1960-2014年度松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究.pdf

自然资源学报, 2017, 32(2): 278-291 Journal of Natural Resources DOI: 10.11849/zrzyxb 1960—2014 年松花江流域降雨侵蚀力时空变化研究 1 1,2* 钟科元 ，郑粉莉 （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1960—2014 年逐日降雨数据，采用Mann-Kendall 非参数趋势检验、小波周期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1 717.6 MJ ·mm ·hm-2 ·h-1 ·a-1 ，呈波动变化趋势，存在以15.2 a 为主周期和4.7 a 为小周期的周期性变化 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 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 中图分类号：S157.1 文献标志码：A 文章编号：1000-3037(2017)02-0278-14 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 （Universal Soil Loss Equation ）、RUSLE （Revised Universal Soil Loss Equation ）和 MUSLE （Modified Universal Soil Loss Equation ）外，国内比较典型的侵蚀模型，如刘宝 [1] [2] 元等 提出的中国土壤流失预报方程CSLE （China Soil Loss Equation ）、江忠善等 的坡 面土壤侵蚀预报模型等也采用降雨侵蚀力表征降雨因子。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30 min 最大降雨强度 （I30 ）的乘积E ·I30 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 ）。[Foundation item: National Natural Science Foundation of Chi- na, No. ] 第一作者简介：钟科元 （1987- ），男，江西兴国人，博士研究生，主要从事水土保持与水文过程模拟研究。E- mail: zkygeo@ 163.com *