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土壤侵蚀是全球普遍存在的问题,严重威胁着全球社会经济的可持续发展。中国是世界水土流失最为严重的国家之一,长江流域作为中国最大的流域,近年来,由于自然和人为因素的影响,水土流失问题日趋严重。因此利用现代技术手段快速分析长江流域土壤侵蚀状况,对分流域治理与可持续发展具有重要意义。同时,土壤侵蚀作为迁移和再分布大量陆地易矿化有机碳的重要途径,引起土壤有机碳组分、含量发生较大变化,明确侵蚀影响下的土壤有机碳迁移和再分布规律对理解陆地碳循环过程和土壤碳排放机理具有重要意义。 本文以长江流域为研究对象,通过采用土壤侵蚀预报USPED模型结合GIS技术,利用土壤属性数据、气象站点数据、土地利用与植被覆盖数据及数字高程等,估算长江流域1992~2013年土壤侵蚀速率,分析了长江流域土壤侵蚀的时空变化,并量化了长江流域土壤有机碳的再分配速率。主要得到以下结论: (1)建立了长江流域土壤侵蚀因子数据库,依据EPIC模型计算的长江流域土壤可蚀性因子K值大小在0~0.0435 t?hm-2?h?hm-2?MJ-1?mm-1之间,依据年降雨量模型计算了1992~2013年均降雨侵蚀力在350.02~12548.9 MJ mm?hm-2?h-1?a-1之间。 (2)分析了长江流域1992~2013年土壤侵蚀沉积现状的时空分布。长江流域1992年土壤侵蚀速率为49.40 ton?ha-1?a-1,2013年土壤侵蚀速率为51.70 ton?ha-1?a-1,较1992年增加了3.23%。模型模拟的土壤沉积和侵蚀的位置通常彼此相邻,1992年土壤沉积速率为37.81 ton?ha-1?a-1,2013年土壤沉积速率为37.62 ton?ha-1?a-1,相比1992年降低了2.70%。空间上土壤侵蚀以微度侵蚀、轻度侵蚀以及中度侵蚀为主,中度以下侵蚀面积之和占总侵蚀面积85.48%,强度以上的侵蚀主要分布在长江中上游地区,包括金沙江中下游、四川盆地周围、以及西南岩溶区,这些区域是需要重点治理的区域。 (3)长江流域1992~2013年土壤有机碳再分配速率空间分布与土壤侵蚀速率一致,大部分地区的土壤有机碳再分配速率在0.8 ton C?ha-1?a-1以下,但流域西南地区土壤有机碳再分配速率在0.05~0.8 ton C?ha-1?a-1之间。从时间变化来看,1992年土壤有机碳再分配速率为1.88ton C?ha-1?a-1,2013年土壤有机碳再分配速率为1.96 ton C?ha-1?a-1,期间增加了4.25%。