段维利、韩玉国、杨艳梅、王雅楠、詹喜凡等作者在《水土保持研究》2026年第33卷第5期发表了题为《白洋淀流域土地利用变化对土壤侵蚀强度的影响》的研究论文。该研究以白洋淀流域为研究区，基于2005年、2010年、2015年、2020年和2023年五期土地利用、植被、土壤及逐小时降雨等多源数据，采用修正通用土壤流失方程（revised universal soil loss equation， RUSLE）模型对流域土壤侵蚀强度进行定量测算与空间分析，旨在明确该流域土壤侵蚀的时空演变特征，并揭示其与不同土地利用类型变化之间的响应规律。研究重点关注极端降雨背景下地形与土地利用对土壤侵蚀风险的交互作用，以期为流域水土保持规划与生态管理提供科学依据。

从研究背景来看，土壤侵蚀是土壤退化的重要表现形式之一，会破坏土壤结构、降低土地生产力，并通过泥沙输移加剧水体污染与河湖淤积，威胁流域生态系统稳定性。土壤侵蚀的发生受降雨、地形、土壤性质、植被覆盖和土地利用方式等多种因素共同影响，其中土地利用/覆盖变化直接改变地表覆盖状况和人为扰动强度，是最具调控潜力的人为驱动因素之一。当前流域尺度土壤侵蚀评估多采用RUSLE模型与地理信息系统（geographic information system， GIS）技术相结合的方法。然而，已有研究中的降雨侵蚀力因子多基于日或月尺度降雨数据估算，难以充分刻画场次降雨过程内部的强度变化，尤其对暴雨事件频发的流域，年度侵蚀总量往往由少数高强度降雨过程贡献，因此可能弱化极端降雨对侵蚀过程的作用。此外，仅基于侵蚀模数分析不同地类的侵蚀强度差异，难以识别各地类对流域总侵蚀量的相对贡献。基于上述问题，该研究引入小时尺度降雨数据，以提高降雨侵蚀力计算精度，并综合侵蚀模数与侵蚀总量贡献率两个指标，系统解析土地利用变化对土壤侵蚀强度的影响。

在研究方法与工作流程方面，该研究首先通过小时降雨序列划分场次降雨事件，逐场次计算降雨总动能与最大30分钟雨强的乘积（erosion index of 30-minute maximum rainfall intensity， EI30），再基于经验公式利用最大60分钟雨强推算最大30分钟雨强，计算五期各气象站点的降雨侵蚀力（rainfall erosivity， R）因子，并采用反距离权重法插值获得空间分布。对于土壤可蚀性（soil erodibility， K）因子，采用EPIC模型发展而来的经验公式，基于砂粒、粉粒、黏粒和有机碳含量进行估算，并将90米分辨率土壤数据通过双线性插值法重采样至30米以保持空间一致性。坡度坡长（length-slope， LS）因子采用基于坡度区间的分段经验公式计算，其中坡度因子根据坡角的大小分段赋值，坡长因子则结合坡角确定指数。植被覆盖与管理（cover and management， C）因子基于归一化植被指数（normalized difference vegetation index， NDVI）反演植被覆盖度，并根据覆盖度分段推算，其中植被覆盖度的裸土和全植被覆盖端元分别采用研究区NDVI的5%和95%百分位数值。水土保持措施（support practice， P）因子结合土地利用类型和坡度赋值，耕地按不同坡度等级赋予0.2至1之间的值，森林、灌木林、草地、水域、未利用地和建设用地分别赋值。最后，利用RUSLE模型将各因子相乘，计算五期土壤侵蚀模数，并依据土壤侵蚀等级标准统计不同等级面积。同时，研究分析了五期土地利用类型的转化情况，并以位于山区平原过渡带、侵蚀变化剧烈的唐县作为典型区域开展案例剖析。此外，以2023年极端降雨年作为研究情景，以2020年作为基准年，按照LS因子的高低将流域划分为低LS区域与高LS区域，分别统计不同地形条件下各土地利用类型土壤侵蚀强度变化均值，以揭示地形与土地利用对侵蚀响应的交互作用。

研究结果显示，白洋淀流域土壤侵蚀强度在空间上整体呈西北山区高、东南平原低的格局。五期平均土壤侵蚀模数分别为4.275、4.423、4.249、1.071、4.014吨每公顷每年。其中，2020年受植被覆盖改善和农田管理水平提升的影响，侵蚀模数最低，尽管该年降雨侵蚀力因子处于中高水平；2023年则受极端暴雨事件频发及年均降雨侵蚀力达到研究期内最高值的影响，侵蚀模数最高，较2020年增加近3.75倍。从侵蚀等级面积看，微度与轻度侵蚀始终占主导地位，但中度及以上侵蚀面积波动明显。2023年极强烈及以上侵蚀等级面积较2020年增加了9.85倍，反映出极端降雨对高等级侵蚀的显著放大作用。与此同时，2020年与2023年微度侵蚀面积较2005—2015年有所增加，轻度侵蚀面积大幅减少，减少幅度在73.5%至80.8%之间。

在土地利用变化方面，耕地近20年内始终是流域主要土地利用类型，面积占比约40%，整体保持相对稳定，但部分耕地转化为建设用地、草地和未利用地，同时也有草地、林地和灌木丛转化为耕地。建设用地面积持续扩张，主要流入来源为耕地和未利用地，尤其在2010—2020年期间扩张明显。草地、林地和灌木丛之间的相互转化较为频繁，尤其在2010—2020年较为突出，可能与退耕还林还草及人工造林等生态建设措施有关。未利用地面积占比不足1%，但转换活跃度较高，既是建设用地扩张和耕地补充的来源，也可能由草地、林地和灌木丛退化形成。

不同土地利用类型对土壤侵蚀强度的影响差异显著。从单位面积侵蚀模数看，未利用地始终处于最高水平，且显著上升，由2005年的40.789吨每公顷每年增加至2023年的209.127吨每公顷每年。草地侵蚀模数仅次于未利用地，多年保持在较高水平，2023年达11.969吨每公顷每年，可能与局部草地退化或过度放牧导致植被盖度降低有关。耕地的单位面积侵蚀模数处于中等水平，2023年为4.420吨每公顷每年，但由于面积占比高，对流域总侵蚀量的贡献率最高，2005—2023年介于33.49%至45.24%之间，其中2023年达45.239%。林地与灌木丛的侵蚀模数和贡献率长期保持较低水平。建设用地和水域由于地表硬化或水体覆盖，侵蚀模数接近于零。从侵蚀等级面积变化看，耕地在轻度与中度侵蚀等级间的面积波动较为明显，2005—2010年耕地轻度侵蚀面积增加108.23平方公里，2010—2015年减少194.32平方公里，2015—2020年进一步减少342.58平方公里，2020—2023年又增加206.71平方公里，反映出农业开发强度变化及生态建设措施的综合影响。草地和林地整体向微度侵蚀等级转化，草地的极强烈侵蚀面积在2015—2020年减少652.90平方公里。建设用地扩张主要集中在微度或轻度侵蚀区，说明城镇扩张总体选择地势平缓、侵蚀风险较低的区域。

在唐县典型区域分析中，2005—2023年土壤侵蚀强度变化均值为-2.277吨每公顷每年，整体呈下降趋势。草地面积减少78.05平方公里，建设用地面积增加64.67平方公里。空间上，中部及北部山区土壤侵蚀强度变化幅度较大，主要对应草地面积减少及地形起伏较大区域；南部平原区侵蚀强度变化较小，土地利用变化以耕地向建设用地转化为主。这表明地形条件差异显著区域内，土地利用变化对土壤侵蚀强度的影响具有明显空间异质性。

在极端降雨条件下地形与土地利用的交互作用方面，低LS区域内不同土地利用类型的土壤侵蚀强度变化整体较小，耕地和草地变化均值分别为2.32和3.47吨每公顷每年，森林和灌木丛接近于0。高LS区域内，耕地侵蚀强度变化均值高达111.33吨每公顷每年，表明坡耕地在极端降雨条件下的侵蚀风险被显著放大；草地为24.09吨每公顷每年，侵蚀增强趋势明显，但增幅低于耕地，显示一定地表覆盖缓冲作用；未利用地均值高达751.21吨每公顷每年，但其分布范围有限，主要反映局地陡坡裸露区的高风险特征；森林和灌木丛分别仅为0.62和2.89吨每公顷每年，显著低于耕地和草地，说明良好植被覆盖能有效削弱地形起伏和极端降雨对侵蚀过程的放大效应。

在结论方面，该研究指出未利用地与草地是土壤侵蚀模数最高的地类，2023年未利用地达209.127吨每公顷每年，草地达11.969吨每公顷每年；耕地单位面积侵蚀量相对中等，但因面积占比高，对流域总土壤侵蚀量贡献率很高且呈上升趋势，2023年达45.239%，是控制白洋淀流域水土流失的关键地类。退耕还林还草、湿地恢复等措施显著减少了中高等级侵蚀面积，改善了流域土壤侵蚀强度分布。在极端降雨条件下，地形起伏显著增加了坡耕地和未利用地的侵蚀风险，而高覆盖植被具有明显缓冲作用。土壤侵蚀受地形、降雨与土地利用共同驱动，生态建设虽整体有效，但极端天气下西部山区坡耕地仍为侵蚀防治重点，未来应聚焦该类高风险区的精细化防护。该研究在方法上引入小时尺度降雨数据以提高降雨侵蚀力计算精度，同时以侵蚀模数与侵蚀总量贡献率相结合的方式识别关键治理地类，为流域水土保持规划、土地利用优化配置以及极端降雨背景下的风险防控提供了科学依据和实用参考。