淮河流域作为中国重要的粮食生产基地,研究其降雨侵蚀力的时空变化特征,对流域水土流失防治、土壤资源保护及农业可持续发展具有重要意义.该研究基于淮河流域内的40个气象站点1960—2018年的日降雨数据,采用Xie方法计算各站点降雨侵蚀力及降雨侵蚀力密度;使用旋转经验正交函数(Rotating Empirical Orthogonal Function,REOF)对淮河流域依据降雨侵蚀力的分布特性进行分区,采用线性倾向率、改进的Mann-Kendall检验和R/S分析法来分析流域内降雨侵蚀力的时空变化特征;并为不同分区提供合理的农业水土流失防治措施.结果表明:1)淮河流域多年年均降雨侵蚀力及降雨侵蚀力密度分别为4264 MJ·mm/(hm2·h)和4.63 MJ/(hm2·h),且降雨侵蚀力未来将呈增长趋势;整体上,流域内年降雨侵蚀力从东南部向西北部递减,年降雨侵蚀力密度从北部向南部递减.2)基于淮河流域40个站点的年降雨侵蚀力序列,使用REOF展开的10个空间特征向量的累计贡献率达74.34％,可着重突出空间分布特征.并依据这10个模态分布将淮河流域的降雨侵蚀力场划分为降雨特征不同的10个地理区.3)降雨侵蚀力较高的分区为第2、3、4、5和6区,主要集中于流域南部和东部;5—9月的降雨侵蚀力约占全年总和的80％～91％,降雨侵蚀力密度较高.3)在降雨侵蚀力较高的5—9月期间,流域内各区域的农业活动过程中需加强水土流失防治措施,尤其是第6区所在的区域.研究结果可为淮河流域内不同区域的耕地水土保持工作提供参考,并进一步保障流域内农业可持续发展.

降雨;侵蚀;旋转经验正交函数;农业用地;趋势分析;淮河流域

三峡大学水利与环境学院,宜昌 443002;三峡库区生态环境教育部工程研究中心,宜昌 443002;中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统科学国家重点实验室地气作用与气候效应团队,北京 100101;中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 100049;兰州大学大气科学学院,兰州 730000;西藏珠穆朗玛特殊大气过程与环境变化国家野外科学观测研究站,定日 858200

[1]魏冲;董晓华;龚成麒;马耀明;喻丹;薄会娟;赵文义-.基于REOF的淮河流域降雨侵蚀力时空变化)[J].农业工程学报,2022(12):135-144

侵蚀力密度

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