1、GRASSLAND AND TURF（2022）Vol.42 No.6 基 于 RUSLE 的 祖 厉 河 上 游 会 师 流 域 土 壤 侵 蚀 及敏 感 性 分 析柴 亚 昕，胡 彦 婷，张 富*，高 凡 洁，包 炳 琛，蒋 承 洋（甘肃农业大学林学院，甘肃 兰州 730070）摘 要：为 进 一 步 探 究 祖 厉 河 流 域 侵 蚀 状 况，以 祖 厉 河 上 游 会 师 流 域 为 研 究 区，采 用 RUSLE 模 型，结 合 ArcGIS 技 术，定 量 和 定 性 分 析 了 土 壤 侵 蚀 和 侵 蚀 敏 感 性 特 征。结 果 表 明：祖 历 河 上 游 会 师 流 域 主
2、要 以 微 度 和 轻 度 侵 蚀 为 主，占 总 面 积 的 92.49%；土 壤 侵 蚀 敏 感 性 主 要 为 低 度 敏 感，面 积 为 482.14 km2，占 研 究 区 总 面 积 的 49.00%，总 体 敏 感 性 较 低；坡 度 5 以 上 区 域 土 壤 侵 蚀 及 其 敏 感 性 逐 渐 增 强，且 随 着坡 度 增 大，土 壤 侵 蚀 加 剧；在 坡 耕 地、裸 地 及 未 采 取 有 效 措 施 的 建 设 用 地 土 壤 侵 蚀 及 敏 感 性 较 高；土 壤侵 蚀 敏 感 性 较 高 的 地 区，土 壤 侵 蚀 强 度 相 对 较 大。研 究 结 果 可 为 流
3、 域 土 壤 侵 蚀 的 预 防 治 理、土 地 利 用规 划 和 水 土 保 持 措 施 的 布 设 等 提 供 科 学 的 依 据。关 键 词：RUSLE 模 型；ArcGIS；土 壤 侵 蚀；敏 感 性；祖 厉 河 上 游中 图 分 类 号：S157.1 文 献 标 志 码：A 文 章 编 号：1009-5500（2022）06-0128-08 DOI：10.13817/ki.cyycp.2022.06.017土 壤 侵 蚀 致 使 土 地 资 源 破 坏、荒 漠 化 加 剧、生 产力 降 低 等，对 我 国 生 态 环 境 建 设 造 成 严 重 影 响，是 我国严重的环境问题之一1-
4、2。据 2019 年全国水土保持公报显示，水土流失面积为 271.08 万 km2，其中轻度水土流失面积为 170.55 万 km2、中度 46.36 万 km2、强烈20.46 万 km2、极 强 烈 15.97 万 km2、剧 烈 17.74 万km2 3。分布范围较广且严重，因此，防治土壤侵蚀的发生发展任务刻不容缓4。土 壤 侵 蚀 敏 感 性 指 在 自 然 状 况 下 发 生 土 壤 侵 蚀的潜在可能性及其程度，对区域土壤侵蚀的防治具有指导意义5。目前，国外土壤侵蚀研究应用较为广泛的方法为 Wischmeier 和 Smith 提出的通用土壤流失方程（RUSLE）模型，该模型适应大多
5、数地理背景下的土壤侵蚀评价，国内刘宝元等6 在 RUSLE 的基础上，将耕 作 因 子（T）、生 物 因 子（B）和 工 程 因 子（E）引 入，建立了中国土壤流失方程。王礼先等7 依据陡坡坡面的特点，得到了有关陡坡的坡面侵蚀模型。赵明月8、张乃夫等9 依据 RUSLE 方程，结合 ArcGIS 等软件技术对青海湖流域、安徽新安江流域依据不同标准进行了流域尺度上的土壤侵蚀敏感性评价，得到不同土壤侵蚀敏感性分区并提出防治对策及建议，对土壤侵蚀的预 防 治 理 提 供 了 参 考 依 据。由 此 可 见，采 用 RUSLE模型进行土壤侵蚀分析具有适用性广、结果较为准确等优点，为区域土壤侵蚀评价提供
6、了有效的方法。祖厉河流域为典型的黄土高原丘陵沟壑区，地形破 碎，沟 壑 纵 横，水 资 源 稀 缺，生 态 环 境 恶 劣，水 土 流失严重，研究其侵蚀现状对黄土高原干旱半干旱区的侵 蚀 规 律 具 有 一 定 的 代 表 意 义。目 前 对 祖 厉 河 流 域的 土 壤 侵 蚀 相 关 研 究 较 为 缺 乏，焦 金 鱼、贵 立 德10-11 对 祖 厉 河 流 域 的 土 壤 侵 蚀 治 理 模 式 及 时 空 分 异 等 进行了研究，但现有成果缺乏对祖厉河流域土壤侵蚀敏感性的评价。本研究采用较为成熟的 RUSLE 模型对祖厉河上游流域进行土壤侵蚀及其敏感性分析，为今收 稿 日 期：202
7、1-09-10；修 回 日 期：2021-09-24基 金 项 目：不同措施下黄土丘陵沟壑区生态系统水土保持功 能 分 析（GSAU-XKJS-2018-105）；祖 厉 河 流域水质变化趋势研究（2020B-323）作 者 简 介：柴 亚 昕（1996-），女，甘 肃 永 登 人，硕 士 研 究 生，主要从事半干旱区不同尺度土壤侵蚀研究。E-mail：*通信作者。E-mail：128第 42 卷 第 6 期 草 原 与 草 坪 2022 年后流域内土壤侵蚀预防治理提供科学依据，进一步为该地区生态环境可持续发展提供技术支撑。1 材 料 和 方 法1.1 研 究 区 概 况祖厉河是黄河上游的一级
8、支流12，处于黄土高原西部、甘肃省中部，为陇中黄土高原的一部分，地理位置 E 1041210533，N 35183634，流 域 总 面 积10 653 km2 13。研 究 区 位 于 祖 厉 河 上 游、会 宁 县 南 部包括会师镇、丁家沟镇、西巩驿镇、中川镇、华家岭镇、新 添 堡 回 族 乡、翟 家 所 乡、侯 家 川 镇、八 里 湾 乡、老 君坡乡、太平店镇和党家岘乡 12 个乡镇，面积为 983.86 km2，气 候 属 半 湿 润 向 半 干 旱 过 渡 地 带，空 气 干 燥，降水量少且分布不均，年平均降水量 400 mm，年均气温68，土壤类型以黄绵土、灰钙土和灰褐土为主，为生
9、态脆弱区14-15。土地利用方式以耕地、草地和林地为主。地理位置见图 1。1.2 材 料 和 方 法1.2.1 数 据 来 源研究采用的降水量数据来自甘肃省 水 文 站，为 研 究 区 内 及 周 围 红 土、中 川、太 平 店、会宁、西 巩 驿、甘 沟 驿、大 沟、老 庄、黄 家 湾、党 家 岘 和 邵家沟 11 个雨量站点的月均降水量和年均降水量；土壤类 型 数 据 来 自 世 界 土 壤 数 据 库（http：/年 DEM 数 据 和 Landsat8 OLI/TIR卫 星 遥 感 影 像 数 据 由 地 理 空 间 数 据 云 网 站 下 载（http：/），分辨率为 30 m；201
10、9 年土地利用现状数据采用 ENVI、eCognition、ArcGIS 等技术 手 段 对 30 m 分 辨 率 的 Landsat8 OLI/TIRS 影 像 进行 处 理，并 进 行 人 工 校 核 与 对 比 得 到 土 地 利 用 数 据，精度为 95%以上。1.2.2 研 究 方 法土壤侵蚀现状研究 土壤侵蚀敏感性 的 评 价 方 法 采 用 RUSLE 土 壤 侵 蚀 模 型16，计 算 公式为：A=R K LS C P（1）式中：A 为年土壤流失量，单位为 t/（hm2 a）；R 为降水侵蚀力因子，单位为 MJ mm/（hm2 h a）；K 为土壤 可 蚀 性 因 子，单 位
11、为 t hm2 h/（hm2 MJ mm）；S、L为土壤所处地面的坡度与坡长；C 为植被覆盖管理因子；P 为水土保持措施因子。（1）降水侵蚀力因子（R）本 研 究 采 用 月 均 降 水 和 年 均 降 水 的 Ganasri B P17 模型，公式为：R=i=1121.735 10 1.5 lg()Pi2P-0.8188（2）式 中：R 表 示 降 水 侵 蚀 力 因 子，单 位 为（MJ m）/（hm2 h a）；P 表 示 年 均 降 水 量，单 位 为（mm）；Pi表 示月均降水量，单位（mm）。（2）土壤可蚀因子（K）研究采用 Williams18 等提出的 EPIC 模型中的计算方
12、法获得 K 值大小，计算式如下：K=0.2+0.3exp-0.0256SAN(1-SIL/100)SILCLA+SIL 0.3 1.0-0.25CC+exp(3.72-2.95C)1.0-0.7SN1SN1+exp(-5.51+22.9SN1)（3）式中：SAN 表示土壤中砂粒量（单位：%）；SIL 表示土壤中粉粒含量（单位：%）；CLA 表示为土壤中粘粒含量（单位：%）；C 为有机碳的含量（单位：%）；其中SN1=1-SAN/100。（3）坡度坡长因子（LS）坡度因子 S 的计算采用 Desmet19 等提出的公式：S=10.8sin+0.03()516.8sin+0.05()5 1021.
13、9sin-0.96()10（4）坡长因子 L 的计算采用 Mccool20 等提出的公式：图 1 研 究 区 地 理 位 置 图Fig.1 Geographical location map of the study area129GRASSLAND AND TURF（2022）Vol.42 No.6 L=(/22.13)m（5）m=0.2()0.50.3()0.5 1.50.4()1.5 30.5()3（6）式中：为利用 DEM 提取的坡度，单位为；为坡长，单位为 m；m 为坡长指数。（4）植被覆盖与管理因子（C）本研究采用蔡崇法21 等提出的 C 值模型，C 值在 0到 1 之间，C 值越
14、大，代表植被覆盖越低，土壤侵蚀越严重。公式为：C=1()c=00.6508-0.34361lgc()0 78.3%（7）c=NDVI-NDVIminNDVImax-NDVImin（8）式中：c 为植被覆盖度，NDVI 为归一化植被指数，NDVImax和 NDVImin代 表 研 究 区 植 被 归 一 化 指 数 最 大值和最小值。（5）水土保持措施因子（P）水土保持措施因子 P 表示了采用特定措施后土壤流失量与标准小区土壤流失量之间的比值，其大小决定了水土保持措施采取的强弱，通常在 0 到 1 之间22，1 代表未采取任何水土保持措施的土地利用区域，包括坡耕地、裸地，建筑用地，0 代表不会发
15、生土壤侵蚀的土地利用区域，如水域。通过参考张富等23 对黄土高原丘陵沟壑区第 5 副区典型小流域的调查研究，结合前人 P 值的确定方法，对会师流域梯田、灌木林地值取为 0.01、林地为 0.17、草地为 0.3、水浇地为 0.35。1.2.3 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 评 价 标 准（1）土 壤 侵 蚀 敏感性评价依据依据国家环保总局发布的 生态功能区划技术暂行 规 程 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 的 分 级 标 准，结 合 研 究 区 实际情况，采用自然间断法对各土壤侵蚀因子的敏感性进行分级赋值，见表 1。（2）土壤侵蚀敏感性综合评价方法将以上各因子进行空间叠加，利用土壤侵蚀敏感性综合指数
16、公式进行评价，可综合反映土壤侵蚀敏感性发生的规律，其公式为24：SSj=i=15Ci5（9）式中：SSj指的是 i 空间单元土壤侵蚀敏感性指数，Ci指 i 因素敏感性所占等级值。土 壤 侵 蚀 潜 在 危 险 指 数（SEPDI）可 对 水 土 流 失潜在危险性大小进行评价，其计算公式为25：SEPDI=(M1+2M2+3M3+6M4+9M5)/(M1+M2+M3+M4+M5)（10）式 中：M1为 不 敏 感 区 面 积；M2为 轻 度 敏 感 区 面积；M3为中度敏感区面积；M4为重度敏感区面积；M5为 极 度 敏 感 区 面 积。SEPDI 值 在 1 到 9 之 间，值 越 大表明该区
17、域或地类水土流失潜在危险度越大。2 结 果 与 分 析数 据 在 ArcGIS 中 通 过 栅 格 计 算 器，采 用 普 通 克里金插值法计算出的降水侵蚀力进行空间插值，得到研 究 区 降 雨 侵 蚀 力 大 小 在 1 464.412 011.88 MJ mm/（hm2 h a）；土 壤 可 蚀 性 在 0.224 60.303 7 t hm2 h/（hm2 MJ mm）；坡 度 坡 长 值 在 018.44；植被覆盖与管理因子大小在 01 之间。表 1 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 评 价 指 标 及 分 级 赋 值Table 1 Evaluation index of soil eros
18、ion sensitivity and classification assignment敏感度等级不敏感轻敏感中敏感高敏感极敏感降水侵蚀力/MJmmhm-2h-1a-11 900土壤可蚀性/thm2hhm-2MJ-1mm-10.35坡度坡长1植被覆盖与管理0.85水土保持措施水域、居民点林地、园地草地、耕地建设用地裸地、未利用地分级赋值13579130第 42 卷 第 6 期 草 原 与 草 坪 2022 年2.1 土 壤 侵 蚀 现 状参 考 SL1902007 土 壤 侵 蚀 分 类 分 级 标 准 中 的“水力侵蚀强度分级标准”，得到祖历河上游会师流域土壤侵蚀现状表（表 2）和空间分布
19、图（图 2）。祖历河上游会师流域土壤侵蚀模数为 37.37 t/（km2 a），各侵蚀 强 度 的 面 积 从 大 到 小 依 次 为 微 度 轻 度 中 度 强 烈 极 强 烈 剧 烈，年 均 侵 蚀 模 数 分 别 为 184.1、1 025.29、3 414.45、6 281.63、10 331.70 和 39 540.50 t/（km2 a）。年 均 土 壤 侵 蚀 量 分 别 为 16.54、7.29、2.93、2.11、1.86 和 3.08 万 t/a。祖历河上游流域土壤侵 蚀 强 度 等 级 为 强 烈 及 以 上 主 要 为 海 拔 高、坡 度 陡，植被覆盖度较低的区域，极易
20、发生水土流失。可以得出，研究区土壤侵蚀强度增加，侵蚀模数变大，但面积降低，其年均土壤侵蚀量也降低。2.2 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 评 价2.2.1 单 因 子 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 评 价依据土壤侵蚀敏感性评价指标，得到会师流域单因子土壤侵蚀敏感性 状 况（表 3）。其 中，R 对 土 壤 侵 蚀 的 敏 感 性 主 要 为极 敏 感，面 积 211.72 km2，占 比 为 21.52%；K 对 土 壤侵蚀的敏感性以轻度和中度敏感为主，面积为 796.14 km2，占 比 为 80.91%；LS 主 要 为 不 敏 感，面 积 892.05 km2，占 比 90.67%；C 主 要
21、 为 高 度 敏 感，面 积 350.14 km2，占比 35.59%；P 以中度敏感为主，面积为 797.05 km2，占比 81.01%。影响土壤侵蚀敏感性的主要为 R和 P 因子，说明降水的大小和水土保持措施的布设情况对土壤侵蚀敏感性起着主导作用。2.2.2 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 综 合 评 价 在 ArcGIS 软 件中 采 取 自 然 间 断 法 进 一 步 对 祖 历 河 上 游 会 师 流 域 的土壤侵蚀敏感性等级进行划分，得到不敏感、低度、中度、高度和极敏感 5 个敏感等级（图 3），分别占总面积的 27.61%、49.00%、20.75%、2.23%、0.42%，以 低
22、度敏感为主（表 4）。分析可知，土壤侵蚀敏感性空间分布总体呈南部高，北部低的趋势。敏感性较高地区主 要 分 布 在 地 形 沟 壑 密 度 较 大、坡 度 较 陡、降 雨 侵 蚀力 较 高 的 区 域，空 间 分 布 明 显，多 为 未 采 取 合 理 水 土保持措施的草地、林地和耕地，受人为扰动面积大，发生土壤侵蚀潜在可能性高，需做好水土流失发生发展预防工作。土壤侵蚀潜在危险指数（SEPDI）的值为 2.05，为低度敏感，与祖历河上游会师流域土壤侵蚀敏感性统表 2 会 师 流 域 土 壤 侵 蚀 现 状Table 2 Current status of soil erosion in Hui
23、shi watershed土壤侵蚀强度等级微度侵蚀轻度侵蚀中度侵蚀强烈侵蚀极强烈侵蚀剧烈侵蚀全流域年均侵蚀模数/（tkm-2a-1）184.111 025.293 414.456 281.6310 331.7039 540.50343.59侵蚀面积/km2898.2471.118.573.361.800.78983.86占总面积比例/%91.307.230.870.340.180.08年均土壤侵蚀量/（万 ta-1）16.547.292.932.111.863.0833.80占总侵蚀量比例/%48.9221.578.666.245.509.12表 3 单 因 子 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 评
24、 价 结 果 表Table 3 Results of single-factor soil erosion sensitivity evaluation评价因子RKLSCP不敏感面积/km2179.490.00892.05144.3428.73占比/%18.240.0090.6714.672.92轻度敏感面积/km2209.29399.6661.330.00129.58占比/%21.2740.626.230.0013.17中度敏感面积/km2197.55396.4824.36241.45797.05占比/%20.0840.292.4824.5481.01高度敏感面积/km2185.80187.
25、724.26350.145.08占比/%18.8819.080.4335.590.52极敏感面积/km2211.720.001.87247.9323.42占比/%21.520.000.1925.202.38注：R 降水侵蚀力因子，单位：MJ mm/（hm2 h a），K 土壤可蚀性因子，单位：（t hm2 h）/（hm2 MJ mm），LS 坡陡坡长因子，C 植被覆盖与管理因子，P 水土保持措施因子131GRASSLAND AND TURF（2022）Vol.42 No.6 计结果一致。2.2.3 不 同 坡 度 影 响 下 土 壤 侵 蚀 与 敏 感 性 分 析坡度是影响土壤侵蚀的主要地形因
26、素，将坡度分为 05、05、05、05、355 个 等 级，面 积 分 别 为106.34、461.60、338.83、71.28 和 8.50 km2。研 究 区不同坡度范围内都以微度侵蚀为主，在小于 5区域，轻度及以上侵蚀面积相对较高，比例较大，5以上范围内轻度及以上侵蚀比例随坡度增大而逐渐增大（图 4）。研 究 区 在 不 同 坡 度 范 围 内 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 都 以 微 度和轻度为主，且随着坡度上升，不敏感区比例降低，中度及以上敏感区总面积比例升高（图 5）。整体上土壤侵 蚀 和 其 敏 感 性 状 况 都 随 坡 度 的 增 加 而 出 现 加 剧 的现象。2.2.4
27、不 同 土 地 利 用 影 响 下 土 壤 侵 蚀 强 度 与 敏 感 性分 析研究区主要土地利用类型为耕地、草地、林地、建 筑 用 地、水 域 及 水 利 设 施 用 地、交 通 运 输 用 地 和 其他 用 地，面 积 分 别 为 616.11、162.94、118.11、27.33、6.79、19.85 和 6.43 km2。不 同 土 地 利 用 类 型 土 壤 侵蚀 都 以 微 度 侵 蚀 为 主，侵 蚀 程 度 较 高 的 为 草 地、建 筑用 地 和 其 他 用 地，轻 度 及 以 上 侵 蚀 面 积 占 比 分 别 为12.15%、13.74%和 13.86（图 6）。不同土地
28、利用下土壤侵蚀敏感性都以低度敏感为主，敏感性较高的地区集中在耕地、草地、建设用地和其他用地上（图 7）。2.2.5 土 壤 侵 蚀 与 敏 感 性 关 系 分 析土壤侵蚀敏感性对未来土壤侵蚀发生发展方向有一定影响，微度侵图 2 土 壤 侵 蚀 强 度 空 间 分 布Fig.2 Spatial distribution map of soil erosion intensity图 3 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 空 间 分 布Fig.3 Spatial distribution of soil erosion sensitivity表 4 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 综 合 评 价Table 4
29、 Comprehensive evaluation of soil erosion sensitivity分级面积/km2占比/%不敏感271.6227.61低度敏感482.1449.00中度敏感204.0420.75高度敏感21.892.23极敏感4.150.42图 4 不 同 坡 度 土 壤 侵 蚀 强 度Fig.4 Soil erosion intensity map of different slopes图 5 不 同 坡 度 土 壤 侵 蚀 敏 感 性Fig.5 Soil erosion sensitivity map of different slopes132第 42 卷 第 6
30、 期 草 原 与 草 坪 2022 年蚀 随 着 敏 感 性 增 强，面 积 比 例 呈 降 低 趋 势，但 在 极 敏感 处 有 升 高；轻 度 侵 蚀 随 敏 感 性 增 强 呈 下 降 趋 势；中度、强 烈、极 强 烈 和 剧 烈 侵 蚀 随 敏 感 性 增 强 总 体 呈 现先降低，后升高趋势，在中度敏感处发生转折（表 5）。总 体 来 说，在 敏 感 性 较 高 的 区 域，土 壤 侵 蚀 强 度 有 所升高，土壤侵蚀敏感性与土壤侵蚀有着一定的相互促进关系。极度敏感区面积较小，土地利用类型主要为一些未 利 用 的 土 地 和 裸 地 以 及 一 些 施 工 场 地，分 布 较 零散，
31、人类活动频繁，采取水土保持措施少，土壤侵蚀的防 护 能 力 差，可 制 定 合 理 的 水 土 保 持 措 施，控 制 工 程施工，对土壤侵蚀敏感性高的地区进行治理。高度和中 度 敏 感 区 主 要 土 地 利 用 类 型 为 耕 地、林 地、草 地 和未采取合理水土保持措施的建设用地，水土保持措施以梯田为主，应以预防为主，加强区域水土保持监测，完 善 各 项 水 土 保 持 措 施，采 取 相 应 的 坡 改 梯、老 旧 梯田改造等工程，加强封禁治理、营造水土保持林等，提高植被覆盖，控制水土流失发生发展。低度敏感区土壤 侵 蚀 发 生 潜 力 较 小，应 加 强 生 态 建 设，完 善 水
32、土 保持工程体系。不敏感区域则主要以预防为主。3 讨 论会师流域为祖厉河上游侵蚀监测的重要区域，本研 究 在 RUSLE 模 型 计 算 土 壤 侵 蚀 的 基 础 上，进 一 步开展了土壤侵蚀敏感性的评价，结合了人类活动的影响，分 析 研 究 区 侵 蚀 现 状 及 其 发 生 发 展 的 潜 在 可 能性，能 对 土 壤 侵 蚀 发 生 发 展 方 向 进 行 预 测，可 更 加 精准开展土壤侵蚀预防治理。祖历河上游会师流域在 5以上区域随坡度的增加出 现 侵 蚀 强 度 加 剧、侵 蚀 敏 感 性 增 强 的 现 象，这 与 前人 的 研 究 具 有 一 致 性26-27，但 在 05土
33、 壤 侵 蚀 轻 度及 以 上，侵 蚀 敏 感 性 低 度 及 以 上 面 积 占 比 都 相 对 较高，主 要 为 祖 历 河 上 游 会 师 流 域 地 处 黄 土 丘 陵 沟 壑区，5以下区域分布相对较少，地形平坦，存在未采取有效水土保持措施的旱平地和建设用地，植被覆盖度低，受 人 类 活 动 的 影 响 大28，易 发 生 水 土 流 失。在 不图 6 不 同 土 地 利 用 类 型 土 壤 侵 蚀 强 度Fig.6 Soil erosion intensity of different land uses图 7 不 同 土 地 利 用 土 壤 侵 蚀 敏 感 性Fig.7 Soil
34、erosion sensitivity of different land uses表 5 会 师 流 域 土 壤 侵 蚀 状 况 与 土 壤 侵 蚀 敏 感 性 情 况Table 5 Soil erosion status and soil erosion sensitivity in Huishi watershed土壤侵蚀等级微度轻度中度强烈极强烈剧烈不敏感面积/km2236.3911.341.590.640.360.18占比/%91.394.390.620.250.140.07低度敏感面积/km2453.8024.692.600.870.500.22占比/%91.194.960.520
35、.170.100.04中度敏感面积/km2182.1911.411.610.690.340.11占比/%90.265.650.800.340.170.05高度敏感面积/km216.791.540.280.110.020.05占比/%86.707.961.430.550.120.27极敏感面积/km23.370.070.010.040.000.00占比/%93.691.880.311.110.000.10133GRASSLAND AND TURF（2022）Vol.42 No.6 同的土地利用下草地、建设用地和其它用地的土壤侵蚀强度和侵蚀敏感性都相对较高，由于这些区域多为未 能 有 效 治 理
36、的 坡 耕 地、裸 露 的 荒 地、水 流 汇 集 地 和建设用地等，土壤质地松软，植被覆盖程度较低，保土保 肥 能 力 较 差，在 降 水 的 驱 动 下 易 冲 刷 引 起 土 壤 侵蚀，发 生 土 壤 侵 蚀 的 潜 在 可 能 性 大，未 来 需 进 一 步 做好 增 加 植 被 覆 盖 面 积 工 作，优 化 水 土 保 持 措 施，减 少水土流失。土壤侵蚀是多项因子共同作用的结果17，研究土壤 侵 蚀 敏 感 性 时 基 于 较 为 成 熟 的 RUSLE 模 型，但 对不 同 影 响 因 子 敏 感 性 的 分 级 赋 值 受 一 定 主 观 因 素 的影 响，在 不 同 地 区
37、，气 候、地 貌、植 被 和 土 壤 等 自 然 因素的差异对土壤侵蚀敏感性的影响不同，其赋值依据研究区实际情况而定，本研究参考了大量前人的分级赋 值 方 法，结 合 研 究 区 的 特 点，对 影 响 土 壤 侵 蚀 敏 感性的因子进行分级，使结果更具有一定的准确性。此外，在 计 算 影 响 土 壤 侵 蚀 的 各 因 子 时，由 于 获 取 因 子数 据 的 精 度 不 同，可 采 取 的 计 算 公 式 各 有 差 异，对 所得 的 结 果 造 成 一 定 的 误 差，在 今 后 可 更 加 深 入 研 究，建立更加适宜于研究区土壤侵蚀的计算模型。4 结 论本 研 究 采 用 RUSLE
38、 模 型，结 合 ArcGIS 技 术，定量 与 定 性 地 分 析 了 祖 厉 河 上 游 流 域 土 壤 侵 蚀 及 其 敏感性状况，研究表明：（1）祖历河上游会师流域土壤侵蚀主要以微度和轻 度 侵 蚀 为 主，占 研 究 区 总 面 积 的 92.49%。侵 蚀 量占 比 最 大 的 为 轻 度 侵 蚀，占 总 侵 蚀 量 的 31.44%。土壤侵蚀敏感性主要为低度敏感，面积为 482.14 km2，占研究区总面积的 49.00%，总体敏感性较低，发生土壤侵蚀的潜在可能性较小。（2）在坡度分布上，5以上祖历河上游会师流域土壤 侵 蚀 及 其 敏 感 性 较 高，且 随 着 坡 度 增 大
39、，土 壤 侵 蚀加剧，在坡度 25以上区域应加大土壤侵蚀的预防和治理；在不同土地利用下，坡耕地、裸地及一些未利用地的土壤侵蚀和敏感性程度较高。（3）祖历河上游会师流域土壤侵蚀敏感性较高的地 区，土 壤 侵 蚀 强 度 相 对 较 大，可 对 敏 感 性 较 高 地 区重点监测，布设合理措施，提前做好土壤侵蚀预防，减少土壤侵蚀恶化。参 考 文 献：1 陈朝良，赵广举，穆兴民，等.基于 RUSLE 模型的湟水流域 土 壤 侵 蚀 时 空 变 化 J.水 土 保 持 学 报，2021，35（4）：73-79.2 贾学斌，张超，朱永明.基于 USLE 模型的承德市水土流失 敏 感 性 时 空 演 变
40、分 析 J.林 业 与 生 态 科 学，2020，35（1）：37-47.3 张 恩 伟，彭 双 云，冯 华 梅.基 于 GIS 和 RUSLE 的 滇 池 流域土壤侵蚀敏感性评价及其空间格局演变 J.水土保持学报，2020，34（2）：115-122.4 杨青林，丁鹏凯，仙巍，等.川西北地区土壤侵蚀敏感性评价 J.人民长江，2018，49（10）：30-35.5 龚雪梅，冯文兰，郑杰，等.岷江上游土壤侵蚀敏感性评价J.干旱区资源与环境，2017，31（9）：68-74.6 史 培 军，刘 宝 元，张 科 利，等.土 壤 侵 蚀 过 程 与 模 型 研 究J.资源科学，1999（5）：11-2
41、0.7 王 礼 先，吴 长 文.陡 坡 林 地 坡 面 保 土 作 用 的 机 理 J.北京林业大学学报，1994（4）：1-7.8 赵明月，赵文武，安艺明，等.青海湖流域土壤侵蚀敏感性评价 J.中国水土保持科学，2012，10（2）：15-20.9 张乃夫，刘霞，朱继鹏，等.安徽新安江流域土壤侵蚀敏感性评价及空间分异特征 J.中国水土保持科学，2014，2（6）：8-15.10 贵立德.基于 RUSLE 模型的祖厉河流域土壤侵蚀时空分 异 特 征 分 析 J.中 国 水 土 保 持，2016（8）：43-45+66+73.11 焦金鱼，贵立德.基于 GIS 的祖厉河流域土壤侵蚀治理模 式 模
42、 拟 研 究 J.水 土 保 持 学 报，2016，30（5）：95-101+123.12 刘娟，崔长勇，蒋桂芹，等.基于 Source 平台的祖厉河流域降雨径流模拟 J.人民黄河，2017，39（11）：42-46.13 沙作菊，黄维东.祖厉河上游区局地暴雨洪水特性分析J.甘肃水利水电技术，2017，53（9）：10-13.14 张富，赵传燕，邓居礼，等.祖厉河流域降雨径流泥沙变化特征研究 J.干旱区地理，2018，41（1）：74-82.15 赵秀兰，杨冰，周蕊，等.祖厉河流域 19572016 年水沙变 化 特 征 及 影 响 因 素 分 析 J.甘 肃 农 业 大 学 学 报，2020
43、，55（4）：112-120.16 张恩伟，彭双云，冯华梅.基于 GIS 和 RUSLE 的滇池流域土壤侵蚀敏感性评价及其空间格局演变 J.水土保持学报，2020，34（2）：115-122.17 Ganasri B P，Ramesh H.Assessment of soil erosion by RUSLE model using remote sensing and GIS-A case 134第 42 卷 第 6 期 草 原 与 草 坪 2022 年study of Nethravathi BasinJ.Geoscience Frontiers，2016，7（6）：953-961.18
44、WILLIAMS J R，RENARD K G，DYKE P T.EPIC-a new method for assessing erosion s effort on soil productivity J.Journal of Soil and Water Conservation，1983，38（6）：381-383.19 DESMET P J J，GOVERS G.A GIS Procedure for Automatically Calculating the USLE LS Factor on Topographically Complex Landscape Units J.Jo
45、urnal of Soil and Water Conservation，1996，51（5）：427-433.20 MCCOOL D K，FOSTER G R，WEESIES G A.Slope Length and Steepness Factors（LS），Chapter M.Washington：United States Department of Agriculture，1997：101-141.21 蔡崇法，丁树文，史志华，等.应用 USLE 模型与地理信息系统 IDRISI 预测小流域土壤侵蚀量的研究 J.水土保持学报，2000，14（2）：19-24.22 林斌.基于 RS
46、与 GIS 的定西市安定区土壤侵蚀因子提取与侵蚀强度定量评价研究 D.兰州：甘肃农业大学，2011：27-28.23 戚继阳，张富，赵传燕，等.基于 GIS 和 RS 的称钩河流域土壤侵蚀与土地利用关系分析 J.甘肃农业大学学报，2018，53（2）：94-102.24 徐萍.基于 GIS 和 RULSE 模型对龙江县的水土流失敏感 性 分 析 J.哈 尔 滨 师 范 大 学 学 报（自 然 科 学 版），2019，35（3）：101-105.25 李青.基于 GIS 和 USLE 模型的安庆市水土流失敏感性评价 J.水利科技与经济，2020，26（11）：6-11.26 白杨，郑华，庄长伟，
47、等.白洋淀流域生态系统服务评估及其调控 J.生态学报，2013，33（3）：711-717.27 荣浩，何享丽，珊丹，等.锡林河流域退化草地植被恢复措 施 及 水 土 保 持 效 应 研 究 J.草 原 与 草 坪，2016，36（5）：52-57.28 董起广，韩霁昌，张卫华等.延安市土地利用与土壤侵蚀关系研究 J.人民黄河，2016，38（4）：79-81+128.Soil erosion and sensitivity analysis in Huishi watershed of Zuli River Upper Reaches based on RUSLE CHAI Ya-xin，H
48、U Yan-ting，ZHANG Fu*，GAO Fan-jie，BAO Bing-chen，JIANG Cheng-yang（College of Forestry，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China）Abstract：In order to further explore the erosion status of the Zuli River basin，the RUSLE model and ArcGIS technology were used to quantitatively and qualitatively a
49、nalyze the characteristics of soil erosion and erosion sensitivity.The results showed that slight erosion and mild erosion were dominant in Huishi watershed，accounting for 92.49%of the total area.Soil erosion sensitivity was mainly low sensitivity，with an area of 482.14 km2，accounting for 49.00%of t
50、he total area of the study area，and the overall sensitivity was low.Besides，the soil erosion and its sensitivity in the slope above 5 increased gradually，and the soil erosion intensified with the increase of the slope.The soil erosion and sensitivity of sloping farmland，bare land and construction la
