Пространственно-временная изменчивость эрозии почв Северного Предгорья гор Циньлин с использованием модели RUSLE

Регион Циньлин в центральном Китае, известный как «Драконья жила Китая», является жизненно важным экологическим барьером, сталкивающимся со значительными проблемами эрозии почвы. Целью данного исследования является улучшение управления эрозией почвы и анализ пространственно-временных изменений эрозии почвы в северных предгорьях гор Циньлин. Мы собрали данные об осадках, рельефе, типах землепользования и почве в указанном регионе. Используя технологию ГИС и модель пересмотренного универсального уравнения потери почвы (RUSLE), мы создали подробную карту эрозии почвы и проанализировали ее развитие с 2018 по 2022 год. Результаты показывают значительное снижение эрозии почвы в 2020–2021 годах, несмотря на общую тенденцию к росту в другие годы. Инновации включают интеграцию дистанционного зондирования с RUSLE для высокоточного картирования и внедрение иерархического подхода к оценке риска эрозии. Исследование выявило пики эрозии летом и осенью, с более высокими уровнями в южных частях по сравнению с северными частями. Влияющие факторы включают климатические переменные, деятельность человека, типы почвы и растительности. Средний модуль эрозии почвы в 2023 году составляет 233,515 т/(км 2 · год), при общей эрозии почвы 85 233,046 т/год, в основном сосредоточенной в районах долин и горных бассейнов. Это исследование дает теоретическую основу для улучшения природной среды и внедрения комплексных мер по сохранению почвы и воды в регионе Циньлин, предлагая модель для подобных экологических регионов во всем мире.

Spatiotemporal Variation of Soil Erosion in the Northern Foothills of the Qinling Mountains Using the RUSLE Model

The Qinling region in central China, known as the ‘Dragon Vein of China’, is a vital ecological barrier facing significant soil erosion challenges. This study aims to enhance soil erosion management and analyse the spatiotemporal changes of soil erosion in the northern foothills of the Qinling Mountains. We collected data on precipitation, terrain, land use types, and soil in the designated region. Using GIS technology and the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) model, we created a detailed soil erosion map and analysed its evolution from 2018 to 2022. Results show a significant reduction in soil erosion in 2020–2021 despite a general upward trend in other years. Innovation includes integrating remote sensing with RUSLE for high-precision mapping and introducing a hierarchical approach for erosion risk assessment. The study found erosion peaks in summer and autumn, with higher levels in the southern parts compared to the northern parts. Influential factors include climate variables, human activities, soil, and vegetation types. The average soil erosion modulus in 2023 is 233.515 t/(km2·a), with total soil erosion of 85,233.046 t/a, mainly concentrated in the valley and mountain basin areas. This research provides a theoretical basis for improving the natural environment and implementing comprehensive soil and water conservation measures in the Qinling region, offering a model for similar ecological regions globally.

Authors
Cheng Y1, 2, 3 , Huo A4, 5, 6, 7, 8 , Liu F4, 5, 6, 7, 8 , Ahmed A4, 5, 6, 7, 8 , Abuarab M.E.-S9 , Эльбельтаги А10 , Kucher D.E 11
Publisher
MDPI AG
Language
English
Status
Published
Department
Институт экологии
Year
2024
Organizations
  • 1 Key Laboratory of Ecological Geology and Disaster Prevention, Ministry of Natural Resources, Chang’an University, Xi’an 710054, China
  • 2 Key Laboratory of Western Mineral Resources and Geological Engineering, Ministry of Education, Chang’an University, Xi’an 710054, China
  • 3 School of Geology Engineering and Geomatics, Chang’an University, Xi’an 710054, China
  • 4 Shaanxi Province Innovation and Introduction Base for Discipline of Urban and Rural Water Security and Rural Revitalization in Arid Areas, Chang’an University, Xi’an 710054, China
  • 5 School of Water and Environment, Chang’an University, Xi’an 710054, China
  • 6 Xi’an Monitoring, Modelling and Early Warning of Watershed Spatial Hydrology International Science and Technology Cooperation Base, Chang’an University, Xi’an 710054, China
  • 7 Key Laboratory of Eco-Hydrology and Water Security in Arid and Semi-Arid Regions of the Ministry of Water Resources, Chang’an University, Xi’an 710054, China
  • 8 Key Laboratory of Mine Geological Hazards Mechanism and Control, Ministry of Natural Resources, Chang’an University, Xi’an 710054, China
  • 9 Faculty of Agriculture, Cairo University, Giza 12613, Egypt
  • 10 Agricultural Engineering Department, Faculty of Agriculture, Mansoura University, Mansoura 35516, Egypt
  • 11 Department of Environmental Management, Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University), 6 street Miklukho-Maklaya, 117198 Moscow, Russia
Keywords
модель RUSLE; эрозия почвы; пространственно-временная модель; северное предгорье гор Циньлин; RUSLE model; soil erosion; spatiotemporal pattern; northern foothill of Qinling mountains
Date of creation
30.09.2024
Date of change
30.09.2024
Short link
https://repository.rudn.ru/en/records/article/record/157550/
Share

Other records