中圖分類(lèi)號(hào)：F301 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-9655（2025）增-0070-05

0 引言

土壤侵蝕是全球范圍內(nèi)普遍存在的重大生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，其形成過(guò)程受到氣候、地形、植被覆蓋和人類(lèi)活動(dòng)等多重因素的交互影響。小流域是土壤侵蝕的基本單元，科學(xué)地獲取和監(jiān)測(cè)小流域土壤侵蝕，可對(duì)小流域地區(qū)水土保持措施的合理布設(shè)提供科學(xué)依據(jù)，并對(duì)小流域生態(tài)環(huán)境恢復(fù)和重建意義重大。模型模擬預(yù)測(cè)法是現(xiàn)代土壤侵蝕研究的主要方法之一，自20世紀(jì)70年代末期構(gòu)建首個(gè)通用土壤流失計(jì)算模型（USLE）[1]。經(jīng)過(guò)完善，科研團(tuán)隊(duì)于1997年成功開(kāi)發(fā)出修正版通用土壤流失方程（RUSLE）[2]顯著提升了土壤侵蝕定量評(píng)估的精度與適用性。此后，國(guó)外相關(guān)學(xué)者利用RUSLE模型、遙感（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）對(duì)馬尼穆塔納迪次流域的多年平均土壤流失量進(jìn)行研究，預(yù)測(cè)了降雨和土地利用變化共同影響下的年平均土壤流失量。20世紀(jì)70年代后，國(guó)內(nèi)學(xué)者們逐步引入通用土壤流失方程（USLE）及其修正版本（RUSLE），針對(duì)不同地理區(qū)域的特征，系統(tǒng)開(kāi)展了模型參數(shù)本地化校正工作。具體而言，通過(guò)優(yōu)化各因子算法并驗(yàn)證其區(qū)域適用性，改進(jìn)后的模型已成功應(yīng)用于我國(guó)多個(gè)典型侵蝕區(qū)，包括：黃土高原丘陵溝壑區(qū)[4]、東北漫崗區(qū)[5]東南紅壤丘陵區(qū)以及云貴高原斜坡耕地等。這一系列研究實(shí)踐不僅完善了土壤侵蝕預(yù)測(cè)模型的理論體系，也為區(qū)域水土保持規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)。但利用RUSLE模型定量分析小流域土壤侵蝕的時(shí)空變化特征及土壤侵蝕強(qiáng)度與不同土地利用類(lèi)型的關(guān)系的研究較少。因此，本文將GIS技術(shù)與RUSLE模型相結(jié)合，選取異龍湖流域，定量分析該流域的土壤侵蝕模數(shù)，確定其土壤侵蝕強(qiáng)度等級(jí)，分析不同土地利用類(lèi)型與土壤侵蝕強(qiáng)度的空間耦合關(guān)系，揭示其分布格局特征與形成機(jī)制，從而為西南地區(qū)小流域土壤侵蝕防治提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 研究區(qū)概況

異龍湖地處東經(jīng) 102^°28^′～102^°38^′ ，北緯23^°28^′～23^°42^′ 。是中國(guó)云南省紅河哈尼族彝族自治州石屏縣境內(nèi)的典型高原淡水湖泊。湖面面積約為 35.12km² ，流域面積則達(dá)到 360.4km² 。整個(gè)湖區(qū)沿西北至東南方向展布，海拔大約在 1420m 左右，地勢(shì)平坦，整體形態(tài)呈東西向條帶狀[8]。

流域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，每年5一10月的集中強(qiáng)降雨，極易引發(fā)水土流失。土壤多為易侵蝕的沉積巖石風(fēng)化土[1]，這在雨季更是加劇了土壤侵蝕的嚴(yán)重性。此外，由于流域內(nèi)部分區(qū)域開(kāi)展了農(nóng)業(yè)活動(dòng)，包括耕作和畜牧業(yè)，土地管理不當(dāng)可能進(jìn)一步加劇土壤侵蝕。同時(shí)，非法砍伐或森林破壞也會(huì)削弱土壤的固持能力，增加侵蝕風(fēng)險(xiǎn)。

異龍湖流域在以上自然特征和人為因素共同作用下，水土流失風(fēng)險(xiǎn)巨大，研究該區(qū)域土壤侵蝕，不僅對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)和自然資源管理具有指導(dǎo)意義，也為類(lèi)似地理環(huán)境下的其他區(qū)域提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)依據(jù)。

2數(shù)據(jù)與研究方法

2.1數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本研究所涉及的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

2.2 研究方法

本研究采用修正通用土壤流失方程（RUSLE）作為基礎(chǔ)框架，構(gòu)建了區(qū)域土壤侵蝕強(qiáng)度定量評(píng)估

模型。該模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式可表述為：

A=R?K?LS?C?P

式中：A一土壤侵蝕模數(shù)，其物理內(nèi)涵為單位面積年均土壤流失量，采用國(guó)際通用計(jì)量單位t/（ km²?a ）進(jìn)行量化表征； R 一降雨侵蝕力因子，用于表征降水過(guò)程對(duì)地表土壤顆粒的剝離作用和徑流搬運(yùn)能力，量綱為（ MJ?mm ）/（ km²?h?a_?^? ）； K 一土壤可蝕性因子，表征土壤抵抗侵蝕的敏感程度，量綱為（t·h） / （ MJ?mm ）； LS 一地形因子，綜合反映坡長(zhǎng)和坡度對(duì)侵蝕過(guò)程的影響，為無(wú)量綱參數(shù)； C 一植被覆蓋與管理因子，表征地表植被對(duì)土壤的保護(hù)作用，為無(wú)量綱參數(shù)； P 一水土保持措施因子，表征工程措施對(duì)侵蝕的抑制效果，為無(wú)量綱參數(shù)。

使用RUSLE模型估算區(qū)域的總侵蝕量As計(jì)算公式為：

式中： A_i 一第類(lèi)單元的侵蝕量； a_i 為第類(lèi)單元的面積。

3結(jié)果與討論

3.1土壤侵蝕空間分布特征

將RUSLE模型各因子計(jì)算結(jié)果進(jìn)行空間疊加運(yùn)算，得到了異龍湖流域土壤侵蝕模數(shù)分布圖，異龍湖流域2020年的平均土壤侵蝕模數(shù)為762.96t/ （ km²?a ）。并依據(jù)水利部發(fā)布的《SL190—2017土壤侵蝕分類(lèi)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》[1生成了2020年異龍湖流域的土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)圖（圖1）。

由表2可知，異龍湖流域2020年水土流失面積為 35.52km² ，其中土壤侵蝕模數(shù)為 500～ 2500t/AA （ km²?a ）的輕度侵蝕面積達(dá)到了 23.48km² ，占比約為總面積的 66.11% ，為侵蝕的主要類(lèi)型。其次是侵蝕模數(shù)在 2500～8000t/ （ km²?a ）的中度侵蝕與強(qiáng)烈侵蝕，其侵蝕面積占比相差不大，且中度侵蝕易于轉(zhuǎn)化為強(qiáng)烈侵蝕，需著重關(guān)注。最后是土壤侵蝕模數(shù)為 8000t/Ω（km²?a） ）以上的極強(qiáng)烈侵蝕和劇烈侵蝕，主要分布在流域的上游地區(qū)，尤其是坡度較大、植被覆蓋度較低的地方。這些區(qū)域的土壤侵蝕模數(shù)明顯高于其他區(qū)域，主要原因是坡度增加了水流速度，而植被的缺失減少了土壤的保護(hù)作用。此外，流域內(nèi)部分海拔較低地區(qū)由于過(guò)去不當(dāng)?shù)耐恋毓芾砗透鞣绞剑M管坡度不大，但侵蝕風(fēng)強(qiáng)度仍然較高。這些區(qū)域的侵蝕主要是由表面徑流引起的，尤其是在強(qiáng)降雨期間。異龍湖流域的土壤侵蝕研究表明，侵蝕強(qiáng)度的空間分布具有顯著的異質(zhì)性，因此應(yīng)進(jìn)一步探討關(guān)鍵變量變化對(duì)侵蝕預(yù)測(cè)的影響，制定或修改適合當(dāng)?shù)貤l件的侵蝕控制和土地管理方案。

3.2土壤侵蝕與土地利用的關(guān)系

流域不同的土地利用方式是土壤侵蝕發(fā)生面積和強(qiáng)度特征變化的一個(gè)重要影響因素。將土攘侵蝕強(qiáng)度分級(jí)數(shù)據(jù)與第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查劃分的土地利用數(shù)據(jù)[12]進(jìn)行疊加分析，得到耕地，園地，林地，草地和城鎮(zhèn)用地的土壤侵蝕空間分布特征（見(jiàn)表3）。

不同土地利用類(lèi)型在土壤侵蝕強(qiáng)度上有顯著差異。耕地和林地通常是土壤侵蝕的主要區(qū)域，而園地、草地和城鎮(zhèn)用地的土壤侵蝕強(qiáng)度較低。耕地以微度（ 21.40% ）和輕度侵蝕（ 31.77% ）為主，但隨著侵蝕強(qiáng)度的增加，耕地的侵蝕面積顯著減少。這表明耕地的侵蝕在侵蝕強(qiáng)度較高的情況下有所改善。耕地因?yàn)轭l繁的耕作活動(dòng)破壞了土壤結(jié)構(gòu)，降低了土壤的團(tuán)聚度，使其更易受到水蝕作用。園地的中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈侵蝕比例較高，特別是在強(qiáng)烈侵蝕和極強(qiáng)烈侵蝕中的占比分別達(dá)到 57.31% 和 63.13% 。園地由于其裸露的土壤和較少的植被覆蓋，在較陡的坡度和暴雨條件下更易受到侵蝕。林地盡管總面積大，但輕度侵蝕占比較高，這可能與地形復(fù)雜以及降水集中等因素有關(guān)。草地的土壤侵蝕強(qiáng)度較低，總面積和比例也較小，這與草地的植被覆蓋和土壤穩(wěn)定性較好有關(guān)。城鎮(zhèn)用地的侵蝕強(qiáng)度相對(duì)較小，但在極強(qiáng)烈和劇烈侵蝕中占有一定比例，可能是由于道路和建筑物的建設(shè)破壞了原有的土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了局部的高強(qiáng)度侵蝕。

在進(jìn)行土壤保護(hù)和流域管理策略制定時(shí)，考慮到不同土地利用類(lèi)型對(duì)土壤侵蝕的影響至關(guān)重要。例如，增加林地和草地的面積，可以有效減少土壤侵蝕；同時(shí)，優(yōu)化耕作方法和增加作物殘茬覆蓋，也能顯著降低耕地的侵蝕率。耕地和園地的侵蝕強(qiáng)度較高，特別是在強(qiáng)烈和極強(qiáng)烈的分類(lèi)中，提示需要在這些區(qū)域加強(qiáng)水土保持措施。林地的防護(hù)作用較好，但在一些區(qū)域也需關(guān)注管理問(wèn)題。草地表現(xiàn)出最好的防護(hù)效果，表明其在水土保持中的重要性。針對(duì)不同土地利用類(lèi)型，建議采取差異化的水土保持策略，例如在耕地和園地中推廣覆蓋作物和有機(jī)肥施用，以降低侵蝕風(fēng)險(xiǎn)；而在草地中，則可通過(guò)合理放牧和適度管理來(lái)保持其生態(tài)功能。這些科學(xué)舉措能夠?yàn)槲磥?lái)的土地利用和土壤保護(hù)策略提供科學(xué)依據(jù)，幫助改善區(qū)域的生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

3.3土壤侵蝕的時(shí)間演變特征

引入2010—2020年土壤侵蝕強(qiáng)度轉(zhuǎn)移矩陣對(duì)近10年間異龍湖流域土壤侵蝕的演變狀況進(jìn)行分析，由表4可知，微度侵蝕從 229.62km² 增加到258.24km² ，整體上微度侵蝕面積有所增加，說(shuō)明更多區(qū)域的土壤侵蝕強(qiáng)度減輕，變?yōu)槲⒍惹治g。輕度和中度侵蝕分別增加了約 14km² 和 26km² 。這表明部分區(qū)域微度和輕度侵蝕地區(qū)在2022年有所減少，而中度侵蝕地區(qū)增加了。意味著一些原本侵蝕較輕的地區(qū)在這段時(shí)間內(nèi)侵蝕程度加劇。同時(shí)，強(qiáng)烈侵蝕地區(qū)的治理取得了一定效果，因?yàn)檫@些地區(qū)的侵蝕程度并未見(jiàn)明顯增加，部分甚至有所降級(jí)。強(qiáng)烈和極強(qiáng)烈侵蝕占比較小，但這些區(qū)域的侵蝕強(qiáng)度依然存在，盡管在這兩類(lèi)中沒(méi)有大幅變化，但仍然需要持續(xù)關(guān)注。2020年同時(shí)也出現(xiàn)了部分面積極小的劇烈侵蝕區(qū)域，這說(shuō)明在經(jīng)過(guò)有效的治理和保護(hù)下，流域整體向良好的方向發(fā)展，但是仍有小部分的地區(qū)土壤和植被結(jié)構(gòu)遭到了破壞，應(yīng)加強(qiáng)該地區(qū)的土地管理和農(nóng)業(yè)實(shí)踐，減少和預(yù)防侵蝕的進(jìn)一步惡化。

4結(jié)論

（1）異龍湖流域2020年土壤侵蝕狀況存在顯著的空間異質(zhì)性，平均土壤侵蝕模數(shù)為762.96t/ （ km²?a ），水土流失面積為 35.52km² ，占流域總面積的比例較大。其中輕度侵蝕是主要類(lèi)型，占 66.11% 。然而，中度、強(qiáng)烈及極強(qiáng)烈侵蝕主要集中于坡度較大、植被覆蓋較低的上游地區(qū)，需特別關(guān)注以避免進(jìn)一步惡化。

（2）土地利用類(lèi)型對(duì)土壤侵蝕具有重要影響。耕地和園地的侵蝕強(qiáng)度相對(duì)較高，尤其是耕地由于耕作活動(dòng)易導(dǎo)致輕度至中度侵蝕；園地在中度和強(qiáng)烈侵蝕中占比較大，裸露土壤和較少植被是主要原因。林地和草地的侵蝕強(qiáng)度相對(duì)較低，草地表現(xiàn)出較好的水土保持效果。城鎮(zhèn)用地的局部高強(qiáng)度侵蝕則與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相關(guān)。

（3）土壤侵蝕強(qiáng)度轉(zhuǎn)移矩陣表明，2010—2020年，輕度侵蝕面積逐漸向微度侵蝕轉(zhuǎn)移，強(qiáng)烈與極強(qiáng)烈侵蝕面積有所減少，表明治理措施對(duì)部分區(qū)域的侵蝕控制效果顯著。然而中度侵蝕面積整體上有所增加，表明部分地區(qū)需加強(qiáng)監(jiān)測(cè)與防治。且2020年有極少部分地區(qū)發(fā)生劇烈侵蝕，仍需持續(xù)關(guān)注和治理。

綜上所述，異龍湖流域土壤侵蝕的空間和時(shí)間演變特征強(qiáng)調(diào)了差異化管理和因地制宜的水土保持策略的重要性。未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)侵蝕區(qū)的治理，優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)，并加大水土保持措施的力度，以促進(jìn)流域生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

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Soil Erosion Characteristics of YilongLake Watershed Based on RUSLE

PANJia，HUANGYue （School of Earth Sciences，Yunnan Unicersity，Kunming 65o5oo，China）

Abstract：Inthispaper，weemployedtheRevisedUniversalSoilLossEquation（RUSLE）model，integratedwithGspatial analysistechnology，toconductaquantitativeanalysisofsoilerosioncharacteristicswithintheYilongLakewatershedinYunnan Provinceovertheperiodfrom2O10to2O20.Ourobjectivesweretoelucidate thespatialandtemporaldistributionpatersofsoil erosionwithinthewatershedandtoexaminethecorelationbetweensoilerosionintensityandvariouslandusetypes.Theresults demonstrated that： ① Theaverage soil erosionmodulusin the YilongLakewatershed in 2O20 was 762.96t/（km²?a） ，with mild erosion accounting for 66.11% of the total eroded area ② Land use patterns had a significant impact on soil erosion，as cropland and garden landweremorepronetorosionspeciallyuringeavyrainfall，whereasforestlandandgrassandexibitedsuperiorsoilnd waterconservation effects. ③ Analysis of the soil erosion intensity transfer matrix revealed that the area experiencing mild erosion wasgraduallytrasitiongtoghteroionhileteegionsectedbystrongdverystrongrosondecreasedHoweeere wasanoverallincreaseintheareaexperiencingmoderateerosion，ithintenserosionobseedinspecificpockets.Tsefindngs suggestthatsoilerosioncontrolmeasureshavecommencedyeldingpositiveoutcomes.However，itremainscrucialtoitensify dynamicmonitoringofsoilerosionandlandusemanagement，devisediferentiatedsoilandwaterconservationstrategiesand optimizelanduse structures to address various erosion risks and foster sustainable development within the watershed.

Keywords：GIS;RUSLE modeling;soil erosion;YilongLakeWatershec

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