唐 婷，李 超，呂 坤，張 雷，孟亞利，周治國

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)/農(nóng)業(yè)部南方作物生理生態(tài)重點開放實驗室，南京 210095)

綠色植被是農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境中最敏感和最主要的環(huán)境因子，具有明顯的年際和季節(jié)變化特征，可綜合量化反映植物群落覆蓋地表的狀況，是連接土壤、大氣和水分的自然紐帶，對全球環(huán)境變化具有“指示器”作用［1］。因此，在區(qū)域氣候數(shù)值模型、水文生態(tài)模型、土地退化評估、水土流失監(jiān)測等領(lǐng)域的研究中植被覆蓋度都是重要的參數(shù)。

植被覆蓋主要受自然因素和社會因素的影響，自然因素中氣象因子對植被覆蓋的影響最大，隨著植被覆蓋類型、緯度、經(jīng)度、高程以及氣候本身的變化而呈現(xiàn)出極大的空間異質(zhì)性［2］。社會因素中經(jīng)濟發(fā)展、人口增長、科技進步、政治體制等造成的土地利用類型、景觀格局的改變，也會導(dǎo)致耕地、林地面積減少，影響植被覆蓋［3-4］。在生態(tài)脆弱區(qū)植被覆蓋受人為擾動的影響更加顯著［5］。因此在植被覆蓋變化的驅(qū)動力研究中，自然和社會因素都不可忽視。傳統(tǒng)提取植被信息的方法是樣本估算法，該方法通過測算所抽取樣本區(qū)域的植被覆蓋度來推算整個區(qū)域的植被覆蓋度。但植被覆蓋度存在明顯的時空差異，這種方法既耗時耗力又容易產(chǎn)生較大的誤差，不利于大范圍、多時相植被信息的提?。?］。

水土流失受氣候、土壤、植被及人類活動的共同影響，破壞土壤資源，降低地表的保水保土能力和土地生產(chǎn)力，淤積水庫、毀壞水利工程，造成水利工程通航、防洪、灌溉等功能降低，甚至導(dǎo)致其發(fā)生地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化［7-10］。傳統(tǒng)水土流失量估算的方法耗時多、周期長，很難對海量的空間信息進行分析和管理，給水土保持工作帶來諸多不便。遙感、地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，為植被覆蓋度、水土流失的研究提供了一個新的發(fā)展方向，尤其是為大范圍地區(qū)的監(jiān)測和對時空動態(tài)變化研究提供了可能［11］。

增加區(qū)域植被覆蓋度、防治水土流失是保護土地資源、防洪減災(zāi)和控制水體污染，進而保證區(qū)域糧食安全和生態(tài)安全的基礎(chǔ)性工程。本研究在遙感和地理信息系統(tǒng)支持下，基于江蘇省20個代表縣市區(qū)域的植被覆蓋度和水土流失量的時空變化特征分析，可為區(qū)域植被覆蓋度和水土流失量的時空變異分析提供理論與方法。

1 研究區(qū)概況

江蘇省位于北緯30°35～35°07'，總面積10.26萬km2，年降水量783～1 167mm，年平均氣溫13～16℃，氣候溫和，雨量適中，農(nóng)業(yè)自然條件優(yōu)越，是我國農(nóng)業(yè)高產(chǎn)區(qū)和重要商品糧基地，其農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有顯著的地域分異特征。

該研究以全國農(nóng)業(yè)資源區(qū)劃辦公室對江蘇省劃分的徐連、寧鎮(zhèn)揚、沿江、太湖和沿海5大經(jīng)濟區(qū)為依據(jù)［12］，利用遙感和地理信息系統(tǒng)進行綜合評價。由于涉及自然生態(tài)、環(huán)境污染、社會經(jīng)濟等多方面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，鑒于地區(qū)過大資料不易獲取，為了便于資料的調(diào)查、收集以及減少統(tǒng)計中的工作量，選擇各個經(jīng)濟區(qū)中具有代表性的縣 (區(qū))為區(qū)域輔助評價單元?？h域在行政區(qū)劃中處于承上啟下的特殊位置，同時又是水土保持、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃的基本單元［13］，這樣可以將實際工作與科學(xué)研究緊密結(jié)合起來，具有現(xiàn)實意義。該研究選擇了邳州、東海、大豐、金壇、通州、泰興、興化、常熟、太倉、江陰、丹陽、如皋、靖江、張家港、宜興、昆山、新沂、揚中、東臺和海門共20個縣 (市)為典型縣市。這些縣市均考慮了自然環(huán)境條件、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、區(qū)位條件等區(qū)內(nèi)相似性和區(qū)際差異性，涵蓋了江蘇省所有氣候類型和經(jīng)濟發(fā)展水平，能夠反映江蘇省的總體概況。

2 植被覆蓋度和水土流失量的算法構(gòu)建

2.1 植被覆蓋度

歸一化植被指數(shù)NDVI(Normalized difference vegetation index)是植物生長狀態(tài)以及植被空間分布密度的最佳指示因子，與綠色植被分布密度呈線性相關(guān)［14］。在植被生長期，農(nóng)作物、人工植被及天然植被生長較好，此時段內(nèi)的NDVI對植被生長狀況、生產(chǎn)力以及植被覆蓋度等信息非常敏感，可反映全年植被生長狀況。同時，由于NDVI對植被蓋度的檢測幅度較寬，有較好的時相和空間適應(yīng)性，應(yīng)用較廣［15］。

該研究在ERDAS IMAGE8.5光譜增強中對TM影像進行NDVI計算，得到研究區(qū)不同時相的NDVI灰度圖，計算NDVI的公式如下:

式中，ρnir、ρred、分別為近紅外波段和紅外波段的光譜反射率。

在將植被指數(shù)轉(zhuǎn)化為植被覆蓋度的眾多定量模型中［16-19］，結(jié)合野外調(diào)查資料，選用如下模型，在ERDAS軟件下，通過Modeler模塊，實現(xiàn)植被覆蓋度的定量轉(zhuǎn)換。

式中，PV(%)為植被覆蓋度;NDVImin、NDVImax分別為最小、最大歸一化植被指數(shù)。

表1 植被覆蓋度分級

考慮到遙感影像中不可避免的存在噪聲，NDVI的最大值和最小值不能直接由NDVI灰度圖提取。該研究根據(jù)NDVI的直方圖進行提取:在直方圖最左面的第一個比較的明顯的高峰的最大值向右推進總點數(shù)1%點處的NDVI值作為NDVImin值，將NDVI直方圖右面第一個高峰最大值向左推進總點數(shù)1%點處的NDVI值作為NDVImax值。

對于植被覆蓋度的分級，參考水利部土壤侵蝕強度分級標準［20］，將植被覆蓋度劃分為7級，在Arc-GIS軟件中完成植被覆蓋度分級工作，生成植被覆蓋度等級圖。

2.2 水土流失量

2.2.1 估算模型

Wischmeier和Smith于20世紀50年代提出的通用土壤流失方程 (USLE)［11］，是建立在土壤侵蝕理論及大量實地觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上的。該研究采用其修正模型RUSLE，估算水土流失量。公式如下:

式中:A(t/(km2·年))為單位面積年平均土壤流失量;R((MJ·mm)/(hm2·h·年))為降雨侵蝕力因子;K(t/(hm2·h)/(hm2·MJ·mm))為土壤可蝕性因子;LS為坡長坡度因子，無量綱;C為植被覆蓋因子，無量綱;P為水土保持措施因子，無量綱。

應(yīng)用USLE的關(guān)鍵在于對各因子的科學(xué)確定［21］，因子的確定均要求對研究區(qū)域相關(guān)地理要素進行詳盡的分析。模型中的R因子、K因子由點數(shù)據(jù)插值生成柵格圖層，LS坡長坡度因子由DEM數(shù)據(jù)提取，植被覆蓋因子由遙感圖像得出，其他因子也將在Arcgis中生成相應(yīng)的圖層，最后統(tǒng)一柵格精度，在ArcGIS中完成柵格的疊加運算，得到研究區(qū)的水土流失量。

2.2.2 估算模型的因子確定

(1)降雨侵蝕因子 (R)

降雨侵蝕力因子的確定，從資料的易獲得性、計算的漸變性、結(jié)果的精度要求、區(qū)域的穩(wěn)定性等方面考慮，用年降雨量的指數(shù)函數(shù)形式估算我國多年平均年降雨侵蝕力是較好的方法［22］。因此，該研究降雨侵蝕因子采用Wischmeier經(jīng)驗公式［23］，既考慮年降水總量，又考慮降水的年內(nèi)分布:

式中:Pi(mm)表示各月平均降雨量;R(mm)表示年降雨量

K值的大小表征土壤被沖蝕的難易程度，反映土壤對侵蝕外營力剝削和搬運的敏感性，是影響土壤流失量的內(nèi)在因素，它也是定量研究土壤侵蝕的基礎(chǔ)。K值的確定方法很多［24，25］，主要有實測法、諾模圖法和經(jīng)驗公式法。該研究采用Williams等提出的EPIC(Erosion－Productivity Impact Caculater)公式進行計算［26］。計算公式為:

式中:Sa(%)表示砂粒含量;Si(%)表示粉砂含量 (%);Cl(%)表示粘粒含量;C(%)表示有機碳含量;Sn=(1－Sa)/100。

該研究主要利用全國第二次土壤普查數(shù)據(jù)計算K值，再與在ArcGIS9.2中利用數(shù)字化得到的土壤矢量圖做相應(yīng)處理，轉(zhuǎn)換成柵格結(jié)構(gòu)的土壤可侵蝕性因子圖。

(3)地形因子 (LS)

地形因子對土壤侵蝕的影響可以通過坡度 (S)與坡長 (L)的乘積進行量化。當研究區(qū)域較大時，坡度受到建筑、植被、農(nóng)田等諸多因素的影響，在很大程度上失去了對土壤侵蝕的影響力。地形起伏度能夠直接反映研究區(qū)域內(nèi)的地形特征，并且能指出易發(fā)生水土流失的地區(qū)，是現(xiàn)階段較為適合區(qū)域水土流失評價的地形指標［27］。

(4)植被覆蓋因子 (C)

植被覆蓋因子 (C)主要反映地表植被覆蓋變化對土壤侵蝕的綜合作用，受植被、作物種植制度、生產(chǎn)力水平、生長季長短、栽培措施、作物殘留余物、降雨分布等因素的影響，其中地表覆蓋狀況對侵蝕狀況的影響最大。直接計算C值的難度較大，該研究采用植被覆蓋度作為其評價因子，并利用ArcGIS9.2對其進行分類生成植被覆蓋因子C值圖。

(5)水土保持因子 (P)

C3={{1,4,5},{2,4,5},{3,4,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,3,4,5},{2,3,4,5},

水土保持因子P是指采用專門措施后的土壤流失量與采用順坡種植時的土壤流失量的比值，包含于這一因子中的侵蝕控制措施有:等高耕作、等高帶狀種植、修梯田，P值變化在0～1之間，0值代表根本不發(fā)生侵蝕的地區(qū)，而1值代表了未采取任何控制措施的地區(qū)。由于該研究區(qū)域以平原為主，所以將水土保持措施因子P值定為1，分析在未采取防治措施的條件下的水土流失狀況。

2.2.3 水土流失的分級標準

根據(jù)水利部頒布的侵蝕強度標準［20］確定土壤侵蝕分級指標，按照單位面積年平均土壤流失量A，將水土流失強度分等定級 (表2)。

表2 水土流失分級標準

3 資料獲取

數(shù)據(jù)主要來源于美國Landsat衛(wèi)星的遙感影像，選取1995、2000、2008年3年較為清晰的遙感影像，用于計算植被覆蓋度。

4 結(jié)果與分析

4.1 植被覆蓋度

結(jié)合江蘇省氣候特征，選取最適合于進行NDVI分析的植物生長旺盛期 (6～8月)的遙感影像作為數(shù)據(jù)源。首先對研究時間點1995、2000、2008年6～8月的Landsat－TM影像進行輻射校正和幾何校正，每幅TM影像選取30個均勻分布的GCP，使校正精度糾正到一個像元以內(nèi)。根據(jù)公式 (1)、(2)及植被覆蓋度分級標準 (表1)，提取出1995、2000、2008年8月江蘇省部分區(qū)域的植被覆蓋度 (圖1)。

圖1 1995(左)、2000(中)、2008(右)年江蘇省部分區(qū)域植被覆蓋度

由圖1可知，江蘇省不同區(qū)域的植被覆蓋度隨時間呈明顯的增加態(tài)勢，2000、2008年江蘇省20個縣市植被覆蓋度顯著高于1995年，2008年植被覆蓋度與2000年相比總體有所增加。1995年江蘇省植被覆蓋度大多在20% ～40%(II級、III級)，2000年植被覆蓋度以50% ～60%(V級)為主，2008年植被覆蓋度大多在50% ～80%(V級、VI級)之間。

1995年20個縣市區(qū)域的平均植被覆蓋度均在30%以上，其中以揚中、張家港的平均植被覆蓋度最高，分別為44.47%和43.73%;2000年20個縣市區(qū)域的平均植被覆蓋度較1995年均有增加，植被覆蓋度逐漸由原來的II級和III級覆蓋度逐漸被V級所取代，其中，以海門的植被覆蓋度增加速度最快，增加了32.31%，而東海和興化的平均植被覆蓋度最低，為50.45%和49.47%。與2000年相比，2008年20個縣市區(qū)域的平均植被覆蓋度繼續(xù)增加，部分V級植被覆蓋度升級為VI級覆蓋度，其中以新沂、東臺和海門的平均植被覆蓋度最高，分別為64.38%，61.77%和61.55%，而以揚中和昆山最低，為46.04%、48.23%。

縱觀江蘇省20個縣市區(qū)域，新沂的植被覆蓋度增加最多，由1995年的33.39%大幅增加到2008年的64.38%，平均PV值增加了30.99%。經(jīng)過13年的發(fā)展，該區(qū)21.69%的I級、21.73%的II級和33.32%的III級低植被覆蓋面積基本消失，逐漸被11.25%的V級和80.04%的VI級中高植被覆蓋所取代，由此可見，新沂整治和保護區(qū)域生態(tài)環(huán)境的諸多措施取得了顯著的成效。海門2008年的植被覆蓋度比1995年增加了33.42%，自1995年到2000年，該區(qū)域中部和西部地區(qū)的中高植被覆蓋區(qū)明顯增大，而東部地區(qū)增加較小;從2000年到2008年，西北部地區(qū)的植被覆蓋度略有下降，而東南部地區(qū)由V級植被覆蓋度逐漸被VI級高植被覆蓋區(qū)所取代。東臺的植被覆蓋度從1995年的34.43%小幅上升到2008年的61.78%，該區(qū)域1995年以II級、III級中高植被覆蓋區(qū)為主，Ⅲ級中高植被覆蓋區(qū)分布較為集中。而2000年以IV級中植被和V級中高植被覆蓋區(qū)為主，東部區(qū)域為V級中高植被覆蓋區(qū)為主，其余地區(qū)以IV級中植被覆蓋區(qū)為主;從2000年到2008年，該區(qū)域整個南部和西南地區(qū)的V級中高植被覆蓋區(qū)90%的面積全部升為VI級中高植被覆蓋。

揚中的植被覆蓋度變化最大，從1995年到2000年，平均PV值升高，植被覆蓋度由20.41%的I級、19.40%的II級和19.27%的III級覆蓋度被82.78%的V級覆蓋度所取代。但是，從2000年到2008年，揚中的植被覆蓋度呈下降趨勢，平均PV值降低到1995年的水平，植被覆蓋度由82.78%的V級覆蓋度逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?5.60%的I級，29.50%的V級和26.99%的VI級覆蓋度。

從1995年到2000年，丹陽、如皋、靖江、張家港、宜興和昆山等區(qū)域由I級、II級和Ⅲ級低植被覆蓋區(qū)全部升級為V級中高植被覆蓋，且平均PV值呈明顯的上升趨勢;但從2000年到2008年，該區(qū)域范圍V級高植被覆蓋區(qū)中68%的區(qū)域退化為IV級中植被覆蓋，總體植被覆蓋度略有下降。

此外，邳州、東海、大豐、金壇、通州、泰興、興化、常數(shù)、太倉和江陰等區(qū)域的植被覆蓋度也由1995年的I級、II級和Ⅲ級低植被覆蓋升為2008年IV級，V級和VI級中高植被覆蓋，且總體上呈上升的趨勢。由此可見，國家和政府組織實施的綠色通道、生態(tài)林、經(jīng)濟林、農(nóng)田林網(wǎng)、綠色家園示范鎮(zhèn)村等綠化重點工程建設(shè)，使農(nóng)村造林綠化取得了顯著成果。

4.2 水土流失率

以江蘇省不同區(qū)域1995、2000、2008年每月平均降水量、年降水量和全國第二次土壤普查數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)公式 (4)和公式 (5)，計算出各研究區(qū)域的R值和K值，并在ArcGIS9.2中進行插值，生成各市的R因子圖和K因子圖。利用各區(qū)域1:100萬 (100m×100m)DEM，在ArcGIS9.2中，通過Spatial Analyst—Neighborhood Statistics，以3×3窗口做鄰域分析，計算出最大和最小高程值，再在Spatial Analyst—Raster Calculator中進行差值運算，得到地形起伏度因子分布圖。最后將以上圖層全部轉(zhuǎn)化為100m×100m柵格大小GRID格式，在ArcGIS9.2中完成柵格的疊加運算，最終得到1995、2000、2008年水土流失分布圖 (圖2)。

圖2 1995(左)、2000(中)、2008(右)年江蘇省部分區(qū)域水土流失分布圖

由圖2可知，江蘇省大部分區(qū)域?qū)儆谖⒍人亮魇У貐^(qū)。但根據(jù)水利部頒布的《土壤侵蝕分類分級標準》［28］，南方丘陵地區(qū)土壤容許流失量為500 t/(km2·年)，因此江蘇大部分表現(xiàn)為微度流失地區(qū)均在可容許范圍之內(nèi)，可以認為微度流失的地區(qū)為不發(fā)生水土流失區(qū)域。但在江蘇北部區(qū)域的邳州、東海、新沂等，中南區(qū)域的金壇、靖江、張家港、常熟、太倉、昆山、宜興和江陰等有水土流失現(xiàn)象發(fā)生，而相比黃土高原等地區(qū)，劇烈的水土流失在江蘇省各個區(qū)域均沒有發(fā)生。

2000、2008年水土流失量與1995年相比有所增加。1995、2000、2008年3年江蘇省水土流失量以Ⅰ級侵蝕為主，部分區(qū)域出現(xiàn)Ⅱ級侵蝕。其中，宜興的水土流失較嚴重，明顯出現(xiàn)Ⅳ級和Ⅴ級侵蝕;宜興的水土流失量1995年以Ⅱ級為主，2000年以II級和III級為主，到2008年部分地區(qū)出現(xiàn)了Ⅳ級、Ⅴ級和VI級，但有部分地區(qū)出現(xiàn)了Ⅰ級，變動較大;而大豐從1995年到2008年未有水土流失現(xiàn)象發(fā)生。

比較20個代表區(qū)域發(fā)現(xiàn)，從1995年到2008年，東海、邳州、新沂、靖江、常熟、昆山和江陰等區(qū)域的輕度侵蝕等級所占的比例均在原有的基礎(chǔ)上有所增大，由1995年的I級和II級侵蝕升級為2008年II級侵蝕，可能是由于工業(yè)化、經(jīng)濟增長加快，工業(yè)“三廢”污染嚴重，對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的破壞，導(dǎo)致水土流失程度加重。在1995年，如皋、通州、海門、東臺、揚中、泰興和興化等區(qū)域的水土流失以I級為主，到2000年，如皋、通州、海門、泰興和興化等區(qū)域的水土流失發(fā)生較輕，生態(tài)環(huán)境得到明顯的治理和改善，而東臺、揚中兩個區(qū)域升級為II級侵蝕;相比2000、2008年該部分區(qū)域的水土流失以微度流失為主，即不發(fā)生水土流失，由此可以看出，該部分區(qū)域的水土流失狀況得到了有效改善。而丹陽的輕度侵蝕也由1995年的II級侵蝕降低為2008年的I級侵蝕，水土流失得到了有效的控制。此外，金壇、張家港的水土流失量變化較小，但是侵蝕面積也有了小幅度增加。

5 討論與結(jié)論

5.1 討論

植被覆蓋度是生態(tài)健康評價的前提和必要基礎(chǔ)，通過植被指數(shù)來反演土地利用和土地覆蓋的變化，已經(jīng)逐漸成為環(huán)境動態(tài)變化監(jiān)測的重要手段。因此，該文利用植被覆蓋度模型，分析了1995、2000、2008年江蘇省20個代表區(qū)域植被覆蓋和水土流失的時空變化狀況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2000、2008年江蘇省20個代表區(qū)域植被覆蓋度顯著高于1995年。在1995～2008期間，除揚中的平均植被覆蓋度變化較小外，其余區(qū)域的平均植被覆蓋度均有不同程度的增加，由原來的I、II級和III級低植被覆蓋區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)镮V、V級和VI級中高植被覆蓋。新沂、海門和東臺3個區(qū)域的植被覆蓋狀況總體好于丹陽、邳州等其他區(qū)域。分析江蘇地區(qū)近年來植被覆蓋度增加的可能原因，一是自2001年國家退耕還林工程的實施，再加上國家投入水平的大幅度提高，使農(nóng)村綠化得到了大范圍的改善;其次，江蘇省位于降雨充沛的東部季風(fēng)區(qū)，平均年降水量為783～1 167mm，自然降水能夠滿足植被的生長需求。在氣候環(huán)境正常的條件下，積極發(fā)展集約型經(jīng)濟、合理利用土地資源，控制人口增長和城市化、工業(yè)化進程，有利于提高植被覆蓋度，改善生態(tài)環(huán)境。

水土流失是在各種自然和人為因素綜合影響下產(chǎn)生的，除了與土壤自身抗蝕、抗沖性質(zhì)有關(guān)外，還與降雨、地形、植被覆蓋因子及水土保持措施等因子密切相關(guān)［29］。研究發(fā)現(xiàn)，降水量是造成水土流失加重的第一影響因素，且降水量與水土流失呈線性回歸變化［30］。縱觀該研究所涉及的20個代表區(qū)域，2008、2000年的降水量明顯高于1995年，降水侵蝕因子逐漸增大，因此，利用USLE模型計算發(fā)現(xiàn)，2000、2008年水土流失量與1995年相比有所增加。1995、2000、2008年三年江蘇省的水土流失量以Ⅰ級侵蝕為主，部分區(qū)域出現(xiàn)Ⅱ級侵蝕。其中，以宜興的水土流失情況較嚴重，明顯出現(xiàn)Ⅳ級和Ⅴ級侵蝕。在空間上，不同區(qū)域的水土流失量的變化也不一致，東海、邳州、新沂、靖江、常熟、昆山和江陰等區(qū)域的輕度侵蝕等級所占比例均在原有的基礎(chǔ)上有所增加，而如皋、通州、海門、東臺、揚中、泰興和興化等區(qū)域的水土流失狀況有所改善。此外，金壇、張家港的水土流失量變化較小，但侵蝕面積卻有小幅度增加。造成該區(qū)域水土流失量增加的原因主要有，該區(qū)域的水資源富足，雨量較大，降雨侵蝕較嚴重，二是群眾對于水土保持基本國策缺乏認識，法制觀念淡薄，急功近利，短期行為嚴重。三是沒有走可持續(xù)發(fā)展的道路，沒有處理好建設(shè)與保護和利用水土資源的關(guān)系，只注重經(jīng)濟效益，忽略了生態(tài)效益和社會效益。

應(yīng)用植被覆蓋度、水土流失環(huán)境單因子評價模型，分析江蘇省區(qū)域植被覆蓋度、水土流失量的結(jié)果表明，在時間上，不同區(qū)域的植被覆蓋度和水土流失量均隨時間的推移有所提高;在空間上，不同區(qū)域的植被覆蓋度總體上也是呈上升的趨勢，但是不同區(qū)域的水土流失量變化不同。因此在水土流失治理中要“因地制宜”，分類型區(qū)別對待。

植被具有良好的保持水土，涵養(yǎng)水源、改善生態(tài)環(huán)境的作用，植被從林冠至根系在不同層面上減緩徑流對土壤的沖刷，并改善土壤入滲，減少坡面泥沙的輸移，使水土流失量減少。毀林開荒、陡坡耕墾使森林資源遭到了嚴重的破壞，土地喪失了覆被和有機質(zhì)的自然補充來源，土壤水文—物理性質(zhì)急劇惡化，水土流失嚴重，而森林植被可減少降雨侵蝕力和徑流的沖刷能力，提高抗蝕性能，是防治土壤侵蝕的重要因素。研究發(fā)現(xiàn)，自然植被的破壞使土壤失去了緩沖降水的屏障。而在營林時適當增加一些速生、耐陰的樹種進行混交，以增加林分的垂直結(jié)構(gòu)，可有效地提高林冠對降水的節(jié)流和保持水土［31］，因此，隨植被覆蓋度的增加，在一定程度上可以減輕水土流失量。通用方程從最初用于農(nóng)耕地中的濺蝕、片蝕和細溝侵蝕至后來到灌木地和林地的水蝕，始終只是對土壤侵蝕量的一種估算，而且僅局限于對水力侵蝕所引起的土體損失。水土流失是降水對地表土壤的侵蝕作用造成的，是自然因素和人類活動綜合作用的結(jié)果。而水土流失量的增加，許多耕地表層土壤流失殆盡，種植作物的土壤接近于母質(zhì)，同時，水土流失往往造成母質(zhì)甚至基巖裸露，破壞土地資源，使其失去生產(chǎn)能力［32］，最終導(dǎo)致植被經(jīng)歷由林地到草叢最后變?yōu)槁愕??？傊?，植被覆蓋的破壞和森林覆蓋率的變化與水土流失的發(fā)展是相互制約、相互影響的。

植被覆蓋、水土流失表征了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的承載力和外界的脅迫作用，該研究在遙感和地理信息系統(tǒng)支持下，分析了江蘇省20個代表縣市區(qū)域的植被覆蓋度和水土流失量的時空變化特征，但該文僅是分析其變化特征，并未建立農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境中的單環(huán)境要素 (植被覆蓋、水土流失等)的相關(guān)模型。因此，進一步的研究應(yīng)建立相關(guān)模型，并通過模型來進一步探討單環(huán)境因子的時空變化及對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響，為生態(tài)環(huán)境的綜合評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

5.2 主要結(jié)論

綜合分析1995、2000、2008年江蘇省植被覆蓋度和水土流失量的時空變化特征發(fā)現(xiàn)，江蘇省的區(qū)域植被覆蓋度時間變異較大，隨時間的推移持續(xù)增大;邳州、東海、大豐、金壇、通州、泰興、興化、常熟、太倉和江陰10縣市的植被覆蓋度總體呈上升的趨勢;水土流失量隨時間的推移有所增加;在空間上，東海、邳州、新沂、靖江、常熟、昆山和江陰等區(qū)域的輕度侵蝕等級所占比例均在原有的基礎(chǔ)上有所增加，而如皋、通州、海門、東臺、揚中、泰興和興化等區(qū)域的土流流失狀況有所改善。此外，金壇、張家港的水土流失量變化較小，但侵蝕面積卻有小幅度增加。

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