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黑土区土壤侵蚀经济损失价值估算及其特征分析_以黑龙江.pdf

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第24卷第12期自然资源学报Vol24No12 2009年12月JOURNALOFNATURALRESOURCESDec.,2009 黑土区土壤侵蚀经济损失价值估算及其特征分析 以黑龙江克拜东部黑土区为例 1121 闫业超,岳书平,张树文,罗庆洲 (1南京信息工程大学遥感学院,南京210044;2中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130012) 摘要:论文在GIS技术支持下,依据环境经济学原理,利用2005年的坡面侵蚀和沟蚀数据,对黑 龙江克拜东部黑土区由土壤侵蚀造成的直接经济损失进行了定量估算;在此基础上,将黑土区 土壤侵蚀经济损失与西北黄土高原地区、北方土石山区、西南岩溶区进行了对比分析。结果表 明:研究区2005年由土壤侵蚀所造成的直接经济损失总价值约为941420104元,占当地种 植业总收入的1719%,部分乡镇损失价值占种植业收入的1/4以上。将黑土区土壤侵蚀经济 损失与我国其他水蚀区对比发现:东北黑土区虽以轻度侵蚀为主,土壤侵蚀量固然不能与黄土 高原相提并论,但由于黑土腐殖质含量高、养分丰富,轻度侵蚀即可造成严重的养分流失,其单 位面积土壤侵蚀直接经济损失价值是黄土高原的3~4倍。 关键词:土壤侵蚀;经济损失估算;地理信息系统;黑土区 中图分类号:F0621文献标志码:A文章编号:1000-3037(2009)12-2135-12 东北黑土区以土壤肥力高、适宜耕作而闻名于世。随着一个世纪以来大规模、高强度的 开荒和农垦活动,该地区的土壤侵蚀问题不断演化发展。正确评估黑土侵蚀的危害程度,对 于转变传统经济增长观,实现国民经济绿色核算,完善环境管理政策,改善水土保持的工作 方法具有重要意义。以往的土壤侵蚀研究主要局限在田间坡面和小流域尺度上[1],Gunatil [2] ake等人将土壤侵蚀经济损失的评估方法归纳为置换成本法和生产力变更法,并对两种 方法的优点和不足进行了比较。近年来,随着遥感与GIS技术的普及应用,使得中观乃至宏 观尺度上的土壤侵蚀经济损失价值评估成为可能,如美国学者Matthew等人[3]在GIS技术 支持下采用能值整合评价方法对肯尼亚的土壤侵蚀经济损失问题开展了多尺度研究,国内 学者杨洁等[4]、潘竟虎等[5]先后对我国西南部喀斯特岩溶地区、陇东黄土高原地区的土壤 侵蚀经济损失进行了定量估算,杨志新等[6]、赵善伦等[7]分别对北方土石山区的北京、山东 等地的土壤侵蚀经济损失进行了评估和分析。国内学者在对土壤侵蚀经济损失进行估算的 过程中,土壤侵蚀强度基础数据一般都来源于基于30m分辨率的TM影像和1!10万DEM 地形数据解译得到的第二次土壤侵蚀遥感调查成果,数据精度不高。东北黑土区地形波状 起伏,以轻度侵蚀为主,第二次土壤侵蚀遥感调查数据难以反映侵蚀强度的空间分异,侵蚀 沟侵吞耕地问题更需要借助高分辨率遥感影像才能得到客观的反映。 目前,东北黑土区的土壤侵蚀经济损失问题未见报道。本文在GIS技术支持下,利用通 用土壤流失方程,借助Spot5高分辨遥感影像,对黑土典型区坡面侵蚀和沟谷侵蚀所造成的 收稿日期:2009-06-23;修订日期:2009-08-10。 基金项目:国家自然科学基金项目(40771162);南京信息工程大学科研基金资助项目(20080270)。 第一作者简介:闫业超(1979-),男,山东枣庄人,讲师,博士,主要从事遥感与GIS应用研究。Emai:lyechaosd@ya hoocomcn 2136自然资源学报24卷 土壤侵蚀直接经济损失进行定量评价,并与我国其他水蚀类型区的土壤侵蚀经济损失进行 对比分析,揭示黑土区土壤侵蚀经济损失的地域特征,为农业可持续发展和宏观环境决策提 供科学依据。 1研究区概况 本文以黑龙江克拜东部地区为例,对黑土侵蚀的直接经济损失进行综合分析和定量评 价。研究区位于小兴安岭余脉向松嫩平原过渡地带,地处东北黑土区腹地,地理坐标介于 125∀55#~126∀35#E,47∀21#~47∀55#N之间,包括克东县南部和拜泉县东部,共10个乡镇,面 积1843104hm2(图1)。该区地形岗川起伏,黑土侵蚀作用明显,侵蚀沟分布广泛,该地 区土壤侵蚀的发生发展在我国东北黑土区中极具典型性。 图1研究区范围及在黑龙江省的位置 Fig1Locationofthestudyarea 2坡面侵蚀定量估算 21坡面侵蚀量估算模型 目前用来评估坡面土壤侵蚀量的模型有很多,其中最早建立且较为成熟的侵蚀预报模 型是美国WHWischmeier等1965年提出的通用土壤流失方程USLE(UniversalSoilLossE quation)[8]