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黄土高原地区剧烈的土壤侵蚀造成了当地生态环境的严重破坏和黄河下游河道的抬升,而现有的研究主要集中在对影响土壤侵蚀的自然因素以及影响机制方面,因此研究影响黄土高原土壤侵蚀的社会经济因素,对进一步的认识侵蚀的发生机理和人类活动作用机制等方面具有重要的理论意义,同时对水土流失的防治和水土保持措施的实施也具有一定的参考价值。
本研究通过对1958~1987年96个站点的输沙模数的经验正交函数分析,发现整个研究区域的输沙模数的变化量,在空间上比较稳定,由西北向东南递减,输沙模数变化最大的地区包括窟野河流域和无定河流域的局部地区,其次为皇甫川流域、无定河流域、泾河上游、渭河上游,渭河下游、汾河流域侵蚀模数的变化最小。从时间上看,输沙模数变化量整体有减少的趋势,1972年以前变化量的年际波动较大,1972年以后,逐渐趋于稳定减少。从输沙模数的变化幅度来看,大多数年份,渭河下游地区与除此之外的其他地区侵蚀模数的变化幅度呈相反趋势。在少数年份,这种相反的变化趋势体现在泾河、北洛河与汾河上游、河龙区间中段。
通过对1950~2008年输沙量与降水量的双累积曲线分析,得到了降雨量与产沙量之间的变化的偏转点在1978~1979年,造成这种偏转的原因可能是因为家庭联产承包责任制的改革和水土保持措施实施引起的。通过对输沙量与各社会经济因素的相关分析,得到了影响侵蚀产沙变化的主要社会经济因素:非种植业产业比重、第一产业比重、农作物播种面积、乡村人口比重、农村用电量、农机总动力、坝地面积、梯田面积和林地草地面积,并分析了其背后的驱动力和作用方式。对以上主要的社会经济因素与侵蚀产沙进行时间序列的因素综合分析,发现输沙量在时间序列的变化中,自然因素的贡献高于社会经济因素。
通过对输沙模数的空间对比分析,发现在20世纪80年代中后期,侵蚀产沙集中在河龙区间以及泾河、北洛河上游。到本世纪前10年中后期,整个研究区的侵蚀比前一时期有了明显的减轻,侵蚀产沙最严重的地区集中在窟野河和无定河流域。比较两个时段输沙模数的变化,发现侵蚀产沙减轻最多的地区在汾河下游和北洛河流域,侵蚀产沙减轻最少的地区在窟野河、无定河和渭河流域。
基于两个时段的因子与输沙模数的相关和回归分析,发现在两个时段,细沙区自然因素的影响较小,而社会经济因素的影响较强,在粗沙区,社会经济因素和自然因素对侵蚀产沙的影响都比较强。本世纪头10年中后期,社会经济因素对侵蚀产沙的影响要比20世纪80年代中后期强。在两个时段内部,细沙区社会经济因素的影响都要强于自然因素,粗沙区自然因素的影响较强。