典型農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)土地利用變化對(duì)土壤風(fēng)蝕的影響—以內(nèi)蒙古四子王旗為例

鄭 洋，郝潤梅*，吳曉光，王 考*

(1.內(nèi)蒙古師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)土地整治中心,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)

【研究意義】土壤風(fēng)蝕作為土地生態(tài)效應(yīng)中的一個(gè)方面，是衡量土地退化的重要標(biāo)志之一[1]。據(jù)第三次全國水土流失普查結(jié)果顯示，我國土壤受風(fēng)蝕作用面積達(dá)195.70萬km2，占我國土地總面積的20.6 %[2]，嚴(yán)重威脅著我國生態(tài)系統(tǒng)的安全。受氣候和地形地貌條件影響，中國北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶生態(tài)系統(tǒng)脆弱、風(fēng)蝕嚴(yán)重，內(nèi)蒙古生態(tài)系統(tǒng)脆弱、風(fēng)蝕嚴(yán)重，典型農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)內(nèi)蒙古中部地區(qū)土壤風(fēng)蝕危害表現(xiàn)尤為明顯，四子王旗是該區(qū)域典型區(qū)。同時(shí)，不合理的土地利用結(jié)構(gòu)和利用方式，在一定程度上又會(huì)加劇土壤風(fēng)蝕作用，因此利用模型模擬和實(shí)地驗(yàn)證方法探究長時(shí)間序列內(nèi)土壤風(fēng)蝕和土地利用方式及土地利用結(jié)構(gòu)的關(guān)系，有助于通過人為方法減少土壤風(fēng)蝕的不利影響，維護(hù)土地生態(tài)平衡和地區(qū)生態(tài)環(huán)境安全?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】土壤風(fēng)蝕模數(shù)的測(cè)定是預(yù)測(cè)和評(píng)估風(fēng)蝕的重要手段[3-5]。采用模型測(cè)定土壤風(fēng)蝕是研究土壤風(fēng)蝕是研究的主要方法，其中RWEQ模型是應(yīng)用較為成熟、應(yīng)用最為廣泛地模型之一[6]。鞏國麗、遲文峰、王洋洋、吳曉光等學(xué)者[6-9]均利用RWEQ模型測(cè)算不同區(qū)域不同時(shí)間序列下的土壤風(fēng)蝕模數(shù)并對(duì)模擬結(jié)果的精度進(jìn)行了驗(yàn)證。已有研究結(jié)果顯示，RWEQ模型能夠較為精確的模擬土壤風(fēng)蝕模數(shù)，具有較高的可操作性?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】本文采用RWEQ模型模擬得出四子王旗地區(qū)1990-2015年土壤風(fēng)蝕模數(shù)，探究土壤風(fēng)蝕強(qiáng)弱與土地利用結(jié)構(gòu)和空間分布之間的關(guān)系?！緮M解決的關(guān)鍵問題】此結(jié)果以期為四子王旗地區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及土壤風(fēng)蝕的減弱提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

由圖1所示，四子王旗地處內(nèi)蒙古高原中部，總面積為25 516 km2，介于41°10′N～43°22′N，110°20′E～113°E，平均海拔1400 m，整體地勢(shì)呈現(xiàn)東南高西北低格局，空間分布上由丘陵、平原相間分布。屬典型的溫帶干旱半干旱氣候，寒暑變化劇烈，晝夜溫差大。年平均氣溫2.9 ℃，全旗熱量由南向北遞增，中、北部熱量資源多，南部較少。年均降水量為313.8 mm，降水量月際、年際變化大，且分布不均，蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降水量，對(duì)作物、牧草的干旱有極大影響。年均風(fēng)速較大，且持續(xù)時(shí)間較長、風(fēng)力較大。為典型草原向荒漠草原過渡地帶，地表覆蓋度由東南向西北降低，主要土壤類型有典型栗鈣土、淡栗鈣土、棕鈣土和淡棕鈣土[15-17]。

內(nèi)蒙古四子王旗地區(qū)氣候呈干暖化趨勢(shì)，自然環(huán)境脆弱，加之不合理的土地利用方式，致使該旗生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞，尤以土壤風(fēng)蝕造成的土壤性質(zhì)的惡化、土地荒漠化等作為突出表現(xiàn)[8,10-12]。土壤風(fēng)蝕是人類活動(dòng)和自然因素相互作用而形成的綜合產(chǎn)物，對(duì)于土壤風(fēng)蝕研究已經(jīng)成果頗多[13-14]，本文利用1990-2015年RWEQ風(fēng)蝕模擬與區(qū)域土地利用變化進(jìn)行研究，將宏觀層面的土地利用對(duì)微觀層面的土壤風(fēng)蝕影響和進(jìn)行深入研究分析，從時(shí)間維度上揭示不同土地利用對(duì)土壤風(fēng)蝕效應(yīng)的影響，以期在國土空間規(guī)劃及其他專項(xiàng)規(guī)劃編制的過程中，對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，減少土壤風(fēng)蝕危害提供理論依據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)主要包含有氣象、土壤、植被覆蓋、土地利用以及遙感影像數(shù)據(jù)等，其中土地利用數(shù)據(jù)來源于人機(jī)交互解譯獲取。數(shù)據(jù)主要來源于研究區(qū)年度土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查成果、中國西部環(huán)境與生態(tài)科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://westdc.westgis.ac.cn)、中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn/)、中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http://cdc.cma.gov.cn/home.do)、地理空間數(shù)據(jù)云(http://www.gscloud.cn/)等。

1.3 數(shù)據(jù)處理

土壤風(fēng)蝕是多因素綜合作用結(jié)果而形成，是氣流與土壤表層之間長期相互作用產(chǎn)生的動(dòng)力學(xué)過程[18]。本文對(duì)不同土地利用方式下風(fēng)蝕量的計(jì)算采用美國農(nóng)業(yè)部提出的RWEQ(Revised Wind Erosion Equation)模型，該模型主要應(yīng)用于農(nóng)田土壤風(fēng)蝕的計(jì)算，可以較好地反映氣候要素、植被覆蓋程度、土壤自身理化性質(zhì)等對(duì)壤風(fēng)蝕的影響程度[6,19-20]。

式中：Q為土壤風(fēng)蝕模數(shù)(t/hm2a)；x為實(shí)際地塊長度(m)；s為達(dá)到最大土壤轉(zhuǎn)移量0.6321倍的地塊長度(m)；WF為氣候因子(kg/m)；EF為土壤可蝕性因子(無量綱)；SCF為土壤結(jié)皮因子(無量綱)；K為地表粗糙度因子(無量綱)；COG為植被因子(包含生長植被、枯萎植被、農(nóng)作物及其他植被殘茬)，無量綱。

(1)氣候因子。氣候因子是由多個(gè)要素作用于土壤所形成的綜合效應(yīng)，包含有風(fēng)要素、土壤濕度要素以及雪覆蓋要素[21]。

式中：WF表示氣候因子(kg/m)；WS2表示2 m處的風(fēng)速(m/s)；WSt表示2 m處臨界風(fēng)速(m/s)；N表示風(fēng)速的觀測(cè)次數(shù)(次)；Nd表示實(shí)驗(yàn)的天數(shù)(d)；ρ表示空氣密度(kg/m3)；g表示重力加速度(m/s2)；SW表示土壤濕度因子(無量綱)；SD表示雪覆蓋因子。

(2)土壤可蝕性因子。土壤蝕性因子是由土壤自身理化性質(zhì)以及其機(jī)械組成所決定[6]，可蝕性是一個(gè)敏感性指標(biāo)，反映了土壤抵抗侵蝕能力的大小，可蝕性因子越大，土壤越易受到侵蝕，反之，土壤抑制風(fēng)蝕能力越強(qiáng)。

式中：EF為土壤可蝕性因子(無量綱)；Sa為土壤沙粒含量(%)；Si為土壤粉砂含量(%)；Sa/Cl為土壤沙粒和黏土的含量比值(%)；OM為有機(jī)質(zhì)含量(%)；CaCO3為碳酸鈣含量(%)。

(3)土壤結(jié)皮因子。土壤結(jié)皮是指土壤表面的特殊表層，由多種土壤顆粒膠結(jié)而成，能夠起到抵抗風(fēng)蝕的作用[8]。

式中：SCF為土壤結(jié)皮因子(無量綱)；CL為黏土含量(%)；OM為有機(jī)質(zhì)含量(%)。

(4)地表粗糙度因子。不同植被覆蓋類型對(duì)土壤所造成的綜合作用不同，直觀表現(xiàn)為地表粗糙度的差異，能夠反映不同植被覆蓋下的土壤風(fēng)蝕情況[22,24-25]。

式中：K' 為土壤糙度因子(無量綱)；Kr為土壟糙度因子(cm)；Crr為自由糙度(cm)。

(5)植被因子。不同的植被覆蓋下的土壤風(fēng)蝕程度不同，在一定的植被覆蓋下能夠?qū)ν寥榔鸬奖Ｗo(hù)作用[23]，計(jì)算公式如下:

COG=e-0.0483SC

式中，SC為植被覆蓋度(%)。

利用上述模型計(jì)算可獲得研究區(qū)25年(1990-2015年)間的土壤風(fēng)蝕模數(shù)模擬結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤風(fēng)蝕效應(yīng)的時(shí)間變化

如圖2所示，基于RWEQ模型模擬，1990-2015年間，四子王旗土壤風(fēng)蝕模數(shù)變化顯著。從整體變化趨勢(shì)來看，25年間總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但下降速度較為緩慢，平均每年下降0.47 t/hm2·a。

從年際變化來看，平均土壤風(fēng)蝕模數(shù)年際波動(dòng)幅度較大，最高值可達(dá)59.63 t/hm2·a，最低值僅為15.42 t/hm2·a，兩者之間相差44.21 t/hm2·a。以土壤風(fēng)蝕分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)劃分[28]，有8個(gè)年份的土壤風(fēng)蝕模數(shù)介于0～25 t/hm2·a之間，占研究時(shí)段的30.77 %，有16個(gè)年份介于25～50 t/hm2·a，占61.54 %，有2個(gè)年份介于50～75 t/hm2·a，占7.69 %，表明25年間四子王旗土壤處于中度侵蝕的情況較多。依照土壤風(fēng)蝕變化情況將長時(shí)間序列劃分為兩個(gè)階段，不同階段的土壤風(fēng)蝕變化情況表現(xiàn)出相反的趨勢(shì)。

以2000年作為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，將時(shí)間序列劃分為兩個(gè)階段。第一階段為1990-2000年，該時(shí)段內(nèi)四子王旗地區(qū)土壤風(fēng)蝕情況呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)，年平均土壤風(fēng)蝕模數(shù)高，為39.35 t/hm2·a，平均每年增長1.34 t/hm2·a，增加速率較為平緩，表明這一時(shí)期內(nèi)土壤風(fēng)蝕情況并未得到有效的治理。第二階段為2001-2015年，四子王旗地區(qū)土壤風(fēng)蝕情況有所好轉(zhuǎn)，雖年際間有小幅波動(dòng)，但總體上呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)，平均每年下降2.59 t/hm2·a，下降速度較上階段增長速度快。該時(shí)期內(nèi)年平均土壤風(fēng)蝕量為27.13 t/hm2·a，較上階段下降12.22 t/hm2·a，表明該時(shí)期內(nèi)土壤風(fēng)蝕發(fā)生頻次得到了有效的抑制。

2.2 土壤風(fēng)蝕效應(yīng)的空間變化特征

如圖3所示，基于RWEQ模擬風(fēng)蝕模數(shù)，利用ArcGIS中柵格計(jì)算器得出1 km×1 km逐像元的風(fēng)蝕空間分布，1990-2015年間，四子王旗地區(qū)土壤風(fēng)蝕情況在空間分布上總體呈現(xiàn)“北強(qiáng)-南弱”。

從土壤風(fēng)蝕模數(shù)空間分布來看，隨著時(shí)間的推移，四子王旗地區(qū)土壤風(fēng)蝕模數(shù)大的地區(qū)范圍逐漸減少，土壤風(fēng)蝕模數(shù)較小地區(qū)由南向北逐步蔓延，范圍不斷擴(kuò)大。對(duì)比1990與2015年土壤風(fēng)蝕量空間布局情況可得知，土壤風(fēng)蝕模數(shù)較大地區(qū)具有同一性，表明該地區(qū)在研究時(shí)段內(nèi)，侵蝕劇烈地區(qū)的土壤風(fēng)蝕模數(shù)雖由32.94 t/hm2·a下降到20.77 t/hm2·a，凈減少12.17 t/hm2·a，但風(fēng)蝕現(xiàn)象嚴(yán)重地區(qū)仍舊集中在北部地區(qū)，探索有效抑制土壤風(fēng)蝕發(fā)生的解決方案對(duì)于維護(hù)四子王旗北部地區(qū)的生態(tài)安全穩(wěn)定性具有重要作用。

如圖4所示，參照《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(SL 190-2007)》[28],，依據(jù)模型模擬的土壤風(fēng)蝕模數(shù)，將土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度劃分為5個(gè)等級(jí)，即輕度侵蝕(0～25 t/hm2·a)、中度侵蝕(25～50 t/hm2·a)、強(qiáng)烈侵蝕(50～80 t/hm2·a)、極強(qiáng)烈侵蝕(80～150 t/hm2·a)以及劇烈侵蝕(>150 t/hm2·a)。在各等級(jí)的土壤侵蝕變化趨勢(shì)中，輕度侵蝕與中度侵蝕變化情況表現(xiàn)為相反趨勢(shì)，其中，輕度侵蝕面積呈現(xiàn)波浪式上升，1990-2012年間波動(dòng)幅度較大，2012年之后趨于平穩(wěn)狀態(tài)，中度侵蝕面積整體呈下降態(tài)勢(shì)，下降速率較為平緩。強(qiáng)烈侵蝕、極強(qiáng)烈侵蝕以及劇烈侵蝕均表現(xiàn)為兩段式且均為“先升后降”，均在2001年達(dá)到峰值。2001年之前，土壤侵蝕強(qiáng)烈地區(qū)面積穩(wěn)步緩慢上漲，極強(qiáng)烈侵蝕地區(qū)與劇烈侵蝕地區(qū)在數(shù)量上雖較其他等級(jí)相比較小但變化較快。2001-2015年間，強(qiáng)烈侵蝕地區(qū)在經(jīng)歷一個(gè)快速下降之后放緩下降速度，漸趨平穩(wěn)，極強(qiáng)烈侵蝕地區(qū)與劇烈侵蝕地區(qū)呈“斷崖式”下降，于2003年后轉(zhuǎn)為細(xì)微變化，逐步趨于穩(wěn)定。

2.3 土壤風(fēng)蝕精度驗(yàn)證

基于遲文峰[8,21]、劉紀(jì)遠(yuǎn)[29]、龔國麗[7]等的研究表明，同位素137CS示蹤技術(shù)是測(cè)算土壤風(fēng)蝕模數(shù)的重要方法之一。在人類活動(dòng)干擾較小或未經(jīng)人類活動(dòng)干擾的土壤中，137CS的在垂直土壤剖面中的分布符合擴(kuò)散定律，隨著土壤深度的加深137CS的濃度呈指數(shù)衰減[30]。本研究以地勢(shì)平坦、類型相對(duì)均一的實(shí)測(cè)點(diǎn)作為驗(yàn)證點(diǎn)，選取X1,X2兩點(diǎn)，通過示蹤技術(shù)測(cè)定風(fēng)蝕模數(shù)并與模擬的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如表1～2顯示，模擬數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相差無幾。由于137CS的測(cè)定步驟的的、繁雜，僅以某地類的測(cè)定值表示區(qū)域平均土壤風(fēng)蝕模數(shù)，且存在水蝕等因素的影響，導(dǎo)致對(duì)比結(jié)果表明實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較模擬數(shù)據(jù)相對(duì)偏低。

表1 實(shí)測(cè)風(fēng)蝕模數(shù)與模型結(jié)果對(duì)比Table 1 Comparison of measured wind erosion modulus and model results

表2 實(shí)測(cè)風(fēng)蝕模數(shù)與模型對(duì)比Table 2 Comparison of measured wind erosion modulus and model results

為進(jìn)一步探究模擬的精確程度，彌補(bǔ)由于驗(yàn)證點(diǎn)不足而造成的影響，本研究在實(shí)地采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料的記載補(bǔ)充驗(yàn)證點(diǎn)。將驗(yàn)證點(diǎn)數(shù)據(jù)與模擬值進(jìn)行相關(guān)性分析，由圖5顯示，R值為0.9335，呈顯著相關(guān)，反映出研究所得出的模擬值精度較好。

3 討 論

3.1 土地利用結(jié)構(gòu)變化的土壤風(fēng)蝕效應(yīng)

為進(jìn)一步探究土壤風(fēng)蝕模數(shù)變化與25年間土地利用結(jié)構(gòu)的相關(guān)關(guān)系。本文選取1990、1995、2000、2005、2010年以及2015年作為時(shí)間節(jié)點(diǎn)研究土地利用結(jié)構(gòu)變化情況。1990-2015年期間，各類型用地變化幅度相對(duì)偏小，其中，草地、林地、建設(shè)用地以及水域用地均有小幅上漲，草地共計(jì)增加402.54 km2，占比上漲1.67個(gè)百分點(diǎn)；林地增加31.21 km2，占比上漲0.13個(gè)百分點(diǎn)；建設(shè)用地增加39.74 km2，占比上漲0.17個(gè)百分點(diǎn)；水域增加2.71 km2，占比上漲0.01個(gè)百分點(diǎn)。耕地和其他用地有所下降，其中，耕地減少110.42 km2，占比下降0.46個(gè)百分點(diǎn)；其他用地減少365.78 km2，占比下降1.52個(gè)百分點(diǎn)。由此可看出，近二十五年來，草地、耕地以及未利用地的變化相對(duì)偏大，其余用地結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。整體而言，四子王旗地區(qū)生態(tài)型用地逐步增多，土地利用結(jié)構(gòu)日趨穩(wěn)定，生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)穩(wěn)定性日漸穩(wěn)固(表3)。

表3 1990-2015年土地利用類型結(jié)構(gòu)比例表Table 3 Ratio of land use type structure from 1990 to 2015

土地利用類型變化是各地類之間相互關(guān)聯(lián)、彼此作用的復(fù)雜過程。以1990-2015年土地利用類型為基礎(chǔ)，構(gòu)建三期土地利用轉(zhuǎn)移矩陣。如表4所示，1990-2000年由耕地和其他地類轉(zhuǎn)為林地、草地共計(jì)144.43 km2；由草地、林地和其他地類轉(zhuǎn)為耕地共計(jì)67.56 km2，耕地開墾情況較為顯著；建設(shè)用地?cái)U(kuò)張規(guī)模較小僅為0.66 km2。表明該時(shí)段內(nèi)，雖耕地開墾規(guī)模大，林、草地增長幅度大于開墾規(guī)模，但草地退化比例大，并不利于四子王旗生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的維護(hù)。2000-2010年期間，林、草地保持持續(xù)上漲，各地類轉(zhuǎn)變?yōu)榱?、草地的共?jì)511.56km2，較上期增加367.13 km2；耕地開墾情況較上期明顯下降，共計(jì)開墾面積為17.40 km2；該時(shí)段內(nèi)建設(shè)用地大規(guī)模擴(kuò)張，新增建設(shè)用地面積達(dá)10.32 km2。反映出本時(shí)段內(nèi)四子王旗生態(tài)性用地穩(wěn)定持續(xù)上漲，對(duì)抑制土壤風(fēng)蝕起到重要作用。2010-2015年，林、草地增加幅度較小，僅為6.30 km2；耕地增加比例相對(duì)較大，為10.85 km2；建設(shè)用地呈進(jìn)一步擴(kuò)張趨勢(shì)，較2000-2010年均新增建設(shè)用地規(guī)模增加0.52 km2。這一時(shí)期，耕地開墾力度、建設(shè)用地?cái)U(kuò)規(guī)模均較大，但林、草地的增加規(guī)模較為客觀，使得四子王旗地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)維持在較為平穩(wěn)的狀態(tài)。 根據(jù)土地利用結(jié)構(gòu)變化幅度強(qiáng)烈程度將研究時(shí)段分為兩階段，1990-2000年期間，土地利用結(jié)構(gòu)變化波動(dòng)大，其中，草地、林地和建設(shè)用地表現(xiàn)為“先升后降”，耕地、水域以及其他用地表現(xiàn)為“先降后升”。2000-2015年期間，各用地類型波動(dòng)小，用地結(jié)構(gòu)逐步趨于穩(wěn)定，如圖6所示。對(duì)比圖1的土壤風(fēng)蝕模數(shù)變化特征可出，2000年之前土地利用結(jié)構(gòu)變化較大時(shí)，土壤風(fēng)蝕模數(shù)呈增加狀態(tài)，2000年之后土地利用結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定時(shí)，土壤風(fēng)蝕情況有所好轉(zhuǎn)。由此表明土地利用結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)土壤風(fēng)蝕有一定影響作用，維持土地利用結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定，可緩解土壤風(fēng)蝕狀況。

表4 1990-2015年主要土地利用類型動(dòng)態(tài)變化Table 4 Dynamic changes of major land use types from 1990 to 2015

3.2 土地利用方式變化的土壤風(fēng)蝕差異

不同的土地利用方式下土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度不同[26-27]。研究對(duì)象選取研究區(qū)分布廣泛的草地、耕地以及對(duì)生態(tài)涵養(yǎng)有重要作用的林地。通過各土地類型對(duì)逐像元的土壤風(fēng)蝕柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行切割，得出不同年份中的不同土地利用方式下土壤風(fēng)蝕模數(shù)。如圖7所示，低覆蓋草地利用方式下土壤風(fēng)蝕模數(shù)整體偏高，最大值達(dá)70.91 t/hm2·a，高覆蓋草地整體偏小，最小值僅為12.40 t/hm2·a。其中，耕地、林地利用方式下的風(fēng)蝕模數(shù)變化呈相似的趨勢(shì)且表現(xiàn)為變化快、不穩(wěn)定，但整體而言有所減緩。1990-2015年間，耕地、林地下的風(fēng)蝕模數(shù)均在2000年達(dá)到峰值，分別為29.91和24.65 t/hm2·a，2010年又達(dá)小高峰，但仍舊低于峰值。不同覆蓋程度的草地利用方式下風(fēng)蝕模數(shù)均表現(xiàn)為“先增后減”且減少的幅度大，低覆蓋草地下土壤風(fēng)蝕模數(shù)凈變化量最大為18.91 t/hm2·a，其次為中覆蓋草地為13.83 t/hm2·a，最后為高覆蓋草地為4.68 t/hm2·a。從整體角度而言，四子王旗地區(qū)不同土地利用方式下的土壤風(fēng)蝕模數(shù)不同，表現(xiàn)為低覆蓋草地>中覆蓋草地>耕地>林地>高覆蓋草地。

從空間視角分析，土壤風(fēng)蝕強(qiáng)弱程度與土地類型空間分布一致。四子王旗地區(qū)南部是耕地集中區(qū)，土壤受風(fēng)蝕影響?。涣值亓闵⒎植加谌熘?、輕度風(fēng)蝕區(qū)；高覆蓋草地在中部偏東側(cè)集中，土壤風(fēng)蝕模數(shù)較低；中覆蓋草地分布范圍廣且多數(shù)處于中度風(fēng)蝕區(qū)；低覆蓋草地主要分布在中北側(cè)，整體風(fēng)蝕強(qiáng)度大于其他地類，且風(fēng)蝕程度自北向南逐漸減弱(圖8)。

4 結(jié) 論

(1)1990-2015年間，四子王旗地區(qū)土壤風(fēng)蝕情況總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，年際變化幅度大。1990-2000年，土壤風(fēng)蝕模數(shù)呈上漲趨勢(shì)，隨后，2001-2015年，風(fēng)蝕模數(shù)呈波浪式下降，且在2001年，土壤風(fēng)蝕模數(shù)達(dá)到峰值。在空間分布上，整體以“北重南輕”為特征，北側(cè)為四子王旗地區(qū)風(fēng)蝕情況最為嚴(yán)重地區(qū)且保持多年不變。

(2)1990-2015年四子王旗地區(qū)耕地、未利用地面積小幅下降，草地、林地、建設(shè)用地以及水域用地面積有所上升，其中草地面積變化幅度較大。從長時(shí)間序列看，1990-2000年，四子王旗土地利用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，土壤風(fēng)蝕模數(shù)逐年上漲；2000-2015年，土地利用結(jié)構(gòu)逐步趨于穩(wěn)定，生態(tài)型用地面積逐步上漲，土壤風(fēng)蝕模數(shù)呈減少趨勢(shì)，表明土地結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度有關(guān)，土地利用結(jié)構(gòu)長期保持穩(wěn)定，有利于土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度的減弱。

(3)不同的土地利用方式下土壤風(fēng)蝕程度不同，研究表明低覆蓋草地>中覆蓋草地>耕地>林地>高覆蓋草地，高覆蓋草地對(duì)于土壤風(fēng)蝕的抑制作用最高。在空間分布上，土壤風(fēng)蝕強(qiáng)弱區(qū)域與不同土地利用方式空間分布呈現(xiàn)一致性，北部低覆蓋草地集中地區(qū)對(duì)應(yīng)著風(fēng)蝕效應(yīng)較強(qiáng)地區(qū)，中部偏東側(cè)高覆蓋草地集中地區(qū)對(duì)于著較低的土壤風(fēng)蝕模數(shù)。