近日，京津冀生态文明发展研究院么嘉棋博士以第一作者在水文水资源知名期刊Journal of Hydrology发表以题为“Analysing the influence of surface greening on soil conservation in China using satellite remote sensing” (卫星遥感观测下中国地表变绿对水土保持的影响研究)的研究成果。水土流失造成土地资源破坏、土壤肥力下降等生态环境恶化问题，严重损害人类的生存环境与全球生态可持续发展，已经成为世界上最具风险的环境问题之一。基于此，本研究在RUSLE模型核心算法的基础上，结合多源卫星遥感产品形成了1990—2020年中国区域植被缓解水土流失量的栅格数据集，并分析其长时间序列的时空变化。此外，还结合多要素分析了外界环境对水土流失的影响，为更好的发挥植被的生态环境效益提供了科学参考和理论依据。

该模型可分为三部分:如图1所示，①数据预处理：需要将原始输入数据映射并校正为水土流失因子；之后，进行去除异常值、归一化和降采样等处理，以确保得到统一分辨率和投影的栅格数据集；②数据处理：根据LULC栅格数据的地表类型进行掩膜操作以获取植被覆盖区域的各因子；之后，结合各个水土流失因子分别计算RKLSE以及RKLS栅格数据集；最后，在此基础上计算植被缓解侵蚀量(VAE)估计栅格数据集；③数据分析：分析中国近三十年间VAE的时空变化，并分析其与降水、NDVI和GPP之间的相互作用。

图1本文研究技术路线图

研究结果表明，1990—2020年间中国区域VAE南北差异明显，VAE、NDVI、降水呈明显季节性周期变化，且两两之间的相关性较强(皮尔逊系数均大于0.80)。中国区域VAE-GPP的空间相关性大致符合胡焕庸线的划分，胡焕庸线以东VAE较低但GPP较高，而胡焕庸线以西VAE较高但GPP较低。1990—2020年VAE、GPP在南北方向上累积分布曲线的重心向南移动，VAE曲线峰值下降至原来的60%，而GPP曲线峰值上升至原来的110%。

图2 1990—2020年植被缓解水土流失月尺度时序变化

图3 1990—2020年中国植被覆盖区域水土流失与GPP之间的相关性

京津冀生态文明发展研究院曹永强教授、水圈科学与水利工程全国重点实验室陈敏博士、京津冀生态文明发展研究院研究生李静、南开大学统计与数据科学学院张宸玥博士、自然资源部国土卫星遥感应用中心孟莫凡博士、京津冀生态文明发展研究院贾国栋博士、京津冀生态文明发展研究院常奂宇博士和京津冀生态文明发展研究院武建军教授等人也参与本文的研究工作。

文章链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169424006486?dgcid=author

数据集链接：

https://engine-aiearth.aliyun.com/#/dataset/TJNU_3JECO_CHINA_VAE_V01