馮精金，史明昌，姜群鷗

(北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，100083，北京)

土壤侵蝕不僅破壞土地資源，引起生態(tài)環(huán)境惡化，帶來淤積、干旱、洪澇等自然災(zāi)害，更會直接影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，給民眾生存與經(jīng)濟發(fā)展帶來影響[1]；因此，研究土壤侵蝕的影響因素對區(qū)域水土保持規(guī)劃的制訂和施行是十分重要的。區(qū)域尺度的土壤侵蝕和降雨過程、土地利用、土壤、地形和地貌等地表狀況相關(guān)[2-3]；但是對于區(qū)域尺度而言，降雨、土壤類型和地貌在較短的時間尺度內(nèi)不會發(fā)生顯著的變化，這就意味著人為活動、土地利用方式的改變是區(qū)域土壤侵蝕變化的主要影響因素[4]；因此，研究土地利用/覆被變化對土壤侵蝕的影響對探索區(qū)域內(nèi)土壤侵蝕規(guī)律和開展水土保持等方面工作具有重要的現(xiàn)實意義。

已經(jīng)有許多研究表明區(qū)域土壤侵蝕變化和土地利用/覆被的變化高度相關(guān)。例如，郝芳華等[5]在黃河流域使用SWAT模型發(fā)現(xiàn)林地的減少會導(dǎo)致流域產(chǎn)沙增加，耕地的增加則導(dǎo)致產(chǎn)沙增加。劉世梁等[6]則通過NDVI發(fā)現(xiàn)植被是影響區(qū)域內(nèi)土壤侵蝕的重要因素之一。Ciampalini等[7]在研究Aksum區(qū)域的土壤侵蝕對多年農(nóng)業(yè)水土保持措施變化的響應(yīng)時發(fā)現(xiàn)大量的耕地轉(zhuǎn)化成牧場是土壤侵蝕量顯著增加的主要原因。徐曉雅等[8]在瀾滄縣使用通用水土流失方程發(fā)現(xiàn)草地和耕地轉(zhuǎn)變?yōu)榱值睾丸駱淙斯ち謱?dǎo)致植被覆蓋恢復(fù)，土壤侵蝕減緩。但是，目前對于中國北方土石山區(qū)土地利用/覆被變化對土壤侵蝕的影響的研究相對較少，而對于北方土石山區(qū)，土地利用方式改變也是土壤侵蝕的重要影響因素。

本研究以北方土石山區(qū)典型區(qū)域，北京市境內(nèi)潮白河水系，包括潮白河及其支流流經(jīng)的區(qū)域作為研究區(qū)。潮白河是密云水庫的主要入庫河流，對密云水庫的水質(zhì)有重要影響，而密云水庫是北京市最大的地表飲用水水源地，是首都的生態(tài)屏障，其生態(tài)環(huán)境狀況對北京的和諧發(fā)展有重要意義[9]；因此，筆者基于RUSLE，借鑒徑流小區(qū)的實驗思路，利用研究區(qū)1980—2010年的多年年均降雨量數(shù)據(jù)作為多期降雨數(shù)據(jù)，假設(shè)在研究區(qū)的時空尺度內(nèi)土壤類型和地貌條件保持不變的情況下，得到不同時期、不同土地利用/覆被下北京市境內(nèi)潮白河流域這一區(qū)域尺度的土壤侵蝕量；分析25年間區(qū)域內(nèi)土地利用方式的轉(zhuǎn)變和植被覆蓋度的變化及特征，模擬區(qū)域內(nèi)不同時期不同地類土壤侵蝕量的變化規(guī)律，著重探討土地利用/覆被變化對區(qū)域內(nèi)土壤侵蝕的影響；期望為實現(xiàn)北京市山區(qū)土地資源的優(yōu)化配置和有效控制土壤侵蝕提供科學(xué)指導(dǎo)的決策性依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

潮白河流域位于華北平原北部，地處E 115°34′59.1″～116°57′52.7″，N 39°47′2.6″～41°22′57.9″。北京市境內(nèi)的潮白河及其支流組成潮白河水系，位于E 116°56′0.46″～116°9′10.28″，N 39°48′13.10″～40°39′40.42″，水系流經(jīng)延慶區(qū)、密云區(qū)、懷柔區(qū)、順義區(qū)、通州區(qū)5大行政區(qū)，流域面積為5 688 km2。流域的地形主要為山地和丘陵。流域氣候?qū)贉貛О霛駶櫦撅L(fēng)氣候，多年平均降水量為488.9 mm，流域內(nèi)主要降水集中在6—8月，降水量約為300～400 mm，占全年降水量的65%～75%。地帶性土壤為褐土，并有山地草甸土、潮土及棕壤等[10]。植被以暖溫帶落葉闊葉林為主，樹種類型豐富，如華山松(Pinusarmandi)、油松(Pinustabulaeformis)、白皮松(Pinusbungeana)、麻櫟(Quercusacutissima)，栓皮櫟(Quercusvariabilis)和側(cè)柏(Platycladusorientalis)等。農(nóng)田利用類型多為旱地，耕作制度一般為兩年三熟或者一年一熟，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)以糧食種植為主，主要的糧食作物有小麥(Triticumaestivum)、玉米(Zeamays)、大豆(Glycinemax)等，經(jīng)濟類作物有芝麻(Sesamumindicum)、花生(Arachishypogaea)、煙草(Nicotianatabacum)等[11]。

2 數(shù)據(jù)來源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究所使用的數(shù)據(jù)(表1)包括遙感數(shù)據(jù)、DEM、土壤物理屬性以及氣象數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)下載于地理空間數(shù)據(jù)云(http:∥www.gscloud.cn/)(1990、1995、2000、2005、2010、2015年)的Landsat數(shù)據(jù)，其空間分辨為30 m，據(jù)此得到相應(yīng)年份的植被覆蓋度以及土地利用方式。DEM數(shù)據(jù)來自于地理空間數(shù)據(jù)云(http:∥www.gscloud.cn/)的ASTER GDEM V2數(shù)據(jù)，空間分辨率為30 m。土壤物理屬性數(shù)據(jù)下載于寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http:∥westdc.westgis.ac.cn)，來源于聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)和維也納國際應(yīng)用系統(tǒng)研究所(IIASA)所構(gòu)建的世界土壤數(shù)據(jù)庫(Harmonized World Soil Database version 1.1)(HWSD)，中國境內(nèi)數(shù)據(jù)源為第2次全國土地調(diào)查南京土壤所所提供的1∶100萬土壤數(shù)據(jù)[12]。研究區(qū)內(nèi)及附近的氣象站點數(shù)量偏少，且部分氣象站點存在每日、每月降水量的數(shù)據(jù)記錄缺失的情況；因此，本研究采用的氣象數(shù)據(jù)來自國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(http:∥data.cma.cn/)中國地面累年值年值數(shù)據(jù)集(1981—2010年)，選取在研究區(qū)內(nèi)及附近的順義、懷柔、延慶、通州、密云、密云上甸子等11個氣象站點，數(shù)據(jù)類型為累年年平均降水量。

表1 數(shù)據(jù)來源與說明Tab.1 Data sources and description

2.2 修正的通用土壤流失方程

本研究采用的是修正的土壤流失方程RUSLE：A=RKLSCP。式中A為年土壤侵蝕模數(shù)，t/(hm2·a)，R、K、LS、C和P的計算如下。

1)降雨侵蝕力因子R。筆者采用徐麗等[13]提出的北京市年降雨侵蝕力簡易估算公式計算：

(1)

式中：R年為年降雨侵蝕力，MJ·mm/(hm2·h·a)；P年為年降雨量，mm。根據(jù)式(1)計算得到北京市潮白河流域內(nèi)及周邊水文站的年降雨侵蝕力。因降雨受地形影響較大，所以結(jié)合研究區(qū)域的數(shù)字高程模型，利用Jin Qiutong等[14]提出的方法對研究區(qū)內(nèi)及周邊的降雨侵蝕力進行多元線性克里格插值，得到1990—2015年北京市潮白河流域年平均降雨侵蝕力因子?xùn)鸥駡D。

2)土壤可蝕性因子K。由于研究區(qū)范圍較大，且考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性、計算的方便性以及前人的研究成果，采用Williams[15]在EPIC模型中提出的公式，并對其修正以符合我國的土壤特性[16]。

KEPIC={0.2+0.3exp[-0.025 6Sd(1-Si/100)]}[Si/(Si+Ci)]0.3· {1.0-0.25C/[C+exp(3.72-2.95C)]}· {1.0-0.7Sn/[Sn+exp(-5.51+22.9Sn)]};

(2)

Sn=1-Sd/100;

(3)

K=-0.013 83+0.515 75KEPIC。

(4)

式中：Sd為砂粒質(zhì)量分數(shù)，%；Si為粉粒質(zhì)量分數(shù)，%；Ci為黏粒質(zhì)量分數(shù)，%；C為有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，%；Sn為粉粒和砂粒質(zhì)量分數(shù)，%。

3)坡長坡度因子LS。本研究采用的DEM分辨率為30 m，由其直接提取的坡度坡長不能準確反應(yīng)實際的坡度坡長，因此采用湯國安等[17]提出的模型計算坡度誤差，并據(jù)此對GIS軟件計算得出的坡度進行校正。

在此基礎(chǔ)上，由于國內(nèi)坡度小區(qū)觀測資料的缺乏，根據(jù)國內(nèi)外的相關(guān)研究，采用McCool[18]等建立的公式計算緩坡坡度因子S(θ<10°)，Liu Baoyuan等[19]建立的公式計算陡坡坡度因子S(θ≥10°)，見式(5)。為了使計算的坡長更加接近實際坡長，坡長因子根據(jù)符素華等[20]采用的由Foster等[21]提出的分段坡坡長因子公式計算，見式(6)。坡長指數(shù)則根據(jù)劉寶元等[22]的研究計算，見式(7)。

(5)

(6)

(7)

式中：Li為第i個柵格的坡長因子；m為坡長指數(shù)；λout、λin分別為柵格出口及入口的坡長，m。

4)植被覆蓋和管理因子C。植被覆蓋與管理因子是植被的覆蓋程度對水土流失的抑制程度，起著保持水土的作用，其值在0～1之間?？紤]到研究區(qū)的雨季集中在6—8月，以及影像的質(zhì)量狀況，選擇1990、1995、2000、2005、2010和2015年6月的Landsat影像，計算NDVI(normalized difference vegetation index)[23]。

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)的實際植被覆蓋狀況，采用像元二分的方法，計算植被覆蓋度：

(8)

采用蔡崇法等[24]建立的C因子值與植被覆蓋度之間關(guān)系方程式計算C值：

(9)

式中c為植被覆蓋度，%。

5)水土保持措施因子P。水土保持措施因子P是采取專門措施后的土壤流失量之比，取值范圍在0～1之間，0值代表不會發(fā)生土壤侵蝕，1值代表未采取任何水土保持措施[25]。本研究因尺度較大，故結(jié)合實地考察資料給不同土地利用類型賦值。將土地利用類型重分類為耕地、林地、草地、水域、城鎮(zhèn)居民用地5種，并參考國內(nèi)學(xué)者的研究[26-28]，將它們的P因子分別賦值為0.400、1.000、1.000、0和0.001。

2.3 土壤侵蝕強度指數(shù)

土壤侵蝕強度指數(shù)考慮了土地利用類型所占的面積，可更有效地對各地表覆被類型土壤侵蝕強度的貢獻情況進行把握[29-30]；因此本研究將土壤侵蝕強度指數(shù)作為土地利用/地表覆被變化對土壤侵蝕影響的量化指標。其計算公式如下：

(10)

式中：Ej為第j單元的土壤侵蝕強度指數(shù)；Ci為第j單元第i類型土壤侵蝕強度分級值；Ai為第j單元第i類型土壤侵蝕所占面積，km2；Sj為第j單元所占的土地面積，km2；n為第j單元土壤侵蝕的類型總數(shù)。按照水利部頒布的SL190—2007《土壤侵蝕分類分級標準》[31]，土壤侵蝕強度被劃分為微度、輕度、中度、強烈、極強烈和劇烈侵蝕，據(jù)此，本研究將各等級土壤侵蝕強度分級賦值為1、2、3、4、5和6。

3 結(jié)果與分析

3.1 土地利用變化特征

圖1 北京市潮白河流域土地利用變化Fig.1 Land use change in different periods of Chaobai River Basin in Beijing

本研究基于多期Landsat數(shù)據(jù)，采用目視解譯方法對潮白河流域1990—2015年土地利用狀況進行提取，驗證結(jié)果顯示解譯精度達到90%以上。解譯結(jié)果顯示，1990—2015年研究區(qū)土地利用類型以林地、耕地、草地為主(圖1)，三者占研究區(qū)總面積的90%以上，其中林地是最主要的土地覆被類型，占總面積的50%以上，主要分布在潮白河流域的北部，這25年間呈先增加后減少再保持不變的變化趨勢，尤其是1994年之后的防護林建設(shè)和退耕還林等一系列政策的執(zhí)行，致使初期潮白河林地面積迅速增加。

綜合圖1對多期土地利用數(shù)據(jù)進行疊加分析，統(tǒng)計1990—2015年間不同土地利用類型的面積，并據(jù)此獲得25年間研究區(qū)內(nèi)各土地利用類型間的轉(zhuǎn)移矩陣(表2)。耕地在1990—2015年間總體減少14.10%(179.79 km2)，并且流向其他土地利用類型，1995年相對于1990年減少28.20%(361.24 km2)，但隨后到2000年期間卻增加了26.47%(243.47 km2)，在之后的2000—2005年期間又開始少量減少3.90%(44.82 km2)，2005—2015年期間少量減少，可以看做基本保持不變。林地則在1990—1995年顯著增加13.79%，之后逐漸減少，直至2005年后基本保持不變。草地在1990—1995年顯著減少27.20%(203.56 km2)，之后緩慢增加，至2015年總體減少4.01%(29.78 km2)。水域面積則增加30.42%(59.25 km2)，其面積的增加主要是在1990—1995年期間，1995年之后基本保持不變。城鎮(zhèn)居民用地的變化最為顯著，1990—2015年期間，其面積持續(xù)增加，直至2015年總共增加110.16%(171.06 km2)。

表2 1990—2015北京市潮白河流域土地利用變化轉(zhuǎn)移矩陣Tab.2 Transition matrix of land use change of Chaobai River Basin in Beijing from 1990 to 2015 km2

整體看來，耕地轉(zhuǎn)向林地的面積最多，為242.70 km2，其次轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)，225.47 km2；林地和草地的相互轉(zhuǎn)化最為頻繁，二者其次轉(zhuǎn)化為耕地；城鎮(zhèn)面積的增加主要是由耕地轉(zhuǎn)入。

3.2 植被覆蓋度時空演化特征

筆者參照水利部頒布的SL190—2007《土壤侵蝕分類分級標準》，按照≤30%，>30%～45%，>45%～60%，>60%～75%，>75%的標準，將1990—2015年潮白河流域的植被覆蓋度分為低、中低、中、中高、高度植被覆蓋5個等級(圖2)。結(jié)果顯示，1990—2015年研究區(qū)在不同年份的雨季內(nèi)，植被覆蓋度呈先下降后上升的趨勢，主要是因為在防護林工程建設(shè)初期，以破壞為主，并且樹種單一，郁閉度不高，但是在政策的長期實施中，植被在不斷恢復(fù)，生態(tài)環(huán)境不斷改善，2015年的植被覆蓋度達到最佳。

圖2 1990—2015年北京市潮白河流域植被覆蓋度變化Fig.2 Vegetation coverage change in Chaobai River Basin of Beijing from 1990 to 2015

筆者將植被蓋度和土地利用數(shù)據(jù)進行疊加，分析不同地類的植被蓋度變化特征(表3)。1990年，耕地以中低和中等覆蓋度為主，林地和草地則是以中高和高植被覆蓋度為主；1995年，耕地的植被覆蓋度等級降低為以低和中低覆蓋度為主，林地和草地仍以中高和高植被覆蓋度為主，但是在這2種植被覆蓋等級下的林地面積有所增加，草地則有所減少；2000年，耕地的植被覆蓋狀況恢復(fù)至以中低和中等覆蓋度為主，林地和草地仍然保持以中高和高植被覆蓋度為主。

表3 1990—2015年多種土地利用類型的不同植被覆蓋度等級的面積變化Tab.3 Area changes of different vegetation coverage grades of various land use types from 1990 to 2015 km2

2005年，這三者的植被覆蓋狀況均發(fā)生退化，耕地的植被覆蓋度等級雖然仍以中低和中為主，但是低覆蓋耕地面積明顯增加，而林地和草地覆蓋度等級下降為以中和中高為主。2010年，低覆蓋耕地面積進一步增加，但是林地和草地的植被覆蓋狀況得到小幅恢復(fù)，二者在中等覆蓋狀況的面積減少，高等覆蓋狀況的面積增加。2015年，這三者均恢復(fù)到以中高和高覆蓋度為主。

將耕地、林地和草地三者在25年間的變化規(guī)律結(jié)合土地利用類型的變化特征(表2)來看，北京市潮白河流域的土地利用/覆被格局持續(xù)承受著快速城市化需求及社會經(jīng)濟發(fā)展需要與生態(tài)環(huán)境保護及建設(shè)之間彼此矛盾的巨大壓力。

3.3 土壤侵蝕強度估算模型的參數(shù)因子

根據(jù)前文所述公式計算得到因子結(jié)果如圖3。研究區(qū)降雨侵蝕力因子和地形因子的分布情況有相似之處，東部和中部較高。位于研究區(qū)西北部的延慶、懷柔山區(qū)，受到海拔和植被覆蓋程度的影響，降雨侵蝕力因子值較低，而研究區(qū)的東南部為平原地區(qū)，其地形因子值較低。研究區(qū)的土壤可蝕性因子的空間分布呈片狀和點狀，由于研究區(qū)的主要土壤類型為褐土；因此研究區(qū)大部分的土壤可蝕性因子值相差不大，但西部和北部的部分地區(qū)值較高，南部的值則相對較低。

圖3 土壤侵蝕模型中各參數(shù)空間分布圖Fig.3 Spatial distribution of various parameters in soil erosion model

3.4 土壤侵蝕強度的時空變化特征

筆者采用RUSLE估算空間尺度的潮白河流域土壤侵蝕強度(圖4)，并分析不同等級土壤侵蝕強度的面積變化(表4)。結(jié)果顯示，1990—2015年北京市潮白河流域無劇烈侵蝕，流域整體處于微度至強烈侵蝕，25年間土壤侵蝕強度呈先加重后恢復(fù)的趨勢，2005年為侵蝕最為嚴重的年份，之后直至2015年侵蝕得到控制。受到植被覆蓋度變化的影響，土壤侵蝕強度的變化趨勢與植被覆蓋等級先下降后上升的變化趨勢密切相關(guān)。土壤侵蝕強度的空間分布則與圖3的降雨、土壤和地形條件密切相關(guān)，整體呈現(xiàn)南部平原較低，西、北部山區(qū)及東部海拔較高地區(qū)的土壤侵蝕強度較大。

1990—2015年研究區(qū)的侵蝕強度以微度和輕度侵蝕為主，幾乎無極強烈及以上侵蝕。1990年微度侵蝕面積占研究區(qū)土壤侵蝕面積的67.96%(3 667.13 km2)，輕度侵蝕面積占30.26%(1 632.73 km2)，中度侵蝕和強烈侵蝕面積僅占研

圖4 北京市潮白河流域土壤侵蝕動態(tài)變化Fig.4 Dynamic changes of soil erosion of Chaobai River Basin in Beijing

表4 1990—2015年土壤侵蝕面積等級統(tǒng)計

究區(qū)土壤侵蝕面積的1.78%(96.40 km2)。1995年與1990年的侵蝕狀況相差不大。2000年微度侵蝕面積少幅減少，占研究區(qū)總面積的59.75%(3 224.27 km2)，輕度侵蝕面積所占比例少幅增長，為37.39%(1 648.27 km2)，中度侵蝕和強烈侵蝕面積所占比例增長至2.86%(154.25 km2)。2005年是土壤侵蝕強度最嚴重的一年，輕度侵蝕成為主要侵蝕強度，其面積占研究區(qū)土壤侵蝕面積的58.39%(3 151.06 km2)，微度侵蝕面積所占比例減少至34.17%(1 843.82 km2)，中度侵蝕和強烈侵蝕所占比例也增至7.44%(401.51 km2)。2010年則恢復(fù)到微度土壤侵蝕為主，其面積所占比例為65.06%(3 510.90 km2)，輕度侵蝕面積所占比例下降到28.74%(1 550.67 km2)，中度和強烈侵蝕面積所占比例也降至6.21%(334.83 km2)。2015年的侵蝕強度得到控制，微度侵蝕面積為占研究區(qū)土壤侵蝕面積的77.72%(4 193.85 km2)，輕度侵蝕面積占20.91%(1 128.13 km2)，中度和強烈侵蝕面積占比僅1.38%(74.38 km2)。

3.5 土地利用變化對土壤侵蝕強度的影響

筆者估算了不同用地類型的土壤侵蝕強度指數(shù)(表5)。結(jié)果顯示：耕地的土壤侵蝕強度指數(shù)小于林地和草地。對于林地和草地的土壤侵蝕強度指數(shù)變化來說，在2005年達到最大分別為201.57和190.10，在2005年之前，林地和草地的土壤侵蝕強度指數(shù)變化相對較大且呈現(xiàn)增大趨勢，2010年略微下降，2015年卻是急劇下降，總體來看，相較于1990年，林地的土壤侵蝕強度指數(shù)降幅為8.40%，草地降幅為10.20%。

表5 北京市潮白河流域土壤侵蝕強度指數(shù)EjTab.5 Soil erosion intensity index Ej of the Chaobai River Basin in Beijing

通過研究區(qū)的自然條件(圖3)和土地利用方式的空間分布(圖1)上來看，研究區(qū)的中部和南部地形平坦，地勢較低，土地利用類型以耕地和城鎮(zhèn)為主，因此在1990—2015年間這一區(qū)域的侵蝕等級多為微度。輕度及以上的侵蝕則發(fā)生在研究區(qū)的北部，西部及東部山區(qū)的林地和草地，這些地區(qū)海拔高，坡度陡，地形復(fù)雜，是北京市水土流失重點治理區(qū)。發(fā)生在水域和城鎮(zhèn)居民用地這兩種土地利用類型的土壤侵蝕強度指數(shù)為100.00，耕地的土壤也因此侵蝕強度指數(shù)小于林地和草地，這是由于土壤侵蝕強度指數(shù)綜合考慮了不同土壤侵蝕強度下不同土地利用類型的面積。為了進一步探討耕地、林地和草地的相互轉(zhuǎn)移對土壤侵蝕的影響，利用GIS軟件將這3種土地利用類型與上述植被蓋度分級結(jié)果進行疊加之后，考慮相同蓋度等級條件下的類型轉(zhuǎn)移，結(jié)果如圖5。

圖5 同蓋度等級下的土地利用轉(zhuǎn)移Fig.5 Land use transfer under the same vegetation coverage grade

1990—2000年，這3種土地利用類型的相互轉(zhuǎn)移比較劇烈，耕地轉(zhuǎn)移至林地面積為132.44 km2，耕地轉(zhuǎn)移至草地面積為51.42 km2，林地轉(zhuǎn)移至草地面積為549.16 km2。1990—2015年，在相同植被蓋度等級下，耕地—林地轉(zhuǎn)化區(qū)、耕地—草地轉(zhuǎn)化區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)均值呈減少趨勢，分別為362.32和259.54 t/(km2·a)，而林地—草地轉(zhuǎn)化區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)均值呈增加的趨勢，為230.94 t/(km2·a)。這一結(jié)果與眾多對于土地利用變化對土壤侵蝕的影響的研究觀點一致，認為林地的水土流失量少于耕地、草地和牧草地的[32-34]。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

此次研究采用的是研究區(qū)30年的累年年平均降雨量作為計算降雨侵蝕力因子的數(shù)據(jù)源，在計算具體年份降雨侵蝕力因子的精度上有所降低，而且RUSLE的因子間具有很強的相關(guān)性，2005年和2010年北京市潮白河流域的植被覆蓋程度整體下降與降雨量之間的關(guān)筆者未作考慮。

RUSLE是國際上和國內(nèi)使用較多的土壤侵蝕預(yù)報模型，但是作為經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，其?yīng)用有較大的局限性；而比如SWAT模型等機理模型，往往存在著數(shù)據(jù)獲取困難等問題。從國內(nèi)外的現(xiàn)狀看，依然處于研究型階段，尚未實現(xiàn)應(yīng)用，因此模擬流域及更大尺度的土壤侵蝕的模型有待進一步的發(fā)展，以對土壤侵蝕過程、變化的研究提供更為科學(xué)有力的支撐[35]。

4.2 結(jié)論

1)1990—2015年，北京市潮白河流域以微度侵蝕和輕度侵蝕為主，二者占侵蝕面積的90%以上，微度侵蝕多發(fā)生在城鎮(zhèn)居民用地、耕地、中高覆蓋度及以上的林地和草地，輕度及以上程度的侵蝕則多發(fā)生在中覆蓋度及以下程度的草地和林地。

2)在相同植被蓋度等級下，耕地—林地轉(zhuǎn)化區(qū)、耕地—草地轉(zhuǎn)化區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)呈減少趨勢，均值分別減少362.32和259.54 t/(km2·a)，而林地—草地轉(zhuǎn)化區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)呈增加的趨勢，為230.94 t/(km2·a)。

3)但總體來看，北京市潮白河流域內(nèi)林地和草地的土壤侵蝕強度指數(shù)大于耕地，并在2005年到達最大值，分別為201.57和190.10。這主要是林草地質(zhì)量退化致使土壤侵蝕等級較高區(qū)域的面積較大，對于山區(qū)敏感的生態(tài)環(huán)境而言，這無疑是水土流失加重的主要原因；所以，應(yīng)該繼續(xù)施行天然林保護，強化封山育林，充分發(fā)揮山區(qū)環(huán)境的自然修復(fù)能力，同時，在繼續(xù)重視坡耕地的水土流失防治的基礎(chǔ)上，加強對覆蓋度低、垂直結(jié)構(gòu)不完整的低效人工林和退耕初期、棄耕之后無人管理的草地的土壤侵蝕監(jiān)管。