律可心， 王子曄， 姜群鷗，3，4?， 高 峰， 喬 智

(1.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，100083，北京；2.有研資源環(huán)境研究院(北京)有限公司，101407，北京；3.北京林業(yè)大學(xué) 水土保持與荒漠化防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，100083，北京；4.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院 重慶縉云山三峽庫(kù)區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站，100083，北京)

土壤侵蝕是當(dāng)前全球生態(tài)環(huán)境關(guān)注重要問(wèn)題之一。土壤侵蝕發(fā)展變化制約了土地生產(chǎn)力，對(duì)水土資源開(kāi)發(fā)利用具有直接影響，不利于人類生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展[1]。目前，我國(guó)土壤侵蝕現(xiàn)象仍然十分嚴(yán)重，土壤侵蝕地域分布也極其廣泛。植被作為影響土壤侵蝕的重要因子，可通過(guò)植被蓋度降低水流動(dòng)能從而減緩沖刷作用，同時(shí)根系增加土壤水分入滲量以及對(duì)土壤物理固結(jié)作用，可以有效地防止土壤侵蝕現(xiàn)象[2]。實(shí)際土壤保持量受土壤潛在侵蝕量的限制[3]，為描述植被對(duì)土壤侵蝕的控制效率，本研究采用土壤侵蝕控制指數(shù)這一指標(biāo)[4]，更精確地對(duì)水土保持進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。

目前，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展大量了植被與土壤侵蝕影響關(guān)系的研究。其中包括利用降雨實(shí)驗(yàn)或徑流小區(qū)來(lái)研究植被蓋度變化對(duì)土壤侵蝕的影響，如魯克新等[5]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)植被蓋度越大，減蝕效益越明顯。利用GIS技術(shù)進(jìn)行大尺度植被蓋度對(duì)土壤侵蝕的研究，如李斌等[6]研究黃土高原地區(qū)植被蓋度對(duì)土壤侵蝕的影響，發(fā)現(xiàn)植被蓋度等級(jí)越高，微度侵蝕所占比例越大；陳銳銀等[7]通過(guò)土壤侵蝕敏感性評(píng)價(jià)識(shí)別發(fā)現(xiàn)植被覆蓋與生物措施因子為土壤侵蝕中最敏感的因子。從機(jī)理視角研究植被對(duì)土壤侵蝕的影響，如肖培青等[8]研究發(fā)現(xiàn)植被坡面的抗剪強(qiáng)度、黏聚力明顯大于裸地，并能有效減少產(chǎn)沙量。這些研究大部分是基于土壤保持量或產(chǎn)流產(chǎn)沙量探索植被變化對(duì)土壤侵蝕強(qiáng)度影響；然而，對(duì)植被的土壤侵蝕控制效率研究相對(duì)較少。

媯水河流域位于北京市延慶區(qū)，作為首都重要水源涵養(yǎng)區(qū)和2022年冬奧會(huì)舉辦地，不僅是北京的后花園，更是作為中國(guó)面向世界的窗口。近年來(lái)，為保障世園會(huì)和冬奧會(huì)順利進(jìn)行，各項(xiàng)工程措施對(duì)區(qū)域植被造成一定程度破壞，從而導(dǎo)致水源涵養(yǎng)能力降低，土壤侵蝕加重，對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成一定影響。筆者基于RUSLE模型估算媯水河流域2000—2018年土壤侵蝕模數(shù)與土壤侵蝕控制效率，解析研究區(qū)植被覆蓋度與土壤侵蝕控制效率時(shí)空演變特征，探索媯水河流域植被覆蓋變化對(duì)土壤侵蝕控制效率影響規(guī)律，為提升媯水河流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、保障冬奧會(huì)順利開(kāi)展提供重要科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

媯水河流域位于北京市延慶區(qū)(圖1)，地處E 115°48′52″～116°20′42″、N 40°19′8″～40°38′40″，流域面積1 064.7 km2。媯水河屬海河流域永定河水系，發(fā)源于大吉祥村南，自東向西橫貫延慶山區(qū)盆地，在康莊鎮(zhèn)大路村北入官?gòu)d水庫(kù)。研究區(qū)海拔在473～2 218 m之間，三面環(huán)山，西鄰官?gòu)d水庫(kù)，中部地勢(shì)較低，屬平原區(qū)。氣侯屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨；多年平均降水量390 mm，主要集中在6、7、8月。流域內(nèi)植被以林地和耕地為主，林地主要沿研究區(qū)邊緣地帶分布，以栓皮櫟(Quercusvariabilis)、油松(Pinustabulaeformis)等樹(shù)種為主，耕地則主要分布在中部地區(qū)。研究區(qū)內(nèi)的土壤類型大部分為褐土，棕壤多分布于西北部山區(qū)，媯水河及官?gòu)d水庫(kù)河岸帶附近主要為潮土。

圖1 媯水河流域地理位置Fig.1 Geographical location of the Guishui River Basin

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究所采用的數(shù)據(jù)包括土壤類型、土壤物理屬性數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型(digital elevation model, DEM)數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和植被葉面積指數(shù)數(shù)據(jù)。其中，土壤類型數(shù)據(jù)為第2次全國(guó)土地調(diào)查南京土壤所提供的1∶100萬(wàn)土壤數(shù)據(jù)，土壤物理屬性數(shù)據(jù)從中科院寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心的世界土壤數(shù)據(jù)庫(kù)(Harmonized World Soil Database version 1.1, HWSD)中下載。DEM數(shù)據(jù)下載自地理空間數(shù)據(jù)云，空間分辨率為30 m。土地利用數(shù)據(jù)為國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)-黃河下游科學(xué)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)文檔，數(shù)據(jù)集名稱為北京市100 m土地利用數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)為日降雨數(shù)據(jù)，來(lái)自國(guó)家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)。葉面積指數(shù)(leaf area index, LAI)數(shù)據(jù)來(lái)源于Modis衛(wèi)星影像產(chǎn)品，為MOD15A2數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)，時(shí)間為2000—2018年每月中旬。

2.2 修正的通用土壤流失方程

采用RUSLE評(píng)價(jià)模型

A=RKLSCP。

(1)

式中：A為土壤流失量，t/(hm2·a)；R為降雨侵蝕力因子，MJ·mm/(hm2·h·a)；K為土壤可蝕性因子，t·hm2·h/(MJ·hm2·mm)；LS為地形因子，量綱為1；C為植被覆蓋管理因子，量綱為1；P為水土保持措施因子，量綱為1。

2.2.1 降雨侵蝕力因子R采用Wischmeier公式[9]對(duì)媯水河流域降雨數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，獲得媯水河流域年降雨侵蝕力空間分布數(shù)據(jù)。

2.2.2 土壤可蝕性因子K采用Williams[10]在EPIC模型中提出的公式，根據(jù)不同類型土壤沙粒、粉粒、黏粒及有機(jī)碳的含量計(jì)算K值，結(jié)合研究區(qū)土壤類型分布圖獲得媯水河流域土壤可蝕性因子分布圖。

2.2.3 地形因子 目前有關(guān)土壤侵蝕的研究中，大多利用坡度坡長(zhǎng)因子(LS)作為地形因子進(jìn)行計(jì)算。坡度坡長(zhǎng)因子對(duì)于坡面尺度的評(píng)價(jià)具有較好的模擬效果，而對(duì)于流域尺度和區(qū)域尺度存在一定局限性?；诟挡艿萚11]改良的流域尺度中的地形因子，將整個(gè)流域分成39個(gè)小流域，利用溝壑密度G與地面粗糙度Ro代替坡度坡長(zhǎng)因子。溝壑密度為區(qū)域溝谷線總長(zhǎng)度與區(qū)域面積比值。地面粗糙度為地形表面積與水系所在曲面面積之比，其中水系所在曲面通過(guò)將帶有高程屬性的溝谷線拓展到整個(gè)區(qū)域得到[12]。

2.2.4 植被管理因子C采用LAI(leaf area index)指數(shù)來(lái)表征植被覆蓋度，基于Chen等[13]和Kuusk等[14]提出的植被方向性覆蓋度與LAI之間的經(jīng)典物理轉(zhuǎn)換公式計(jì)算植被覆蓋度f(wàn)，然后運(yùn)用林杰等[15]修訂的蔡崇法等[16]建立的關(guān)系式，計(jì)算植被覆蓋管理因子。

2.2.5 水土保持措施因子P根據(jù)前人的研究經(jīng)驗(yàn)獲取研究區(qū)內(nèi)不同土地利用類型的P值[17]。其中耕地為0.4，園地為0.7，林地、草地與未利用地為1，水域與建設(shè)用地為0。

2.3 植被覆蓋對(duì)土壤侵蝕的控制效率計(jì)算

采用李國(guó)慶等[4]提出的方法對(duì)媯水河流域土壤侵蝕控制效率進(jìn)行計(jì)算，以此為指標(biāo)能夠更好地評(píng)價(jià)研究區(qū)植被對(duì)土壤侵蝕的控制效率。

3 結(jié)果

3.1 植被蓋度時(shí)空演變特征

參照SL190—2007《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》，按照<30%、≥30%～45%、≥45%～60%和≥60%標(biāo)準(zhǔn)，將2000—2018年媯水河流域的植被覆蓋度分為低、中低、中等和高植被覆蓋4個(gè)等級(jí)(圖2)。結(jié)果顯示，高植被覆蓋區(qū)域主要分布在研究區(qū)西北部與東南部，中等植被覆蓋區(qū)域分布在媯水河流域邊緣地帶；而中低覆蓋區(qū)域分布在研究區(qū)中部，低覆蓋區(qū)域主要分布在水域和建設(shè)用地區(qū)域。2000年研究區(qū)以中低植被覆蓋為主，占總面積62.85%，其次是中等、低、高植被覆蓋。到2005年，媯水河流域植被覆蓋相比2000年有了小幅改善，低和高植被覆蓋區(qū)域面積減少，中低植被覆蓋區(qū)域面積增加。2008和2013年相比較，低和中低植被覆蓋區(qū)域面積都有所減少，中等和高植被覆蓋區(qū)域面積增加。2018年植被覆蓋狀況有了大幅度改善，中低植被覆蓋區(qū)域面積明顯減少，中等與高植被覆蓋區(qū)域有明顯的擴(kuò)張，研究區(qū)植被覆蓋狀況以中等覆蓋度為主。由此可見(jiàn)，隨著生態(tài)環(huán)境保護(hù)工程與政策實(shí)施，媯水河流域植被逐漸恢復(fù)，流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境得到顯著改善。

圖2 媯水河流域植被覆蓋度等級(jí)空間分布Fig.2 Spatial distribution of vegetation coverage grade in Guishui River Basin

3.2 土壤侵蝕時(shí)空演變特征

3.2.1 土壤侵蝕強(qiáng)度時(shí)空演變特征 采用RUSLE模型在空間柵格尺度估算媯水河流域土壤侵蝕強(qiáng)度，并統(tǒng)計(jì)分析媯水河流域2000、2005、2008、2013和2018年土壤侵蝕強(qiáng)度均值變化特征(圖3)。結(jié)果表明:2000年媯水河流域土壤侵蝕強(qiáng)度相對(duì)較高，土壤侵蝕模數(shù)為846.52 t/(km2·a)；之后隨著退耕還林(草)、京津風(fēng)沙源治理項(xiàng)目實(shí)施以及全面推進(jìn)生態(tài)清潔小流域建設(shè)，土壤侵蝕強(qiáng)度逐漸降低，2005年土壤侵蝕模數(shù)最低，為615.43 t/(km2·a)。2013年媯水河流域土壤侵蝕強(qiáng)度又開(kāi)始大幅上升，達(dá)到最高值，為891.41 t/(km2·a)。2018年，土壤侵蝕強(qiáng)度有所下降。其原因可能是，2012年流域內(nèi)開(kāi)始實(shí)施第1 輪的百萬(wàn)畝造林計(jì)劃，在林地建設(shè)初期，新建設(shè)的林地郁閉度不高，造成一定土壤侵蝕。隨著植被不斷生長(zhǎng)恢復(fù)，研究區(qū)內(nèi)土壤侵蝕狀況逐漸得到改善。

圖3 媯水河流域土壤侵蝕強(qiáng)度變化統(tǒng)計(jì)圖Fig.3 Soil erosion intensity changes in Guishui River Basin

參照SL190—2007《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》，將土壤侵蝕強(qiáng)度按<200、200～<2 500、2 500～<5 000、5 000～<8 000和≥8 000 t/(hm2·a)分為微度、輕度、中度、強(qiáng)度和極強(qiáng)度等5個(gè)級(jí)別。結(jié)果顯示： 2000—2018年媯水河流域侵蝕強(qiáng)度以輕度為主(表1)，侵蝕強(qiáng)度相對(duì)較小。其中，2000年媯水河流域主要表現(xiàn)為輕度侵蝕，其面積比例達(dá)到86%(887.96 km2)，而微度侵蝕面積比例為10.60%(109.68 km2)，中度侵蝕及以上比例為3.3%(34.51 km2)。隨著時(shí)間推移，媯水河流域存在輕度以上等級(jí)侵蝕面積逐漸減少。但是，到2013年，輕度以上等級(jí)侵蝕面積較2008年增加了2.1%(20.69 km2)。其中，強(qiáng)度和極強(qiáng)度侵蝕面積增加了0.9%(11.05 km2)。2018年媯水河流域微度侵蝕面積迅速增長(zhǎng)，比例達(dá)到最大值19%(199.71 km2)，而輕度侵蝕面積比例雖仍較大，但是從時(shí)間尺度來(lái)看，最低值為77.60%(815.08 km2)。值得關(guān)注的是，2018年極強(qiáng)度侵蝕面積較2013年增加了0.7%(5.91 km2)。

表1 媯水河流域不同土壤侵蝕等級(jí)面積統(tǒng)計(jì)

從空間分布(圖4)來(lái)看，媯水河流域輕度侵蝕分布在研究區(qū)大部分區(qū)域，而微度侵蝕主要以點(diǎn)狀和片狀分布于研究區(qū)中部的水域、建設(shè)用地以及高植被覆蓋度的林地、園地和草地。強(qiáng)度和極強(qiáng)度侵蝕主要以點(diǎn)狀分布在研究區(qū)中部。從時(shí)間尺度來(lái)看，研究區(qū)中部微度侵蝕區(qū)域有明顯的擴(kuò)張，中度及以上侵蝕區(qū)域狀況有所改善。2013年，部分微度侵蝕區(qū)域轉(zhuǎn)換為更強(qiáng)度等級(jí)侵蝕區(qū)域。2013—2018年研究區(qū)中部出現(xiàn)部分強(qiáng)度侵蝕區(qū)域，主要為分布在建設(shè)用地周圍低植被覆蓋度的林草地。

圖4 媯水河流域土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)空間分布Fig.4 Spatial distribution of classification of soil erosion intensity grading in Guishui River Basin

3.2.2 土壤侵蝕控制指數(shù)時(shí)空演變特征 媯水河流域土壤侵蝕控制指數(shù)估算結(jié)果顯示(圖5)，研究區(qū)土壤侵蝕控制指數(shù)總體較高，2000—2018年均值在0.920以上。2000年土壤侵蝕控制指數(shù)最低，為0.922。隨著植被恢復(fù)與生態(tài)環(huán)境工程建設(shè)推進(jìn)，媯水河流域土壤侵蝕控制指數(shù)逐漸升高，2013年達(dá)到0.934。2018年較2013年有所降低，其原因可能是世園會(huì)、冬奧會(huì)場(chǎng)館及其配套路網(wǎng)、水電工程等設(shè)施建設(shè)過(guò)程中造成部分區(qū)域植被發(fā)生退化，導(dǎo)致該區(qū)域控制指數(shù)較低。

圖5 土壤侵蝕控制指數(shù)年際變化Fig.5 Inter-annual variation of soil erosion control index

從空間分布(圖6)來(lái)看，媯水河流域土壤侵蝕控制指數(shù)較高區(qū)域集中在流域西北部山區(qū)與流域中部平原地區(qū)，而土壤侵蝕控制指數(shù)較低的區(qū)域?yàn)榱饔蚰喜康貐^(qū)、流域北部山麓前緣區(qū)域。其原因可能是，流域西北部山區(qū)為發(fā)育良好的天然林地，流域中部土地利用類型主要為耕地，地勢(shì)平坦且有一定的水土保持措施，因此該地區(qū)控制指數(shù)較高。流域南部地區(qū)與北部山麓前緣多分布為發(fā)育一般的林地、草地與園地，對(duì)土壤侵蝕的控制效率較差。2013年，媯水河流域中部增加了部分新建人工林區(qū)域，造成該區(qū)域控制指數(shù)有明顯降低，而到2018年媯水河流域中部地區(qū)增加了部分點(diǎn)狀、條帶狀土壤侵蝕控制效率較低的區(qū)域。媯水河流域西部媯水河入官?gòu)d水庫(kù)區(qū)域，該區(qū)域在2000—2008年間的土地利用類型為水域，2013—2018水域面積逐漸減少，土地利用轉(zhuǎn)變?yōu)榈透采w的草地，導(dǎo)致該區(qū)域土壤侵蝕控制效率明顯下降。

圖6 媯水河流域土壤侵蝕控制指數(shù)空間分布Fig.6 Spatial distribution of soil erosion control index in Guishui River Basin

3.3 植被覆蓋度變化對(duì)土壤侵蝕的影響

3.3.1 植被覆蓋與土壤侵蝕控制指數(shù)相關(guān)性 將土壤侵蝕控制指數(shù)數(shù)據(jù)與植被覆蓋度數(shù)據(jù)疊加，分析媯水河流域2000—2018年植被覆蓋變化與土壤侵蝕控制指數(shù)變化相關(guān)性。結(jié)果顯示：流域大部分區(qū)域植被覆蓋度與土壤侵蝕控制指數(shù)呈現(xiàn)出較高的相關(guān)性(圖7)，且在P<0.001水平上相關(guān)性顯著。而對(duì)于建設(shè)用地與水域，其植被覆蓋幾乎為零，但其控制指數(shù)幾乎為1，故在這2種用地類型區(qū)域，植被覆蓋與土壤侵蝕控制指數(shù)相關(guān)性幾乎為0。流域中部地區(qū)還存在散狀點(diǎn)區(qū)域，二者呈現(xiàn)負(fù)的相關(guān)性，將其與土地利用類型疊加發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域基本為耕林轉(zhuǎn)化區(qū)和耕草轉(zhuǎn)化區(qū)。這可能是由于耕地轉(zhuǎn)為林地初期，雖然整體植被覆蓋度增加，但是林下地表植被覆蓋度較小，反而導(dǎo)致土壤侵蝕量增加。

圖7 2000—2018年媯水河流域植被覆蓋度與土壤侵蝕控制指數(shù)相關(guān)性和顯著性水平Fig.7 Correlation and significance between vegetation coverage and soil erosion control index from 2000 to 2018 in Guishui River Basin

3.3.2 植被覆蓋對(duì)土壤侵蝕控制指數(shù)的影響 將植被覆蓋分級(jí)數(shù)據(jù)與土壤侵蝕控制指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加(表2)分析發(fā)現(xiàn)，植被覆蓋度對(duì)土壤侵蝕的控制效率影響比較明顯，隨著植被覆蓋度等級(jí)提高，土壤侵蝕控制效率不斷上升，高植被覆蓋區(qū)域的控制效率明顯高于低植被覆蓋區(qū)域。低植被覆蓋度區(qū)域在2000—2018年期間土壤控制效率逐漸降低，其中，2000—2013年間降幅較小，僅為0.06，而2013—2018年間降幅較大，達(dá)到0.19。對(duì)于中低、中等、高植被覆蓋區(qū)域的土壤侵蝕效率在2000—2018年間相對(duì)比較穩(wěn)定，均呈現(xiàn)出小幅提升。

表2 不同植被覆蓋度等級(jí)的土壤侵蝕控制指數(shù)統(tǒng)計(jì)

將2000、2005、2010、2015和2018年5期不同土地利用類型的植被蓋度與土壤侵蝕控制指數(shù)進(jìn)行疊加繪制散點(diǎn)圖，獲取不同土地利用類型植被蓋度和土壤侵蝕控制指數(shù)的擬合函數(shù)。研究結(jié)果(圖8)顯示二次函數(shù)能夠較好地表征植被覆蓋度與土壤侵蝕控制指數(shù)之間的關(guān)系，其中林地與草地的擬合效果最好。當(dāng)林地植被覆蓋度在30%～70%時(shí)，草地覆蓋度在20%～50%時(shí)，耕地和園地覆蓋度在25%～50%時(shí)，植被蓋度與土壤侵蝕控制指數(shù)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，土壤侵蝕控制效率隨植被蓋度的升高而升高。在同等植被覆蓋下，不同土地利用類型的控制指數(shù)呈現(xiàn)為耕地>園地>林地=草地。當(dāng)植被覆蓋度相同時(shí)，因耕地與果園大多處于平緩區(qū)域，故相較于草地，耕地與果園對(duì)土壤侵蝕控制效率更高。

4 討論

針對(duì)媯水河流域2000—2018年土壤侵蝕控制效率進(jìn)行了研究，并分析了植被覆蓋變化對(duì)土壤侵蝕控制效率的影響。發(fā)現(xiàn)研究區(qū)土壤侵蝕控制效率總體較高，且空間差異較明顯；其中，媯水河流域中部部分區(qū)域因施工建設(shè)導(dǎo)致的控制效率低下，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)施工過(guò)程中的水土保持監(jiān)督，避免造成嚴(yán)重水土流失。流域南部與北部山麓前緣地帶呈現(xiàn)為較低的土壤侵蝕控制效率，該處主要為低覆蓋林草地，且容易受到人為活動(dòng)擾動(dòng)；因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)該區(qū)域?qū)嵤┮欢ǔ潭鹊姆庥?，通過(guò)優(yōu)化林、灌、草的配置，提高土壤侵蝕控制效率。

土地利用類型轉(zhuǎn)變會(huì)對(duì)植被生長(zhǎng)狀況產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響土壤侵蝕控制效率。媯水河流域土地利用在2013年開(kāi)始發(fā)生大面積的變動(dòng)，其中林地大面積增加，主要來(lái)源于耕地與草地，這主要與研究區(qū)內(nèi)實(shí)施的百萬(wàn)畝造林項(xiàng)目有關(guān)，但新建人工林區(qū)域土壤侵蝕控制效率較之前反而有所下降，因此在防護(hù)林建設(shè)初期，還應(yīng)該配置相應(yīng)的林下灌草以優(yōu)化林地結(jié)構(gòu)，或配備相應(yīng)工程措施，如樹(shù)盤和水平條等，這類工程不僅本身就具有水土保持功能，還可以促進(jìn)植被恢復(fù)，加快水土保持效益的實(shí)現(xiàn)。

圖8 2000、2005、2008、2013和2018年4種土地類型植被覆蓋度與土壤侵蝕控制指數(shù)的關(guān)系Fig.8 Relationship between vegetation coverage and soil erosion control index for the 4 land types in 2000，2005， 2008， 2013 and 2018

隨植被蓋度的增加，土壤侵蝕控制效率也越高，這與陳龍等[18]對(duì)植被蓋度與水土保持功能的研究結(jié)論一致。王雅瓊等[19]基于RS和GIS技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)植被覆蓋度低于10%時(shí)，幾乎沒(méi)有保持土壤的能力；當(dāng)植被覆蓋度>38%時(shí)，植被土壤保持能力隨覆蓋度大幅增加。當(dāng)植被蓋度為20%時(shí)，土壤侵蝕的控制效率能達(dá)到80%以上。這是由于研究區(qū)域?yàn)楸狈酵潦絽^(qū)，一些坡度大的區(qū)域土壤貧瘠，無(wú)法提供足夠養(yǎng)分供給植被生長(zhǎng)，因此植被蓋度較低，受到潛在侵蝕量的限制其土壤保持量較低，但土壤侵蝕控制效率較高。當(dāng)植被覆蓋度較低時(shí)，土壤侵蝕的控制效率隨植被覆蓋度的下降緩慢下降，直到臨界值時(shí)不再有任何控制效率，當(dāng)植被覆蓋度達(dá)到較高的值時(shí)，控制效率不再明顯增加。

5 結(jié)論

1)2000—2018年媯水河流域植被覆蓋狀況明顯改善，高植被覆蓋度區(qū)域占比由2000年的3%增加到2018年的10.8%，研究區(qū)2000年以中低植被覆蓋為主，2018年以中等植被覆蓋為主。流域內(nèi)西北部山區(qū)天然林的植被覆蓋度最高，其次為流域其他山區(qū)及山腳，流域中部平原地區(qū)植被覆蓋度相對(duì)較低。

2)研究區(qū)不同年份土壤侵蝕控制指數(shù)均值都>0.92，空間差異顯著，山麓與部分耕地地區(qū)較低，其他區(qū)域較高。植被覆蓋度變化對(duì)土壤侵蝕的控制效率影響作用明顯，植被覆蓋度變化與土壤侵蝕控制指數(shù)變化在耕林和耕草轉(zhuǎn)化區(qū)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，在其他區(qū)域均呈現(xiàn)良好的正相關(guān)關(guān)系。對(duì)同種土地利用類型來(lái)說(shuō)，二者也呈現(xiàn)出顯著的相關(guān)關(guān)系，隨著植被覆蓋度的提高，土壤侵蝕控制效率不斷升高。