黄土高原水土流失的因素分析
王晔立 何启明 王小鹏 王 宁
【摘 要】该文选取10个人类活动指标因子，将整个黄土高原地区分为4区，采用灰色系统理论与方法计算了人类活动与水土流失之间的关联度指数，并进行了多元回归分析。结果表明：影响本区水土流失面积大小的最主要的人文因素是坡耕地面积比例、载畜量和草地覆盖率；通过水土流失面积和土壤侵蚀模数与关联度指数最大的坡耕地面积比例、载畜量、草地覆盖率的曲线回归拟合，发现水土流失面积和土壤侵蚀模数与坡耕地面积比例、载畜量、草地覆盖率相关性高，其R2系数较大；水土流失面积和土壤侵蚀模数与指标之间的关系呈直线特征和倒“U”型曲线。 【期刊名称】安徽农学通报 【年(卷),期】2014(000)020 【总页数】3
【关键词】水土流失；人文因素；关联度；黄土高原
水土流失是指在水流作用下地表土壤被侵蚀、搬运和沉积的整个过程，是土地资源破坏最常见的一种地质灾害[l]。黄土结构的疏散性及大气降水的集中性所造就的水土流失虽然是数百万年来的地质现象，但近1万a以来剧烈的沟谷切割情况表明，黄土高原区地表水土流失过程在遵循自然规律继续发展的基础上又叠加了人类活动的影响，后者逐渐积累放大的影响作用对该过程起着主导作用[2]。
1 研究区域概况
黄土高原地区是指太行山以西、日月山-贺兰山以东、秦岭以北、阴山以南的地
区，地理位置为东经100°54′～114°33′，北纬33°43′～41°16′，东西长约800km，南北宽约750km。黄河中游黄土高原地区总面积64万km2，水土流失面积43.4万km2，其中严重水土流失区21.2万km2，局部水土流失区20.0万km2，轻微水土流失区2.2万km2。
黄土高原地貌类型有沙漠、荒漠、丘陵沟壑、高原沟壑、河谷阶地、河流平原、盆地和山地等。除河谷平原、塬、滩、盆地和石质山地外，大部分地区地表支离破碎，土壤侵蚀几乎遍及全区，是最主要的生态环境问题。每个地质环境区又因降水量由东南向西北逐渐递减，形成了不同的景观自然带。据黄土高原分区方法，考虑地貌、水热、植被条件，将整个黄土高原地区分为4个区（图1）。
2 研究方法
2.1 指标选取与数据处理晋北忻同盆地 将关联度指数作为衡量水土流失的人文因素基础，根据指标因子选取的综合性、代表性、可操作性和区域完整性等原则，可以用水土流失面积和侵蚀模数[t/（km·a），指流域内每年每km2的水土流失总量两个指标因子来表征区域水土流失状况；利用粮食作物比例、复种指数、总人口、粮食单产、耕地面积、坡耕地面积比、草地覆盖率、载畜量、人均GDP和经济密度等10个指标因子来表征影响区域水土流失状况的人文因素。其中坡耕地是指坡度大于15°的耕地（坡耕地的坡度对侵蚀强度影响很大，坡度越大冲刷越强，当坡度达15°以上时冲刷量的增加更为剧烈），载畜量用单位国土面积上牛马羊的存栏数表示（表1）。
2.2 关联度指数计算 关联度指数即灰色系统中2个因素之间关联性大小的量度指标。记经数据变换（无量纲化处理）的母数列为{X0（t）}、子数列为{Xi（t）}，则在时刻t= k时，{X0（k）}与{Xi（k）}的关联系数A0i（k）可用公
式
其中，△oi（k）表示k时刻2个序列的绝对差，△min、△max表示各个时刻的△oi（k）的最小值和最大值；q为分辨系数，本文取q=0.5，用于提高关联因素之间的差异显著性。
计算数列{X0（k）}与{Xi（k）}之间的关联度指数。其中，Roi表示子序列与母序列之间的关联度指数；n表示序列长度，即数据个数。
2.3 多元回归模型构建 分别以水土流失面积为因变量（Y1），以关联度指数最大的坡耕地面积比例（X9）、载畜量（X10）和草地覆盖率（X9）为自变量；以侵蚀模数为因变量（Y2），以关联度指数最大的草地覆盖率（X9）、坡耕地面积（X9）和载畜量（X10）为自变量，用Origin7.5软件作为分析工具，进行多元回归分析，分别模拟水土流失面积和侵蚀模数与各指标的多元回归模型（表3、图2）。
3 结果分析
3.1 人文因素与水土流失关联度指数分析 从表2中可以看出，影响本区水土流失面积大小的最主要的人文因素是坡耕地面积比例（0.924）、其次载畜量（0.865）和草地覆盖率（0.821）；影响土壤侵蚀模数大小最主要的人文因素是草地覆盖率（0.943），其次是坡耕地面积比例（0.902）和载畜量（0.816）。 3.2 生态类型区水土流失状况分析 黄土高原水土流失区是世界上黄土覆盖面积最大和水土流失最为严重、最为集中的地区。如表1所示，从各分区水土流失面积和侵蚀模数来看，黄土丘陵沟壑区的水土流失面积最大，达1 074.2×104hm2，侵蚀模数为5 845.1t/km·a，属极强烈侵蚀；陕北宁东丘陵沙地水土流失面积达273×104hm2，侵蚀模数为5 612t/km·a，属极强烈侵
黄土高原水土流失的因素分析
