include yellow, limestone and paddy soils. These rocky desertification areas are more likely to contain limestone soil than purple soil, and least likely to contain paddy soil. The distribution of moderate or severe rocky desertification in areas with moderate to steep slope is 40%, where sloping agricultural land comprises a large proportion of the total. Rocky desertification is widely distributed in regions with precipitation between 1000-1200 mm, and this precipitation is the main factor causing greater soil erosion in limestone soil base and sloping agricultural areas. Moreover, desertification is closely related to the distribution of residential areas, population density, poverty and sloping agricultural land 相似文献