The impact of land cover changes on soil erosion hazard in a semi-arid sub-catchment

方法

LULCC遥感解译、CHIRPS降雨数据验证与RUSLE模型估算土壤流失。

发现

建设用地和农田扩张使高侵蚀等级面积增加，约7.1%区域为侵蚀热点并威胁水体。

机会点

可结合高分辨率遥感与情景模拟，量化不同土地覆盖政策对侵蚀热点和水体泥沙的长期影响。

土地利用与土地覆盖变化（LULCC）是一个关键的全球性现象，对地球系统产生复杂的影响。本研究应用遥感和GIS建模技术，估算津巴布韦穆蒂里奎子流域的土壤流失与土地利用与土地覆盖变化。1976年，建成区面积为9.01%，到2017年增至27%。1976—2017年间，农田面积从1.50%增至11.32%。对CHIRPS 1 km²空间分辨率降雨数据进行了时空偏差评估，并用于分析和估算与降雨侵蚀力相关的降雨事件。月尺度卫星降雨性能验证结果令人满意，均方根误差（RMSE）= 5.08 mm，相关系数 = 1。采用修订通用土壤流失方程（RUSLE）估算土壤流失（1976—2017年）。模型模拟结果表明，平均土壤流失范围分别为：1976年0—531.05 t·ha⁻¹·yr⁻¹，1986年0—373.70 t·ha⁻¹·yr⁻¹，1998年0—200.82 t·ha⁻¹·yr⁻¹，2008年0—106.16 t·ha⁻¹·yr⁻¹，2017年0—530.64 t·ha⁻¹·yr⁻¹。2017年，“高”等级土壤流失增加了4.22%，“极高”等级增加了2.88%。研究区约7.10%的面积位于土壤侵蚀危险热点区内，表明该子流域内的水体面临极端沉积速率的风险。这些结果对于综合水资源管理背景下的流域保护具有重要意义。