基于REOF的淮河流域降雨侵蚀力时空变化

来源：农业工程学报杂志2022年第12期北京时间：

作者：魏冲,董晓华,龚成麒,马耀明,喻丹,薄会娟,赵文义,

摘要：淮河流域作为中国重要的粮食生产基地，研究其降雨侵蚀力的时空变化特征，对流域水土流失防治、土壤资源保护及农业可持续发展具有重要意义。该研究基于淮河流域内的40个气象站点1960-2018年的日降雨数据，采用Xie方法计算各站点降雨侵蚀力及降雨侵蚀力密度；使用旋转经验正交函数（Rotating Empirical Orthogonal Function，REOF）对淮河流域依据降雨侵蚀力的分布特性进行分区，采用线性倾向率、改进的Mann-Kendall检验和R/S分析法来分析流域内降雨侵蚀力的时空变化特征；并为不同分区提供合理的农业水土流失防治措施。结果表明：1）淮河流域多年年均降雨侵蚀力及降雨侵蚀力密度分别为4 264 MJ·mm/(hm2·h)和4.63 MJ/(hm2·h)，且降雨侵蚀力未来将呈增长趋势；整体上，流域内年降雨侵蚀力从东南部向西北部递减，年降雨侵蚀力密度从北部向南部递减。2）基于淮河流域40个站点的年降雨侵蚀力序列，使用REOF展开的10个空间特征向量的累计贡献率达74.34%，可着重突出空间分布特征。并依据这10个模态分布将淮河流域的降雨侵蚀力场划分为降雨特征不同的10个地理区。3）降雨侵蚀力较高的分区为第2、3、4、5和6区，主要集中于流域南部和东部；5-9月的降雨侵蚀力约占全年总和的80%～91%，降雨侵蚀力密度较高。3）在降雨侵蚀力较高的5-9月期间，流域内各区域的农业活动过程中需加强水土流失防治措施，尤其是第6区所在的区域。研究结果可为淮河流域内不同区域的耕地水土保持工作提供参考，并进一步保障流域内农业可持续发展。

关键词：降雨, 侵蚀, 旋转经验正交函数, 农业用地, 趋势分析, 淮河流域