1、1960-2014 年松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究自然资源学报,2017,32(2):278-291JournalofNaturalResourceshttp:/DOI:10.11849/zrzyxb.2016024419602014 年松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究钟科元 1，郑粉莉 1,2*（1.西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨凌 712100；2.中国科学院水利部水土保持研究所，陕西杨凌 712100）摘要：基于松花江流域及其邻近 61 个气象站 19602014 年逐日降雨数据，采用 Mann-Kendall 非参数趋势检验、小波周期
2、分析和地统计插值方法，分析流域内不同地形区和子流域年降雨侵蚀力时空分异特征及其影响因素。结果表明：1）松花江流域多年平均降雨侵蚀力为 1717.6MJmmhm-2h-1a-1，呈波动变化趋势，存在以 15.2a 为主周期和 4.7a 为小周期的周期性变化布特征基本一致，自东南向西北递减，与东南季风的影响区域相吻合；流域年降雨侵蚀力变化趋势呈现明显的区域分异，在流域西北地区年降雨侵蚀力呈增加趋势，而在中部平原区的东北部和西南部呈现下降趋势；3）年降雨侵蚀力随地形的变化表现为东部丘陵山地区中部平原区西部山地区。在东部丘陵山地区年降雨侵蚀力与经度、纬度显著相关（P0.01） ，而在中部平原区和西部山
3、地区降雨侵蚀力与海拔、经度和纬度关系不甚明显；4）流域内各子流域年降雨侵蚀力存在明显分异，年降雨侵蚀力在各子流域的变化趋势表现为从第二松花江流域到流域中游再到嫩江流域呈依次降低趋势，其分布特征与降雨量的分布一致，各子流域年降雨侵蚀力均呈不显著的降低趋势。关键词：降雨侵蚀力；土壤侵蚀；松花江流域文献标志码：A 文章编号：1000-3037(2017)02-0278-14 中图分类号：S157.1 特征，且在 1982 和 1998 年发生显著突变；2）松花江流域降雨侵蚀力空间分布特征与降雨量分降雨侵蚀力是指降雨引起土壤侵蚀的潜在能力，能够全面表征降雨量、降雨强度、降雨历时和降雨动能等对土壤侵蚀的
4、综合影响。准确评估区域降雨侵蚀力对判定土壤侵蚀潜在危险和提高土壤侵蚀预报精度有重要意义。因而，近几十年来降雨侵蚀力一直是人们关注的热点。目前降雨侵蚀力已作为侵蚀预报模型的基本构成因子，除美国 USLE（UniversalSoilLossEquation） 、RUSLE（RevisedUniversalSoilLossEquation）和MUSLE（ModifiedUniversalSoilLossEquation ）外，国内比较典型的侵蚀模型，如刘宝元等1提出的中国土壤流失预报方程CSLE（ChinaSoilLossEquation） 、江忠善等2的坡面土壤侵蚀预报模型等也采用降雨侵蚀力表征降
5、雨因子。当前降雨侵蚀力定量表达主要是基于降雨动能（E）和降雨强度（I ）的乘积，如著名的 USLE 模型采用降雨能量（E）和 30min 最大降雨强度（I30）的乘积 EI30 来定量表达降雨侵蚀力。由于降雨动能数据难以获取，而各气象站的日雨量资料较易获取，因而日雨量被广泛应用于侵蚀力的计算，如黄收稿日期：2016-03-10；修订日期：2016-07-12。基金项目：国家自然科学基金项目（41571263） 。Foundationitem:NationalNaturalScienceFoundationofChi-na,No.41571263.第一作者简介：钟科元（1987-） ，男，江西兴
6、国人，博士研究生，主要从事水土保持与水文过程模拟研究。E-mail:*通信作者简介：郑粉莉（ 1960-） ，女，陕西蓝田人，教授，研究员，博士生导师，主要从事土壤侵蚀过程、预报和侵蚀环境效应评价研究。E-mail:2 期钟科元等：19602014 年松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究 279 河流域3-6 、长江流域7-10、东南沿海中小河流域11、辽河流域12和珠江流域 13-14等均基于日雨量资料计算降雨侵蚀力。由于受降雨量、降雨强度、降雨历时、地形地貌等多种因素的影响，不同流域和地貌条件下降雨侵蚀力也呈现不同的时空分布特征。相关研究表明，黄土高原地区的降雨侵蚀力在过去 50a 呈下降趋势
7、，且在黄河中游的河口镇至龙门段下降尤为明显6,15；长江流域金沙江与鄱阳湖流域降雨侵蚀力呈显著上升趋势10；青藏高原中东部、东缘、天山山脉以及东南沿海区域年降雨侵蚀力显著增加，青海省的诺木洪-都兰 -曲麻莱-伍道梁一带增加趋势最为显著16；珠江流域降雨侵蚀力随经度增加而增加，随纬度增加而降低14。这些研究结果为区域水土保持和农业管理提供了重要参考。此外，由于受地形地貌、海拔高度、经度和纬度的影响，同一流域降雨侵蚀力也存在明显差别，而目前综合分析同一流域造成降雨侵蚀力空间分布的影响因素研究较少。松花江流域是中国主要黑土分布区、粮食产区和商品粮基地，近年来土壤侵蚀日益严重。有关研究表明，黑土层的平
8、均厚度已由20 世纪 50 年代的 6080cm 下降至目前的 2040cm，并且部分地区出现“破皮黄”现象17 ，严重威胁着国家粮食安全。目前对松花江土壤侵蚀机理的研究较多18-22，但是涉及降雨侵蚀力的研究鲜见报道。鉴于此，本文基于松花江流域及其邻近 61 个气象站 19602014 年逐日降雨量，采用 Mann-Kendall 非参数趋势检验、小波周期分析和地统计等方法，分析松花江流域降雨侵蚀力时空分异特征，探讨不同地形区影响年降雨侵蚀力的因素，以期为东北黑土区水土保持和农业管理提供重要科学依据。1 材料与方法1.1 研究区概况松花江流域位于中国东北地区的北部（图 1） ，流域面积54.
9、6104km2，位于 41o4251o38 N，119o25132o31 E 之间，地处寒温带气候带，东亚季风的北部边缘，流域多年平均气温在 35之间，年降水量为3001200mm，东南部山区年降水可达 700800mm，西部地区只有 400mm，整体呈现从东南向西北递减的趋势，流域多年平均径流量为 632.0108m3（1955 2010 年） ，多年平均输沙量为 1259104t（19552010年）23。流域内地形以平原为主，主要有中部的松嫩平原和东北部的三江平原。流域西部为大兴安岭，东部为长白山区，分别发育了嫩江和第二松花江，两河图 1 松花江流域地理位置及气象和水文站分布meteor
10、ologicalandhydrologicalstationsFig.1MapoftheSonghuaRiverBasinandthedistributionof280 自然资源学报 32 卷于三江口汇入松花江。三江口以下为松花江主干流。大赉、扶余和佳木斯分别是嫩江、第二松花江和松花江的控制站点24。流域内土壤以黑土和黑钙土为主，其中黑土分布范围最广，占中国黑土面积的 60%17。1.2 数据与方法1.2.1 数据来源本文气象数据来自中国气象科学数据共享服务网（http:/ ，包括了松花江流域及其邻近的 75 个气象站点逐日降水量数据。由于不同站点数据起始时间不同，局部数据会出现缺测情况，本文
11、遵循欧洲气候评估数据集采用的标准25：1 ）数据不得少于 40a；2）单个站点缺失数据不得超过 10%；3）每一年缺失数据不得超过 20%或超过连续 3 个月。对于单个站点的若干数据的缺失，采用附近 2 个及以上观测站点降水量的平均值进行插补，得到完整序列降雨数据。本文最终选取了 61 个气象站 19602014 年日降水数据（图 1） 。将 61 个站点数据建立 Access 数据库，以便于数据的调用和降雨侵蚀力的计算。由于降雪不会直接对土壤侵蚀产生影响，所以在计算降雨侵蚀力过程中未对降雪进行统计26。1.2.2 研究方法1）降雨侵蚀力计算采用章文波等修正的 Richardson 日降雨侵蚀
12、力估算模型27计算降雨侵蚀力。其模型如下：R 半月 =(pk)mk=1（1）式中：R 半月为第 i 个半月时段的降雨侵蚀力 R 值（MJmm hm-2h-1a-1） ；k 为某半月内侵蚀性降雨日数（d ） ；pk 为半月内第 k 天12mm 的日雨量（mm） ；、 为模型参数。=21.586-7.1891=0.8363+18.144+24.455d12y12（2） （3 ）式中：pd12 为日雨量 12mm 的日平均雨量（mm） ；py12 为日雨量12mm 的年平均雨量（ mm） 。利用式（1）（3）计算逐年各半月的降雨侵蚀力，经汇总可得到月降雨侵蚀力、年降雨侵蚀力和多年平均降雨侵蚀力。2）
13、时空特征分析方法对降雨侵蚀力的时间变化主要采用趋势分析、突变分析、周期分析方法，空间变化及影响因素主要采用地统计插值和相关分析方法。采用 Mann-Kendall 趋势分析法28 分析降雨侵蚀力变化趋势。通过 Mann-Kendall 统计量 Z 值，可判断该序列数据的变化趋势，当Z0 时表示呈上升趋势，Z0 表示呈下降趋势，Z 的绝对值越大，说明该序列的变化趋势越显著，当|Z|1.96，说明通过 0.05 显著性检验；采用标准化累积距平识别降雨侵蚀力时间序列的突变点，在此基础上，采用秩检验法29 对突变点进一步精确检验，当秩检验统计量|U|1.96 时，标准化累积距平识别突变点将被排除；采用
14、小波分析方法（WaveletAnalysis）30 分析降雨侵蚀力的周期性变化规律；采用 ArcGIS 地统计模块的反距离权重插值方法，分析多年平均降雨侵蚀力空间分布及其变化速率。采用 Pearson 相关性分析方法，分析不同站点降雨侵蚀力变化与影响因素的相关性，并采用 F值检验分析显著性水平。3）地形区和子流域的划分2 期钟科元等：19602014 年松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究 281根据流域地形特征将松花江流域划分 3 个地形区（图 1）：东部丘陵山地区、中部平原区和西部山地区17，气象站点数量分别是10、26 和 25 个，分别统计各地形区降雨侵蚀力的变化趋势及其与降雨量、海拔、经
15、度和纬度的相关性。同时，根据流域水系分布，将松花江流域划分为：嫩江流域（大赉水文站以上） 、第二松花江流域（扶余水文站以上） 、中游地区（扶余和大赉水文站以下至佳木斯水文站）和松花江流域（佳木斯水文站以上） （图 1） ，气象站点数量分别是 29、18、15 和 59 个，分析流域内各子流域年降雨侵蚀力的空间差异及其影响因素。将 12 月翌年 2 月划分为冬季，35月为春季，68 月为夏季，911 月为秋季。2 结果分析2.1 降雨侵蚀力动态变化特征2.1.1 降雨侵蚀力年际变化松花江流域 19602014 年平均降雨侵蚀力为1717.6MJmmhm-2h-1a-1，变异系数为 0.20，属于
16、轻度变异。19602014 年流域平均降雨侵蚀力表现为波动变化趋势图 2(a)，总体可以分为 3 个阶段：19601982 年为第一阶段，此阶段降雨侵蚀力表现为波动下降趋势；19821998 年为第二阶段，降雨侵蚀力表现为波动上升趋势；第三阶段是 19992014 年，此阶段降雨侵蚀力在经过 1999 年骤降后，进入了波动上升阶段。采用小波周期分析法对流域 55a 降雨侵蚀力序列进行分析（图 3） ，也发现流域年平均降雨侵蚀力序列存在 15.2a 的大周期，在大周期内存在4.7a 的小周期变化，其结果与 5a 滑动平均结果趋于一致图 2(a)。流域年降雨侵蚀力变化趋势图 2(a)与年降雨量变化
17、趋势图 2(b)基本一致。55a 期间，年降雨侵蚀力的最大值与降雨量的最大值出现年份相吻合，两者均出现在 2013 年，分别是 2586.0MJmmhm-2h-1a-1 和 684.8mm；而降雨侵蚀力的最小值与年降而降雨量出现在 2001 年（ 397.8mm） 。降雨侵蚀力的最大值和最小值相差 2.2倍，降雨量（0.12） 。与降雨量变化相比，降雨侵蚀力的年际变化更加剧烈。采用标准化序列累计距平方法，对 55a 降雨侵蚀力序列进行突变点检验，其结果表明 1966、1982 、1998 年为突变点（图 4）。采用秩检验法对可能的突变点进一步精确检雨量的最小值不吻合，降雨侵蚀力出现在 1976
18、 年（1152.6MJ mmhm-2h-1a-1） ，最大值和最小值相差 1.7 倍，年降雨侵蚀力变异系数（ 0.20）大于年降雨量变异系数图 219602014 年松花江流域年降雨侵蚀力和年降雨量的变化Fig.2InterannualchangeofrainfallerosivityandprecipitationintheSonghuaRiverBasinfrom1960to2014282 自然资源学报 32 卷图 3 基于小波分析的年降雨侵蚀力动态变化Fig.3VariationofannualrainfallerosivitybasedonWaveletanalysis 图 4 年降雨
19、侵蚀力突变分析Fig.4Abruptchangesofrainfallerosivity验，由于 1966 年秩检验统计量|U|1.96 ，未通过显著性检验。故 1982 和 1998 年为松花江流域降雨侵蚀力的突变点，其结果与降雨侵蚀力 5a 滑动结果基本一致。2.1.2 降雨侵蚀力季节变化流域降雨侵蚀力的季节变化趋势与年际变化趋势类似（图 5） ，春季和冬季呈不显著增加趋势，夏季和秋季呈不显著降低趋势。流域春季平均降雨侵蚀力为 135.9MJmmhm-2h-1a-1，占全年降雨侵蚀力的 7.5%，19602014 年春季降雨侵蚀力呈不显著增加趋势，Z 值为 0.62，平均每 10a 增加
20、5.1MJmmhm-2h-1a-1。夏季降雨侵蚀力的变化基本与年际变化相似，平均降雨侵蚀力为1477.9MJmmhm-2h-1a-1，占年均降图 519602014 年松花江流域不同季节降雨侵蚀力变化Fig.5SeasonalchangeofrainfallerosivityintheSonghuaRiverBasinfrom1960to20142 期钟科元等：19602014 年松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究 283 雨侵蚀力的 81.5%。秋季平均降雨侵蚀力为195.6MJmmhm-2h-1a-1，占全年降雨侵蚀力的 10.8%，在19602014 年总体呈不显著降低趋势， Z 值为 -
21、0.68，每 10a 减少占全年非常少的部分（0.23%） 。2.2 降雨侵蚀力空间变化特征2.2.1 降雨侵蚀力空间分布规律 3.8MJmmhm-2h-1a-1；冬季松花江流域气温低，以降雪形式为主，侵蚀性降雨只利用流域 19602014 年平均降雨侵蚀力和降雨量数据进行插值得到流域的年降雨侵蚀力和年降雨量空间分布情况（图 6） 。年降雨侵蚀力空间分布特征表现为：从东南部的高值区，向北逐渐降低，即从东南向西北逐渐降低的趋势图 6(a)；这与年降雨量的分布规律一致图 6(b)，年降雨量从东南部的 750mm 以上逐渐下降至西北部的 500mm 以 1500MJmmhm-2h-1a-1 以下。下
22、，降雨侵蚀力则由从东南部的 2500MJmmhm-2h-1a-1 以上减少至西北部的图 6 松花江流域年降雨量和降雨侵蚀力空间分布Fig.6SpatialdistributionofrainfallerosivityandprecipitationintheSonghuaRiverBasinduring1960-2014从分布中心看，年降雨侵蚀力的高值中心与降雨量高值分布中心一致，均位于流域东南部；而降雨侵蚀力的低值中心与降雨量的低值中心不吻合，年降雨侵蚀力的低值中心位于流域西部边沿的阿尔山和图里河气象站附近图 6(a)，而降雨量低值中心位于中部平原区南部的白城气象站点附近图 6(b)。这主要
23、是由于中部平原区南部虽然年降雨量比流域西部边沿地区少，但是侵蚀性降雨量比流域西部边沿地区多，使得降雨侵蚀力较高，从而导致了降雨侵蚀力低值中心值与降雨量的低值中心不吻合。以西部地区的阿尔山气象站和中部平原区南部的白城气象站为例，阿尔山 55a 间年平均降雨量为446.0mm 大于白城的 388.2mm，但侵蚀性降雨量却少于白城气象站（阿尔山 194.4mm，白城 247.5mm） 。2.2.2 降雨侵蚀力空间变化趋势分析为进一步分析流域降雨侵蚀力的变化趋势，统计了每一个气象站 19602014 年降雨侵蚀力 Mann-Kendall 统计量 Z 值和变异系数（CV） ，并基于 ArcGIS9.3
24、 绘制降雨侵蚀力 Z 值和变异系数的空间分布图（图 7） 。流域降雨侵蚀力趋势系数呈现明显的地区差异图 7(a)，在西北地区降雨侵蚀力呈增加趋势，说明需要加强水土保持措施，防范水土流失加剧；中部平原区的东北部和西284 自然资源学报 32 卷图 7 降雨侵蚀力 Mann-KendallZ 值和变异系数的空间分布Fig.7SpatialdistributionofMann-KendallZvalueandvariationcoefficientofrainfallerosivity南部分别呈现下降趋势，但均没有通过显著性检验（|Z|1.96） 。流域降雨侵蚀力变异系数也呈现明显的地区差异图 7(
25、b)，总体趋势是从东南部向西部逐渐增加，在东南地区降雨量丰富，年降雨量稳定，降雨侵蚀力年际变化小，变异系数低（0.3 0.4） ；西部地区，处于季风影响边缘，降雨量年际变化较大31，大部分地区变异系数大于 0.5；在长白山以西与中部平原地区交界处，由于同时受到地形和季风影响，不同年份季风强弱不一，因此出现一系列的降雨侵蚀力较高分布点。不同季节地区间降雨侵蚀力变化也存在显著差异（图 8） ，在春季大部分地区降雨侵蚀力均呈增加趋势，中部平原区的西南部增加趋势尤为显著，有 2 个站点通过了显著性检验，春季降雨侵蚀力总体上变化趋势不显著。夏季降雨侵蚀力变化趋势的空间特征与年际变化趋势相似，西北部呈增加
26、趋势，中部平原的西南部和东北部呈降低趋势，与年降雨侵蚀力变化趋势相比，夏季有 2 个站点通过了0.05 显著性检验。秋季，在流域的东北部降雨侵蚀力呈增加趋势，其他区域呈现下降趋势，有 2 个站点通过了 0.05 显著性检验。冬季，由于流域内以降雪形式为主，所以冬季侵蚀性降雨非常少。因此，在西部山地区和中部平原降雨侵蚀力的变化率接近于 0，而在东部丘陵山地区其呈增加趋势，但变化趋势也不显著。2.2.3 不同地形区降雨侵蚀力差异为进一步分析不同地形区降雨侵蚀力的差异，分别统计了东部丘陵山地区、中部平原区和西部山地区降雨侵蚀力分布及其与降雨、海拔和经纬度的相关关系（表 1） 。降雨侵蚀力从东部丘陵山
27、地区中部平原地区西部山地区呈逐渐降低趋势，与平均降雨量变化趋势一致。东部丘陵山地区降雨侵蚀力是西部山地区的 2.2 倍；从变异系数看，降雨侵蚀力从东部丘陵山地区中部平原地区西部山地区呈逐渐增加趋势。降雨侵蚀力与降雨量呈现显著的正相关性（表 1） ，从东部丘陵山地区至西部山地区，降雨侵蚀力与降雨的相关性呈逐渐降低趋势，均通过了 0.01 显著性检验。东部丘陵山地区降雨侵蚀力与经度和纬度的决定系数分别为 0.67 和 0.48，均通过了 0.01 显著性检验；中部平原区和西部山地区降雨侵蚀力与海拔、经度和纬度关系不甚明显。从全流域来看，降雨侵蚀力与海拔、经度和纬度均存在一定的相关性，通过了 0.0
28、5显著性检验。2 期钟科元等：19602014 年松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究285图 819602014 年松花江流域不同季节降雨侵蚀力 Z 值的空间变化Fig.8SpatialdistributionofMann-KendallZvalueoftherainfallerosivityintheSonghuaRiverBasinfrom1960to2014表 1 松花江流域内不同地形分区下降雨侵蚀力及其相关影响因素Table1RainfallerosivityandinfluencingfactorsunderdifferentterrainconditionsintheSonghuaR
29、iverBasin 注： *代表通过 0.05 显著性检验，*代表通过 0.01 显著性检验；+表示正相关， -表示负相关。松花江流域东、中、西地形地貌差异显著，东亚季风自东南向西北减弱，导致降雨侵蚀力东部丘陵山地区中部平原区 西部山地区；由于季风影响逐渐减弱，导致降雨量波动增加和侵蚀性降雨量的减少，从而导致降雨侵蚀力变异系数自东部丘陵山地区中部平原区西部山地区呈增加趋势，降雨侵蚀力与降雨量的相关性自东部丘陵山地区中部平原区西部山地区呈降低趋势。由于东部丘陵山地区处于背风坡，中部平原区海286 自然资源学报 32 卷拔差异不显著，所处地形均不利于形成地形雨，西部山地区处于迎风坡，但位于季风边缘
30、，不足以形成有效侵蚀性降雨，因此年降雨侵蚀力与海拔相关性均不显著。2.2.4 流域内不同子流域降雨侵蚀力分异为进一步分析流域内各子流域降雨侵蚀力的变化趋势，分别统计了嫩江流域、第二松花江流域、中游地区和佳木斯以上的松花江流域降雨侵蚀力分布（表 2） 。嫩江流域降雨侵蚀力最低（1428.0MJmmhm-2 h-1a-1） ，其次是中游（1633.9MJmmhm-2 h-1a-1） ，第二松花江流域降雨侵蚀力最高（2428.9MJmmhm-2 h-1a-1） ，流域降雨侵蚀力的分布与降雨量的分布规律一致。流域间变异系数变化较小，处于0.210.26 之间，说明降雨侵蚀力年际变异较小。不同流域 Ma
31、nn-Kendall 趋势系数均小于 0，说明降雨侵蚀力均呈下降趋势，但均没有通过显著性检验。表 2 松花江流域内不同子流域降雨侵蚀力分布特征Table2Distributioncharacteristicsofrainfallerosivityindifferentsub-riverbasinswithintheSonghuaRiverBasin3 讨论利用日尺度降雨资料计算降雨侵蚀力，可以推广气象资料在水土保持研究中的应用，为侵蚀模型提供重要参数，从而提高土壤流失预报精度。本文利用松花江流域 61 个气象站逐日雨量资料，分析了松花江流域年降雨侵蚀力的时空分布特征及其变化趋势，结果表明：流域
32、年降雨侵蚀力呈波动变化，不存在明显的变化趋势，这与黑龙江省26及长江上游 32、山东省33、西南山地区8和珠江流域14相关研究结论趋于一致（表 3） 。章文波等34、刘斌涛等16对中国大陆的降雨侵蚀力的分析也发现松花江流域降雨侵蚀力呈不显著变化趋势，与本文研究结论相类似。由于地形地貌、降雨特征的差异，不同地区和地貌条件下降雨侵蚀力也呈现不同的变化趋势（表 3） 。如赖成光等14 对珠江流域研究，发现珠江流域 19602012 年降雨侵蚀力随着经度增加而增加，但随纬度增加而减少，珠江流域大部分地区年降雨侵蚀力呈上升趋势。刘斌涛等8对中国西南山地区 19602009 年降雨侵蚀力研究表明，青藏高原
33、东缘年降雨侵蚀力呈增加趋势，而成都平原年降雨侵蚀力呈减少趋势，且降雨侵蚀力变化趋势系数随海拔升高而不断增加。本研究发现，松花江流域西北地区降雨侵蚀力呈增加趋势，中部平原区的东北部和西南部呈现下降趋势，东部丘陵山地区降雨侵蚀力与经度、纬度相关性显著。松花江流域降雨侵蚀力变化与其他区域的变化趋势存在差异，这种差异可能与地区地形地貌和大气环流差异有关。松花江流域面积较大，东、中、西地形地貌差异显著，东亚季风自东南向西北减弱，从而导致不同地形区降雨侵蚀力的差异。由于东部丘陵山地区处于背风坡，中部平原区海拔差异不显著，西部山地区处于迎风坡，但处于季风边缘，不足以形成有效侵蚀性降雨，因此降雨侵蚀力与海拔相
34、关性不2 期钟科元等：19602014 年松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究表 3 中国不同地区降雨侵蚀力研究结果Table3ResearchresultsofrainfallerosivityindifferentregionsinChina287显著。在流域西北地区降雨侵蚀力呈增加趋势，可能与大气环流的变化和局地水汽增加有关，需要加强水土保持措施，防范水土流失加剧。4 结论根据松花江流域及其邻近 61 个气象站 19602014 年逐日降雨数据，分析了流域内不同地形区和子流域降雨侵蚀力时空分异特征及其影响因素，得出以下结论：1）松花江流域多年平均降雨侵蚀力为 1717.6MJmmhm-2h-
35、1a-1，呈波动变化趋势，存在以 15.2a 为主周期、4.7a 为小周期的周期性变化特征，并在 1982 和 1998 年发生显著突变，与降雨量相比，降雨侵蚀力年际变化更加剧烈。288 自然资源学报 32 卷2）松花江流域降雨侵蚀力空间分布与降雨量分布特征基本一致，自东南向西北递减，与东南季风的影响趋势相吻合；降雨侵蚀力的高值中心与降雨量的高值中心相吻合，而降雨侵蚀力的低值中心与降雨量的低值中心不吻合；流域降雨侵蚀力变化趋势呈现明显的地区分异，在西北地区降雨侵蚀力呈增加趋势，中部平原区的东北部和西南部分别呈现下降趋势。3）降雨侵蚀力与降雨量呈高度相关，且东部丘陵山地区 中部平原区西部山地区；
36、东部丘陵山地区降雨侵蚀力与经度、纬度相关性显著（P0.01） ，全流域降雨侵蚀力与海拔、经度和纬度均存在一定的相关性，且通过 0.05 水平检验。4）流域内各子流域降雨侵蚀力存在明显分异，即降雨侵蚀力在各子流域的变化趋势表现为从第二松花江流域到流域中游再到嫩江流域呈依次降低趋势，与降雨量的分布一致，各子流域降雨侵蚀力均呈不显著的降低趋势。参考文献(References):1LIUBY,ZHANGKL,XIEY.AnempiricalsoillossequationC/Proceedingsof12thInternationalSoilConferenceMay26-31,2002,Beijin
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