基于RS與GIS的福建長(zhǎng)汀縣土壤侵蝕時(shí)空變化研究

武國(guó)勝，林惠花，朱鶴健

（福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007）

基于RS與GIS的福建長(zhǎng)汀縣土壤侵蝕時(shí)空變化研究

武國(guó)勝，林惠花，朱鶴健

（福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007）

在遙感影像解譯福建長(zhǎng)汀1988、2000、2007年土壤侵蝕數(shù)據(jù)及相關(guān)研究數(shù)據(jù)的支持下，基于RS與GIS技術(shù)，分析了研究區(qū)近20年中土壤侵蝕的時(shí)空變化及與不同地理因子間的相關(guān)分異規(guī)律.結(jié)果表明：1）研究區(qū)土壤侵蝕總體好轉(zhuǎn)，特別是2000—2007年間，強(qiáng)度以上的侵蝕面積大幅下降.2）研究區(qū)土壤侵蝕與坡度相關(guān)性不明顯，緩坡是研究區(qū)土壤侵蝕嚴(yán)重區(qū)域，這與該地帶多為坡耕地，人類活動(dòng)影響劇烈有關(guān)，土壤侵蝕主要發(fā)生在侵蝕性紅壤、粗骨性紅壤、粗骨性黃壤等分布區(qū)，由于利用方式改變?cè)斐伤就练植紖^(qū)也出現(xiàn)高侵蝕率.3）植被覆蓋度的不斷增加與土壤侵蝕強(qiáng)度及侵蝕面積呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系.

土壤侵蝕；時(shí)空變化；長(zhǎng)??；RS和GIS

土壤侵蝕是當(dāng)今世界最嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之一，嚴(yán)重制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展.長(zhǎng)汀縣是福建省至今土壤侵蝕最嚴(yán)重的地區(qū)之一[1]，其治理歷史始于20世紀(jì)40年代，與甘肅天水、陜西長(zhǎng)安一起成為當(dāng)時(shí)全國(guó)僅有的三個(gè)成立水土保持試驗(yàn)站的縣份之一.由于水土流失的嚴(yán)重性、典型性、治理工作的長(zhǎng)期性和相對(duì)連續(xù)性，學(xué)術(shù)界已經(jīng)把長(zhǎng)汀縣水土流失治理的研究工作作為研究福建省乃至中國(guó)南方亞熱帶紅壤丘陵水土流失治理的一個(gè)典型區(qū)，并積累了大量的相關(guān)研究[1-6]，在空間尺度上主要以坡面、徑流小區(qū)為載體，在內(nèi)容上多以微觀為主，如不同土壤侵蝕治理模式下的土壤理化性質(zhì)特征、植物群落演替規(guī)律，不同治理措施成效對(duì)比等.在加深認(rèn)識(shí)研究區(qū)土壤侵蝕機(jī)理的同時(shí)，仍存在不同程度的不足，如對(duì)區(qū)域土壤侵蝕的時(shí)空分異仍未重視，以致無(wú)法進(jìn)一步開(kāi)展研究區(qū)土壤侵蝕的時(shí)空預(yù)測(cè)等更深入的研究.本文旨在通過(guò)研究區(qū)較長(zhǎng)時(shí)間尺度土壤侵蝕時(shí)空變化規(guī)律及其與地理因子的相關(guān)性，為進(jìn)一步探討研究區(qū)土壤侵蝕的驅(qū)動(dòng)機(jī)制和生態(tài)環(huán)境整治提供有針對(duì)性的治理方案.

1 研究區(qū)概況

長(zhǎng)汀縣是福建省西部的內(nèi)陸山區(qū)縣份，地處武夷山脈南段，為閩贛兩省的邊陲要沖.土地面積為3 086.92 km2.氣候暖熱濕潤(rùn)，多年平均的降水量為1 737.1 mm，其中3—6月雨量占全年雨量的60%以上，且多暴雨.低山、丘陵占全縣總面積71%.地形破碎，嶺谷相間.花崗巖發(fā)育的紅壤抗蝕能力弱，原始植被多遭破壞.現(xiàn)有植被主要是馬尾松、灌叢以及荒草坡等次生植被和人工植被.

2007年，該縣總?cè)丝跒?9.74萬(wàn)人，平均人口密度達(dá)162人/km2.其中農(nóng)業(yè)人口35.17萬(wàn)人，占總?cè)丝诒戎?0.70%，是以農(nóng)業(yè)為主的縣份.全縣地區(qū)生產(chǎn)總值為431 904萬(wàn)元，人均GDP為8 683元，為同期福建省全省平均水平（144 269元）的33.51%，是福建省的貧困縣之一.

2 研究數(shù)據(jù)及方法

2.1 數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)處理

本文主要數(shù)據(jù)源有兩種類型：紙質(zhì)圖件和遙感影像.紙質(zhì)圖件包括研究區(qū)土壤圖、地質(zhì)圖、1988年土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)圖等.遙感數(shù)據(jù)包括1988、2000、2007年三個(gè)年份.首先對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，解譯提取土地利用類型，按水田、旱地、園地、林地、灌草地、建設(shè)用地、水域、裸地等分類，結(jié)果通過(guò)Kappa檢驗(yàn)，然后歸并為水域、耕地、其他地類三大類型，重新編碼，進(jìn)而利用像元二分模型計(jì)算獲得植被覆蓋度[7].將數(shù)字地形圖進(jìn)行等高線插值，轉(zhuǎn)換成TIN，生成10 m×10 m的DEM柵格圖，在GRID模塊下基于SLOPE函數(shù)提取生成研究區(qū)坡度圖.以上數(shù)據(jù)最終統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成30 m×30 m的柵格圖.最后以植被覆蓋圖、土地利用類型圖、坡度圖為基礎(chǔ)，根據(jù)研究區(qū)實(shí)際情況和相關(guān)研究，確立研究區(qū)土壤水蝕解譯標(biāo)準(zhǔn)，在ArcGIS軟件的GRID模塊中進(jìn)行疊加，利用屬性字段按照分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸并，初步生成三個(gè)年份的土壤侵蝕強(qiáng)度圖.在ArcGIS軟件的Conversion模塊中將上述生成的三期土壤侵蝕柵格圖轉(zhuǎn)換成矢量格式，導(dǎo)入ArcMap中與同期遙感影像分別疊合，進(jìn)行土壤侵蝕強(qiáng)度的人機(jī)交互判讀.對(duì)土壤侵蝕強(qiáng)度矢量數(shù)據(jù)中與實(shí)際有出入的地方，通過(guò)人工目視解譯的方法進(jìn)行校正，保障圖斑定性的判對(duì)率≥90%.然后將判讀校正完成后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ArcInfo WorkSation中，建立拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)行圖形編輯.初步生成帶拓?fù)潢P(guān)系的矢量格式的土壤侵蝕強(qiáng)度現(xiàn)狀圖.最后進(jìn)行野外校正修改，結(jié)果通過(guò)Kappa檢驗(yàn)，均達(dá)到《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》的精度要求.三個(gè)年份土壤侵蝕不同強(qiáng)度的面積見(jiàn)表1.

表1 長(zhǎng)汀縣不同年份不同土壤侵蝕強(qiáng)度面積分布Tab.1 The erosion intensity of different soil in different year in Changting county

2.2 研究方法

2.2.1 時(shí)空變化特征分析

在地理信息系統(tǒng)軟件ArcView3.3下，將三個(gè)年份的土壤侵蝕強(qiáng)度圖按30 m×30 m柵格大小，應(yīng)用代數(shù)法進(jìn)行空間疊加運(yùn)算.方法按“前一時(shí)期的侵蝕強(qiáng)度圖在此，A表示前一時(shí)刻如1988年（或2000年）土壤侵蝕強(qiáng)度類型，則A表示后一時(shí)刻2000年（或2007年）土壤侵蝕強(qiáng)度類型，這樣以時(shí)間序列為軸，對(duì)每一個(gè)侵蝕單元的value值進(jìn)行計(jì)算，生成由兩個(gè)時(shí)期侵蝕強(qiáng)度數(shù)據(jù)合成的value值復(fù)合數(shù)據(jù)，最后求出該時(shí)段各個(gè)土壤侵蝕強(qiáng)度級(jí)別的轉(zhuǎn)移矩 陣 Si×j，即 S.整理后可形成1988—2000年、2000—2007年兩個(gè)時(shí)段的不同土壤侵蝕強(qiáng)度的轉(zhuǎn)移結(jié)果（見(jiàn)表2和表3）.將疊加后的空間數(shù)據(jù)根據(jù)復(fù)合后的value值重新計(jì)算，將土壤侵蝕強(qiáng)度變化劃分為三大類：即穩(wěn)定型、好轉(zhuǎn)型和惡化型，凡是時(shí)段內(nèi)侵蝕強(qiáng)度未發(fā)生變化的均歸入穩(wěn)定型，時(shí)段內(nèi)侵蝕強(qiáng)度減輕的歸入好轉(zhuǎn)型，時(shí)段內(nèi)侵蝕強(qiáng)度加重的歸入惡化型，以便進(jìn)一步分析兩個(gè)時(shí)段土壤侵蝕強(qiáng)度的空間流轉(zhuǎn)特征.分析結(jié)果見(jiàn)表4、表5.

表21988—2000年長(zhǎng)汀縣不同土壤侵蝕強(qiáng)度轉(zhuǎn)移面積 hm2Tab.2 The erosion intensity transition area of different soil in Changting county from 1988 to 2000 hm2

表32000—2007年長(zhǎng)汀縣不同土壤侵蝕強(qiáng)度轉(zhuǎn)移面積 hm2Tab.3 The erosion intensity transition area of different soil in Changting county from 2000 to 2007 hm2

表4 不同時(shí)段土壤侵蝕強(qiáng)度轉(zhuǎn)移對(duì)比Tab.4 Contrast of the transition area of soil erosion in different time

表5 不同強(qiáng)度土壤侵蝕轉(zhuǎn)移比例分布 %Tab.5 Erosion transition proportion of different soil %

2.2.2 不同地理環(huán)境因子影響下土壤侵蝕變化的特征分析

土壤侵蝕的發(fā)生發(fā)展與所在區(qū)域的自地理環(huán)境因子關(guān)系緊密，在具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)中，各個(gè)地理環(huán)境因子的時(shí)空特征直接影響著土壤侵蝕的時(shí)空分異.本文在此著重討論坡度、土壤類型、土地利用類型和植被覆蓋度對(duì)研究區(qū)土壤侵蝕的影響.

利用遙感（RS）與地理信息系統(tǒng)（GIS）的空間分析功能，首先對(duì)坡度、土地利用類型和植被覆蓋度進(jìn)行分級(jí)：把地面坡度分為：≤5°、5°～8°、8°～15°、15°～25°、25°～35°、≥35°六級(jí)；土地利用類型分為林地、草地、坡耕地、裸地、建設(shè)用地、園地、水田、水體等8類；植被覆蓋度按≤10%、10%～30%、30%～50%、50%～70%、70%～90%、≥90%劃分為6級(jí).分析土壤類型對(duì)土壤侵蝕影響是在將研究區(qū)比例尺為1∶50000的第二次土壤普查成果圖《長(zhǎng)汀土壤圖》在Arcview3.3下數(shù)字化后，按30 m×30 m轉(zhuǎn)化為柵格圖進(jìn)行空間疊加分析.研究區(qū)土壤類型主要為紅壤、黃壤、紫色土、水稻土、石灰土和草甸土6類.其中在長(zhǎng)期土壤侵蝕作用下，紅壤亞類中形成有侵蝕性紅壤土屬.該土屬直觀反映了研究區(qū)早期土壤侵蝕的空間格局，結(jié)合三個(gè)時(shí)期土壤侵蝕強(qiáng)度圖，能清晰反映研究區(qū)土壤侵蝕的時(shí)空變化.故對(duì)該土屬?gòu)膩嗩愔袉瘟谐鰜?lái)統(tǒng)計(jì).把土壤侵蝕空間分布圖與4個(gè)地理環(huán)境因子進(jìn)行疊加分析，結(jié)果見(jiàn)表6～表9.

3 結(jié)果分析

3.1 研究區(qū)土壤侵蝕的時(shí)空分異特征

研究區(qū)土壤侵蝕的時(shí)空格局總體表現(xiàn)為：

1）在時(shí)間上，長(zhǎng)汀縣從1988—2000年及2007年土壤侵蝕面積不斷下降.具體表現(xiàn)為微度侵蝕（這里微度侵蝕指基本不發(fā)生侵蝕）面積的不斷增加和輕度以上侵蝕面積的下降，特別是2000—2007年的7年間，微度侵蝕占土地總面積增加了8.67%，1988年土壤侵蝕總面積為72 198.09 hm2，占土地總面積的23.39%，輕度到劇烈侵蝕面積分別占總侵蝕面積的53.96%、19.49%、15.23%、10.09%和1.23%，呈逐漸下降的特點(diǎn).中度及以上的各強(qiáng)度侵蝕面積之和比輕度侵蝕面積略小.2000年研究區(qū)土壤侵蝕比1988年減少了2 011.05 hm2.輕度侵蝕面積占2000年總侵蝕面積的64.1%.中度及以上的各強(qiáng)度侵蝕面積下降明顯，說(shuō)明研究區(qū)土壤侵蝕程度部分向良性轉(zhuǎn)化.此外極強(qiáng)度侵蝕面積卻增加了1 086.39 hm2，這部分增加的面積既有部分來(lái)自劇烈侵蝕，也有來(lái)自侵蝕程度較輕的輕、中、強(qiáng)度區(qū).可見(jiàn)土壤侵蝕在部分好轉(zhuǎn)的同時(shí)，局部有惡化的趨勢(shì).2007年侵蝕總面積相當(dāng)于2000年的61.90%，從侵蝕強(qiáng)度看，除了中度侵蝕面積增大外，其他的輕度、強(qiáng)度、極強(qiáng)度和劇烈侵蝕的面積都呈現(xiàn)為明顯減少的趨勢(shì)，土壤侵蝕在這一時(shí)段中得到有效的遏制.

2）空間上：從表4和表5中可知，所有土壤侵蝕程度從1988—2000年都有一定量的轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出，以穩(wěn)定為主，好轉(zhuǎn)型數(shù)量大于惡化型，說(shuō)明整體有好轉(zhuǎn)趨勢(shì).在空間分布上，從1988—2000年，好轉(zhuǎn)型表現(xiàn)為集中連片分布在土壤侵蝕嚴(yán)重的河田、三洲、策武、濯田、涂坊、南山等鄉(xiāng)鎮(zhèn).這與20世紀(jì)80年初以河田侵蝕重災(zāi)區(qū)為中心展開(kāi)集中整治分不開(kāi).惡化型在研究區(qū)各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)面上呈分散方式出現(xiàn)，特別是北部的館前、童坊、庵杰等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，局部如策武還有連片惡化的現(xiàn)象.土壤侵蝕在研究區(qū)總趨勢(shì)表現(xiàn)為有所好轉(zhuǎn)的同時(shí)，還具有反復(fù)發(fā)生和加重的現(xiàn)象.

表6 長(zhǎng)汀縣不同土壤類型下土壤侵蝕面積Tab.6 The erosion area of different types of soil in changting county

表7 長(zhǎng)汀縣不同土壤侵蝕強(qiáng)度在各坡度的侵蝕率Tab.7 Erosion ratio of erosion intensity of different soil varing with slope degree

表8 長(zhǎng)汀縣不同土地利用類型的侵蝕率和占侵蝕總面積比重Tab.8 The erosion ratio of different landuse types and its proportion of total erosion area

表9 不同年份不同植被覆蓋度下的土地面積與侵蝕面積分布情況Tab.9 The area of land and erosion in different vegetation coverage in different years

從2000—2007年間，土壤侵蝕轉(zhuǎn)移的結(jié)果較之1988—2000年間的轉(zhuǎn)移結(jié)果是穩(wěn)定型和好轉(zhuǎn)型比重上升，對(duì)應(yīng)的惡化型則明顯下降.從各個(gè)侵蝕強(qiáng)度看，微度侵蝕的比重明顯提高，其穩(wěn)定型占93.06%，惡化型僅為6.40%.從輕度到劇烈侵蝕的各個(gè)強(qiáng)度中，好轉(zhuǎn)型均占主導(dǎo)地位，且比重遞增，輕度以上的侵蝕強(qiáng)度面積除了中度變大之外，其余的都大幅度下降.中度侵蝕面積的加大主要是來(lái)自原來(lái)的輕度侵蝕，整體上該時(shí)段呈現(xiàn)出在大幅度好轉(zhuǎn)的同時(shí)，局部仍有惡化.在空間分布圖上，2000—2007年的時(shí)段內(nèi)土壤侵蝕強(qiáng)度好轉(zhuǎn)型明顯比惡化型面積大，且仍然是分布在河田、三洲、濯田等鄉(xiāng)鎮(zhèn).但惡化型的在面上區(qū)別于前個(gè)時(shí)段，表現(xiàn)為相對(duì)的集中連片，如古城的西北部、策武中部、河田西南部、宣城和濯田的北部等.這些集中連片的惡化型分布區(qū)，圖斑邊界較為平直，表現(xiàn)為與人為活動(dòng)關(guān)系密切.

綜上可見(jiàn)，研究區(qū)兩個(gè)時(shí)段的土壤侵蝕趨勢(shì)都是好轉(zhuǎn)的，但前后兩個(gè)時(shí)段轉(zhuǎn)化的速度有明顯的不同.特別是2000—2007年間土壤治理成效顯著，這與福建省委、省政府將長(zhǎng)汀縣土壤侵蝕治理納入“為民辦實(shí)事”項(xiàng)目，進(jìn)行高投入的土壤侵蝕治理，保證了快速治理所需的大量資金密不可分.

3.2 不同地理環(huán)境因子影響下土壤侵蝕變化特征

3.2.1 不同土壤類型下土壤侵蝕變化特征

通過(guò)空間疊加分析，從表6可知：1）土壤侵蝕面積由大到小按土類依次是紅壤、水稻土、石灰土、紫色土、黃壤、草甸土.土類的侵蝕率由大到小依次為水稻土、紅壤、石灰土、紫色土、黃壤，紅壤，侵蝕面積大與土類本身面積大關(guān)系緊密.石灰土和紫色土比地帶性土類之一的黃壤侵蝕率更高，說(shuō)明黃壤盡管分布在海拔800 m以上，但侵蝕率卻較之石灰土、紫色土低，說(shuō)明研究區(qū)海拔高度與土壤侵蝕相關(guān)性差.2）從土類侵蝕構(gòu)成看，紅壤中的侵蝕性紅壤侵蝕率為最高，作為與人類生產(chǎn)活動(dòng)關(guān)系最緊密的人工熟化土——水稻土，由于土地利用方式的變化，很多已經(jīng)不再是水田，而是轉(zhuǎn)化為園地、草地、林地或者建設(shè)用地，在使用過(guò)程中由于利用方式不當(dāng)，成為侵蝕的發(fā)生地.利用土地利用類型與土壤類型的疊加，在2007年，有76.81%的水稻土利用方式不是耕地，而成為其他的地類，其中成為林地的最多，其次是草地、建設(shè)用地、園地、水體及未利用地.這種轉(zhuǎn)變?cè)谀撤N意義上說(shuō)明研究區(qū)從20世紀(jì)80年代至今，土地利用方式的變化巨大，而且這部分水稻土上發(fā)生土壤侵蝕的比重達(dá)到78.72%，可見(jiàn)土壤類型對(duì)土壤侵蝕的影響很受土地利用方式的約束.

3.2.2 不同坡度下土壤侵蝕變化特征

地形是影響土壤侵蝕的重要自然因素之一.從表7中可見(jiàn)，研究區(qū)1988年和2000年的土壤侵蝕率表現(xiàn)為隨坡度的增加而遞降的特點(diǎn).2007年侵蝕率最大值則是在5°～8°區(qū)域，其次為8°～15°和≤5°的區(qū)域，從15°開(kāi)始隨著坡度的上升侵蝕率逐漸下降.通常隨著坡度的增加，重力作用增強(qiáng)，侵蝕發(fā)生的可能性是越大.《水土保持法》為此還明確規(guī)定，禁止在25°以上坡地開(kāi)墾種植農(nóng)作物，因?yàn)橥翆颖?，受水肥限制明顯，是土壤侵蝕易發(fā)地帶.但對(duì)于研究區(qū)而言，侵蝕率最高的卻是出現(xiàn)在15°以下的地帶，說(shuō)明該地帶由于最適于人類開(kāi)發(fā)利用，人為擾動(dòng)頻繁，開(kāi)發(fā)利用的不合理，使土壤侵蝕率比坡度大的區(qū)域高出許多，使研究區(qū)土壤侵蝕主要發(fā)生在人類易開(kāi)發(fā)利用的斜坡和平緩坡地帶.

3.2.3 不同土地利用類型下土壤侵蝕變化特征

土壤侵蝕作為土地利用/土地覆被變化（LUCC）引起的主要環(huán)境效應(yīng)之一，是自然因素和人為因素疊加的結(jié)果，各研究領(lǐng)域?qū)＜移毡檎J(rèn)為不合理的土地利用方式和地表植被覆蓋的減少對(duì)土壤侵蝕具有放大效應(yīng)[8-10].利用GIS技術(shù)，疊加研究時(shí)段的土地利用類型與土壤侵蝕程度圖，獲取二者的空間數(shù)量關(guān)系，整理得表8.從表中可見(jiàn)，除水田、水體不發(fā)生侵蝕外，按侵蝕面積從大到小，1988年依次是林地、草地、坡耕地、裸地、建設(shè)用地、園地.2000年為草地、林地、坡耕地、建設(shè)用地、園地、裸地.2007年為林地、草地、坡耕地、建設(shè)用地、園地、裸地.按地類的侵蝕率從大到小1988年依次為坡耕地、裸地、草地、園地、建設(shè)用地、林地.2000年為坡耕地、園地、草地、建設(shè)用地、林地和裸地.2007年為園地、坡耕地、草地、建設(shè)用地、裸地和林地.林地總面積因占全縣土地利用類型的絕對(duì)數(shù)大，其侵蝕面積最大，其侵蝕率除2000年外，均為最小.草地因多為退化跡地和荒草地，侵蝕面積第二大，侵蝕率第二高，且發(fā)生極強(qiáng)度侵蝕與劇烈侵蝕的面積為最大.坡耕地侵蝕率除2007年外都是最高的.利用坡度圖與土地利用類型圖及土壤侵蝕程度圖疊加，計(jì)算各個(gè)坡度上耕地的侵蝕率得知，研究區(qū)的坡耕地在坡度為8°～15°處侵蝕率最大.

采礦或者建設(shè)期間地表植被破壞和后續(xù)生態(tài)重建不到位的工礦用地和交通用地外緣是建設(shè)用地侵蝕的多發(fā)區(qū).研究區(qū)的園地面積增加迅速同時(shí)土壤侵蝕非常嚴(yán)重，與研究區(qū)園地主要是果園，多分布在原土壤侵蝕較嚴(yán)重的緩坡上有關(guān).早期植被覆蓋差，園地開(kāi)發(fā)初期的擾動(dòng)，果樹(shù)冠幅不足庇護(hù)到地表，又沒(méi)有水土保持措施，極易引起和加劇土壤侵蝕.總之研究區(qū)低地表覆被的土地類型在人類擾動(dòng)下更易于發(fā)生土壤侵蝕，如坡耕地.

3.2.4 不同植被覆蓋度下土壤侵蝕變化特征

根據(jù)植被覆蓋度與土壤侵蝕強(qiáng)度圖空間疊加和計(jì)算得出的表9可知：1）研究區(qū)大部分區(qū)域的植被覆蓋度在50%～70%，從1988～2007年，比例從61.02%、69.84%到75.56%，且植被覆蓋度70%以上的面積比重也呈增大的特點(diǎn)，總體表現(xiàn)為不斷提高的趨勢(shì).2）從占侵蝕總面積比例看，植被覆蓋度為30%～70%間的侵蝕面積最大.其中1988年與2000年主要集中在植被覆蓋度為30%～50%之間.2007年，則主要集中在50%～70%之間，這與從2000—2007年經(jīng)過(guò)治理，高強(qiáng)度的侵蝕面積減小，而以低強(qiáng)度侵蝕為主有較大的關(guān)系.2007年侵蝕比重最大值出現(xiàn)在植被覆蓋度為50%～70%的區(qū)域，這部分區(qū)域所對(duì)應(yīng)的侵蝕強(qiáng)度多為輕度侵蝕，說(shuō)明在研究區(qū)隨著土壤侵蝕的治理，有很大部分區(qū)域植被覆蓋度提高，土壤侵蝕的強(qiáng)度也減輕了，但仍然存在“遠(yuǎn)看綠油油，近看水土流”的現(xiàn)象.植被覆蓋度90%以上的區(qū)域不發(fā)生侵蝕.3）從侵蝕率看，植被覆蓋度為10%～30%是侵蝕率最高的地區(qū)，其次為30%～50%的范圍內(nèi)，這與通常認(rèn)為隨著植被覆蓋度的降低發(fā)生侵蝕的概率增大的認(rèn)識(shí)是一致的.低植被覆蓋度區(qū)域如小于10%的侵蝕率低則與其多為建設(shè)用地有關(guān).總之研究區(qū)植被覆蓋度與土壤侵蝕強(qiáng)度及侵蝕面積呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系.

4 結(jié)果與討論

1）從時(shí)間上看，研究區(qū)的土壤侵蝕總面積呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)，2000—2007年間的下降幅度尤為明顯.從土壤侵蝕強(qiáng)度的比例變化看，各侵蝕強(qiáng)度也呈逐漸減輕態(tài)勢(shì)，而2000—2007年，強(qiáng)度及其以上的侵蝕削減更為顯著.研究區(qū)土壤侵蝕在空間分布上，表現(xiàn)為面上減輕的同時(shí)，局部有惡化，邊治理邊破壞的現(xiàn)象仍存在.

2）通過(guò)與各地理因子的關(guān)聯(lián)性分析可知：①研究區(qū)各土壤類型中，水稻土侵蝕率最高與其分布區(qū)土地利用方式的改變緊密相關(guān).紅壤中的侵蝕性紅壤土屬侵蝕率最高.②研究區(qū)土壤侵蝕與坡度相關(guān)性不明顯，坡度15°以下的區(qū)域因人類活動(dòng)頻繁，設(shè)施和開(kāi)發(fā)不當(dāng)是侵蝕的主要原因.③坡耕地和園地是研究區(qū)侵蝕率最高的土地利用類型，林地的侵蝕率最低，說(shuō)明當(dāng)?shù)赝寥狼治g與人類開(kāi)發(fā)利用土地的不合理關(guān)系密切.④研究區(qū)的植被覆蓋度具有不斷增加的趨勢(shì)，與土壤侵蝕強(qiáng)度及侵蝕面積形成顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系.說(shuō)明提高植被覆蓋度是控制土壤侵蝕的最有效的辦法之一.

綜上可知，研究區(qū)人類不合理的生產(chǎn)活動(dòng)，是誘發(fā)水稻土分布區(qū)、緩坡特別是坡耕地土壤侵蝕的主要原因.因此，研究區(qū)應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)開(kāi)發(fā)區(qū)域的水保設(shè)施，保持較高的植被覆蓋度，有效防止水土流失.推行合理的開(kāi)發(fā)利用是防止邊治理邊破壞繼續(xù)發(fā)生的重要手段.

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Spatiotemporal Change of Soil Erosion in Changting County of Fujian Province Based on RIS and GIS

WU Guosheng LIN Huihua ZHU Hejian
（College of Geographical Sciences，F(xiàn)ujian Normal Univerisity，F(xiàn)uzhou350007，China）

Based on RS and GIS,the paper analyzes the spatiotemporal changes of soil erosion in Changting county of?Fujian province from 1988 to 2007.The results are shown in the following aspects.(1)The soil erosion area at Changting county presents a decreasing trend from 1988 to 2007,especially from 2000 to 2007,and the intensity of acute and ex?tremely intense soil erosion reduces evidently.(2)The soil erosion are mainly distributed in erosed red soil，skeletal red soil and skeletal yellow soil.With the change of the land utilization,the paddy soil areas are hit by high erosion rate.(3)There is no obvious correlation between the soil erosion with slope.The serious erosion area is on the Gentle-slope ploughing land,where the people intensely work on.(4)There is negative correlation between vegetation coverage degree and soil erosion intensity.In a word,the soil erosion in Changting county is influenced intensively by the human activi?ties.

soil erosion；spatiotemperal change；Changting county；RS and GIS

S 157；TP 79

A

1674-4942（2010）04-0437-07

2010-10-13

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40871141)；福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2060203)

黃 瀾