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本研究针对近30年来黄土高原水土流失治理以及退耕还林(草)工程实施引起的下垫面变化,以黄河流域河龙区间(河口镇-龙门)为典型研究区,采用野外调查、RS/GIS分析模拟,结合水文统计等方法,分析了该区降雨、植被等环境因子变化,探讨了该区侵蚀、产沙时空变化特征,分析了影响区间侵蚀产沙的驱动因素,主要结论如下:1、近30年侵蚀产沙环境演变特征1)降雨及降雨侵蚀力:1981~2010年区间降雨在年际尺度上呈不显著的减小趋势。其中,降雨减少的面积占区间总面积的81.80%。四个典型流域均呈现出减少趋势。年际尺度上降雨侵蚀力呈不显著的减少趋势,区间降雨侵蚀力呈减小趋势的面积为7.72万km~2。四个典型流域中,延河和仕望川降雨侵蚀力呈减少趋势,窟野河和皇甫川减少的面积分别占26.62%和57.13%。2)土壤可蚀性:土壤可蚀性总体上呈减小的趋势,减小的面积占总面积的79.80%。窟野河和皇甫川总体呈减少趋势,延河和仕望川减少的面积分别为58.65%和14.03%。3)植被覆盖:2000~2010年生长季节区间植被覆盖增长趋势极显著,植被增加的区域占98.7%。其中,7月、8月和9月植被覆盖变化对总体植被增加的贡献最大。四个典型流域中,延河的植被改善情况最好。4)水土保持措施:水土保持措施总面积由1979年的1.26万km~2增加至3.43万km~2,增加了1.73倍,其主要是由于造林和种草面积增加。水土保持措施绝对面积变化最大的为窟野河,其次为延河。面积相对变化上,增加最大的为清涧河,其次为昕水河、延河和窟野河。2、近30年河龙区间侵蚀产沙时空演变过程1)土壤侵蚀演变:该区2011年土壤侵蚀模数为2205.4t/km~2·a。水土流失面积5.26万km~2,占总面积的46.72%。其中,中度土壤侵蚀面积最大,占15.08%。四个典型流域中,皇甫川土壤侵蚀模数为1033.5t/km~2·a,窟野河为1487.2t/km~2·a,延河2986.7t/km~2·a,仕望川1026.2t/km~2·a。延河的土壤侵蚀面积比例最大,其次为窟野河。2000年至2011年区间总体土壤侵蚀面积减少明显、强度降低,剧烈侵蚀变化最大,土壤侵蚀面积减少了30.22%。不同下垫面各典型流域极强烈和剧烈侵蚀减少剧烈,轻度侵蚀增加明显,其中,仕望川土壤侵蚀面积变化幅度最大。2)河流输沙时空变化:1980~2010年,区间多年平均输沙量为31044.8万吨,2000年至2010年年均输沙量为16020万吨。区间多年均输沙模数为2747.3t/km~2·a,2000~2010年为1417.7t/km~2·a。皇甫川多年平均输沙模数和2000~2010年的年输沙模数均最大。区间和各典型流域跃变时间均在1998年左右。该区和各流域输沙量随时间均表现出减少趋势,尤其是在1998~2010年的时间段内,输沙量减少更为剧烈零输沙的天数明显有增多的趋势。区间在丰水期退耕还林前后变化为-50.2%,枯水期变化为-47.6%。侵蚀产沙最为强烈的窟野河和皇甫川地区侵蚀产沙变化极为剧烈。3、河龙区间自然及人类活动对侵蚀产沙的驱动性分析1)降雨与植被覆盖关系:植被指数与降雨正相关的地区占区间总面积的73.3%,其中正相关显著的面积占22.14%。皇甫川和窟野河总体植被与降雨呈正相关关系;延河和仕望川呈负相关面积较多,在降雨减少的背景下,人类活动起到了主要作用。2)降雨与输沙关系:该区降雨的跃变时间不显著。区间和四个典型流域降雨与输沙的波动状态有一定的相似性,但是总体降雨变化不大,而输沙量在1998年以后年值较低且表现为减少趋势。区间和四个典型流域单位降雨产沙系数在1998年前后变化剧烈,且相关系数显著性极低,在1998年以后产沙量变化主要受人类活动的影响。3)人类活动驱动下的土地利用变化:退耕还林还草工程取得了较好的生态效益,林地面积显著增加,沙地、农地向草地、林地流转,土地利用变化方式剧烈。整个区间的斑块个数增加剧烈,平均斑块面积增加明显,区间土地利用格局由破碎化、高异质性趋于集中化。在退耕还林的政策驱动下,人类活动逐渐退耕而有效的增加了林地面积。四个典型流域和区间变化趋势类似,总体表现出草地、林地增加,农地减少的趋势。其中,仕望川流域各地类变化幅度最小。4)、水土保持措施对土壤侵蚀影响:水土保持措施可平均减少土壤侵蚀模数471.9t/km~2·a,减少水土流失面积14.52%,可有效地减少极强烈和强烈侵蚀。其中,土壤侵蚀面积减少程度最高的为皇甫川减少了55.22%。