区域土壤侵蚀变化的人类活动影响量化方法研究

Soil erosion is one of the global eco-environment problems. The change of soil erosion is generally considered as the result of comprehensive effect of natural factors and human activities. To clarify the contribution of human activities is not only the demand of national macro decision, but also the difficult and hot spot in related fields. This study uses the remote sensing and GIS technology based on the RUSLE model to extract the model parameters suitable for the study area, simulates the multi-period soil erosion information since 1990, analyzes the change characteristics of the time course and spatial pattern. Then the temporal and spatial patterns of the change characteristics are analyzed. Secondly, human activity data reflected by the population and social economic indicators are collected and spatialized, and the social economic activity index will be constructed. It also simulates the human activity intensity information by using land use, road traffic and other information. Finally, the study extracts the contribution rate of human activities on the soil erosion change, based on the human activity intensity information and the soil erosion change information. A number of samples will be collected for validation analysis. Results of the project can expand and deepen the study on driving mechanism of soil erosion on the regional scale. They can lay the foundation for the fusion of humanities and natural sciences, and provide scientific reference and data support for establishing macrodecision-making for prevention of soil erosion suiting one's measures to local conditions.

土壤侵蚀是全球普遍存在的生态环境问题之一，土壤侵蚀的变化一般被认为是自然因素和人类活动综合作用的结果，厘清其中人类活动的贡献既是国家宏观决策的需求，也是相关领域研究的难点和热点。本项目利用遥感和GIS技术，以RUSLE模型为蓝本，首先提取适用于研究区的模型参数，模拟研究区1990年以来的多期土壤侵蚀信息，分析其变化的时间过程和空间格局特征；然后对人口、社会经济等反映人类活动的指标数据进行收集和空间化处理，构建社会经济活动综合指数，融合土地利用、道路交通等信息，进行人类活动强度信息空间模拟；最后融合人类活动强度空间信息和土壤侵蚀变化信息，研究提取人类活动对土壤侵蚀变化的贡献率，并布设若干样区进行验证分析。项目成果可拓展和深化区域尺度土壤侵蚀变化的驱动机制研究，可为人文科学和自然科学的融合研究奠定基础，为因地制宜制定土壤侵蚀防治的宏观决策提供科学参考和数据支持。

区域土壤侵蚀变化的人类活动影响量化研究旨在提出人类活动定量评估方法，解释区域尺度人类活动在土壤侵蚀变化中的贡献，研究可拓展和深化区域尺度土壤侵蚀变化的驱动机制研究，为人文科学和自然科学的融合研究奠定基础，为因地制宜制定土壤侵蚀防治的宏观决策提供科学参考和数据支持。.本项目以江西省为研究区，在前期研究基础上，利用遥感和GIS技术，着重探讨了人类活动程度的空间化以及人类活动在土壤侵蚀变化中起到的作用。主要研究内容包括：（1）土壤侵蚀模拟及时空变化特征分析；（2）人类活动程度综合指标的量化及空间化；（3）土壤侵蚀变化的人类活动与自然因素耦合作用分析。.取得的成果有：（1）分别运用RUSLE模型和CSLE模型评估了江西省1990-2018年土壤侵蚀模数，并验证了模拟数据的有效性，采用空间统计分析和数理统计分析等方法，进行全区土壤侵蚀时空变化特征分析，结果表明，从1990-2018年，研究区土壤侵蚀面积总体呈减少趋势，土壤侵蚀状况逐步改善；（2）基于建设用地折算系数（CI）、社会经济综合指标（CSA）和地形校正因子（S）构建了人类活动强度（HAI）计算方法，评估了江西省1999-2018年人类活动强度指数，由人类活动程度指数时空变化可知，区域人类活动不断增强，在以城市为中心的区域增强最为显著，逐步向周边扩展；（3）从不同角度解读人类活动与土壤侵蚀的关系，研究人类活动在土壤侵蚀中起到的作用，研究表明，人类活动对土壤侵蚀有明显的改善作用。.本项目在量化人类活动对土壤侵蚀影响方面取得了优异的成果。人类活动程度量化方法、人类活动对土壤侵蚀变化影响的量化以及贡献评估方法、人类活动造成的土壤侵蚀量化方法能够推广应用到区域尺度人类活动对土壤侵蚀影响的研究中，此外研究取得的数据以及相关结论可以为江西省土壤保持工作提供数据支撑与科学参考。