土壤保持价值核算方法与技术

    技术2022-07-11  85

    土壤保持价值核算方法与技术

    土壤保持价值是生态系统服务价值的重要组成部分,一般用土壤流失模型(USLE)计算土壤保持量,再利用市场价值法、机会成本法和影子工程法评价土壤保持的价值。土壤保持量的计算其实质是计算潜在土壤侵蚀量与现实土壤侵蚀量,具体计算模型相关文献说得很清楚,本贴主要介绍土壤保持价值计算的实践操作,具体步骤如下: (1)土壤可侵蚀因子K的计算,计算模型一般用EPIC模型,该模型需要获取土壤的粉粒、沙粒、粘粒含量与土壤有机碳含量,前者数据可在中科院数据中心下载获得,后者可在国家地球系统科学数据中心申请下载有机质数据,然后通过转换系数(经验系数是1.723)转换成有机碳数据。在GIS中首先对研究区进行投影,重采样、裁减到具体研究区,如果原始数据是多波段数据,还需要进行波段合成,再利用栅格计算器根据已有公式即可计算出可侵蚀因子K。 (2)降雨侵蚀力因子R的计算,该因子的计算最重要的是获取年降水量和月降水量数据,通过Wischmeier经验模型可计算不同站点降雨侵蚀力因子,由于土壤保持量的计算最终需要该因子的栅格图,因此,将不同站点的降雨侵蚀力因子导入GIS,并通过克里金插值法进行空间插值生成研究区降雨侵蚀力空间分布图,最后通过裁减获得研究区的R因子分布图。 (3)坡长坡度因子的计算(该因子计算难度较其他因子难度大一些),数据主要是应用DEM数据,首先计算坡度因子,通过洼地填充、坡度提取(这里的坡度是百分比坡度)、栅格计算器计算得到坡度因子S;坡长因子的计算需要提取水平坡长,水平坡长的提取可先根据DEM提取研究区的山脊线,再利用欧式距离计算每个栅格到山脊线的距离,这个距离了近似得到坡长,利用水平坡长和坡长指数m可得坡长因子,坡度因子S和坡长因子L的乘积即坡长坡度因子。 (4)植被覆盖因子C的计算,该因子的计算主要利用归一化植被指数(NDVI)计算求得,该数据可在中科院地理所数据中心下载获取,通过投影、重采样和掩膜提取这些准备工作之后,利用公式计算植被覆盖度和植被覆盖因子。 (5)土壤保持因子P的计算,该因子主要是通过LUCC数据和P因子建立属性连接(P因子根据不同土地利用类型有不同的经验值,文献中一般有),利用条件赋值法得到P因子的空间分布图。 根据以上5个步骤可利用土壤流失模型计算土壤保持量(通过栅格计算器),值得注意的是,通过土壤流失模型计算的是单位面积土壤保持量,要想获得土壤保持总量,还需要乘以面积。得出土壤保持量以后就可计算土壤保持价值,土壤保持价值一般包括保护土壤肥力价值、减少土壤废弃价值和减少泥沙淤积价值,保护土壤肥力的价值可利用化肥的折算系数和价格计算,减少土壤废弃的价值可利用农林牧年平均收益、土壤容重等数据计算,土壤容重数据来源于HWSD的中国土壤数据集,可在寒区旱区数据中心下载,减少泥沙淤积的价值可通过土壤容重、土壤保持量以及单位水库工程费用计算,水库建设单位库容造价一般根据已有当年资料和价格折算指数获得研究期的价格,以上三种价值的加总即是土壤保持价值。 以上方法技术的分享是基于本人实操后撰写的,由于篇幅和时间有限,只做了简单撰写,希望能帮到后来者,若需要交流讨论,可留言。

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