图 6-1 两种降雨模式下高寒草甸坡地产流过程
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第七章 结论与展望
7.1 结论与创新点
系统收集和整理甘南川西北水文气象、下垫面和卫星遥感产品等数据资料，采用 USLE 模型就该区 2000-2015 年间土壤侵蚀进行量化研究；采用加权集成法对研究区未来降水变化进行预测，就未来降水变化背景下甘南川西北区域土壤侵蚀进行评估；基于降雨-径流野外原位实验，就甘南川西北草甸产流机制进行分析，得到以下主要结论。
（1）多种降雨侵蚀力因子量化方法中，Wischmeier 模型兼顾年、月降雨对土壤侵蚀的贡献，适宜于甘南川西北降雨侵蚀力因子的计算；选用 EPIC-K 值方法量化土壤可蚀性因子、水流路径距离和 McCool D K 公式量化坡长坡度计因子、FVC 方法量化植被覆盖管理因子、赋值法量化水土保持因子。结果表明，甘南川西比降雨侵蚀力因子介于 65.63～411.89 MJ·mm/（hm2·h·a）之间，土壤可蚀性因子介于 0.20～0.41 t·hm2·h（/hm2·MJ·mm）之间，坡长坡度因子 LS 值介于 0～8.24之间，植被覆盖管理因子 C 值和水保措施因子 P 均在 0～1 之间；上述因子量化基础上驱动USLE 模型，结果表明，甘南川西北土壤侵蚀模数介于 0~360 t（/hm2·a）之间，侵蚀总量约 2.3×108 t/a，总体属轻度侵蚀区；强度分级结果表明，区内微、轻度侵蚀发生面积较广，与甘南川西北地表覆被总体良好有关；中度以上、包括强度、极强度及剧烈侵蚀区在甘南川西北呈零星分布，主要发生在植被稀疏，土壤沙粒含量较高、黏粒含量及有机质含量较低地区。域内各种地类均有不同程度侵蚀发生，各类草地、林地和未利用土地侵蚀显著；湿地、耕地和建设用地等较少发生侵蚀。2000-2015 年间，气候因素主导了甘南川西北土壤侵蚀的退减，土壤生态总体朝良性方向发展。
（2）选择模拟效果较好的 3 种 GCMs 模型（MPI-ESM-MR、CanESM2、GFDL-CM3）输出，按 0.32、0.26、0.42 权重赋值后加权集成，得到甘南川西北2020-2099 年 3 种排放模式（RCP2.6、RCP4.5 和 RCP8.5）下的降水月、年序列，计算研究区未来土壤侵蚀力因子，并基于 USLE 框架进行区域土壤侵蚀评估。上述方法得到的未来降水在 3 种排放情景下空间分布格局相近，但数值上存在差异。RCP2.6 模式下，两个预测期（P1：2020-2059；P2：2060-2099）降水均值分别为 757.7 mm 和 784.07 mm，时段增率分别为 1.43 mm/a 和 1.62 mm/a；RCP4.5模式下两个时段降水均值分别为 803.66 mm 和 846.68 mm，时段增率分别为 0.96 mm/a 和 1.00 mm/a；RCP8.5 模式下两个时段降水均值分别为 839.18 mm 和 846.68 mm，时段增率分别为-0.31 mm/a 和 0.08 mm/a。不同排放情景下降水年内分配差异明显，冬季各月降水数值相对接近，P1 时段 RCP2.6 模式下的降水高值出现在8 月，值为 138.90 mm，RCP4.5 和 RCP8.5 模式下最大值出现在 7 月，分别为165.37 mm 和 170.03 mm；P2 时段 RCP2.6 排放情景下降水最大值发生在 6 月，其余两种模式下仍发生在 7 月，分别为 143.48 mm、162.83 mm 和 177.79 mm。其它因子不发生变化情形下，由未来降水计算降雨侵蚀力因子并驱动 USLE 模型。结果表明，甘南川西北未来降雨侵蚀力因子和土壤侵蚀模数的空间分布格局相似，总体来看，高排放情景 RCP8.5 降雨侵蚀力因子、土壤侵蚀模数大于低排放模式，最大可分别达到 254.13 MJ·mm/(hm2·h·a)和 37.27 t/(hm2·a)；全区平均而言，降水增加 10%可提升 14.80 MJ·mm/(hm2·h·a)的降雨侵蚀力，导致土壤侵蚀模数增加 1.46 t/(hm2·a)。
参考文献（略）
