基于RUSLE、InVEST和USPED的土壤侵蚀量估算对比研究——以陕北延河流域为例

发布时间：2021-11-05 05:34

　　黄土高原是我国水土流失的重灾区,准确地估算土壤侵蚀量对于当地的退耕还林、水土保持以及土地管理等措施的实行具有重要的指导意义。本研究选取黄土高原延河流域为研究区,以2000年、2005年、2010年和2015年共4期的Landsat TM遥感影像及日降雨量、土地利用、数字高程模型和土壤属性等为源数据,比较RUSLE、InVEST和USPED三个模型对土壤侵蚀的估算在该研究区的适用性,并分析不同地形和植被条件下土壤侵蚀的分布及变化规律。研究发现:1)2000年后延河流域土壤侵蚀量先增加后减少,2005年后减少幅度逐渐增加,表明退耕还林工程效果显著;2)与实测产沙量数据相比,RUSLE模型估算的侵蚀量偏大,USPED模型和InVEST模型的误差相对较低,建议在延河流域使用InVEST和USPED模型计算土壤侵蚀;3)土壤侵蚀量随坡度的增加而增加,RUSLE模型增加幅度最大;4)当NDVI > 0时,土壤侵蚀量随NDVI的增加而减少,并且当NDVI在0 ～ 0.1时,土壤侵蚀量最大。 

【文章来源】：农业现代化研究. 2020,41(06)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

2000—2015年不同集水区土壤侵蚀量和输沙量

为反映三个模型在不同植被条件下的土壤侵蚀量的演变情况,首先要提取不同年份的NDVI值,将NDVI划分为<0、0～0.1、0.1～0.2、0.2～0.3、0.3～0.4、0.4～0.5、0.5～0.6和0.6～1.0共8个等级。计算统计8个不同等级下的土壤侵蚀量(图6)。结果表明,土壤侵蚀模数基本随NDVI的增加而减少。NDVI值越低的地区,土壤侵蚀模数越高;反之,NDVI值越高的地区,土壤侵蚀模数越低。当NDVI < 0时,土壤侵蚀模数小于NDVI在0 ～ 0.1这一区间的土壤侵蚀模数,是因为在NDVI < 0的部分区域,如水体,不发生侵蚀。NDVI低值地区,植被覆盖度低,裸地固土能力差,降雨直接冲刷地面,导致土壤侵蚀量大。退耕还林后,植被覆盖度增加,NDVI高值地区面积增加,从而导致土壤侵蚀量减少。

表3 2000—2015年不同地形条件的土壤侵蚀量变化率(%)Table 3 Change rate of soil erosion under different topographic conditions in 2000 to 2015 坡度 土壤侵蚀量变化率 InVEST RUSLE USPED ＜5° -68.5 -54.7 0.0 5°～8° -70.9 -64.8 0.0 8°～15° -75.9 -73.9 -14.9 15°～25° -82.0 -81.5 -43.3 25°～35° -84.7 -84.2 -56.5 ＞35° -84.9 -84.2 -50.53 讨论


本文编号：3477179