基于RUSLE的陕南地区土壤侵蚀时空变化特征

苏 嫄， 王志杰， 杨 瑞， 姚 静

(1.贵州大学 林学院,贵阳 550025; 2.贵州大学 生命科学学院,贵阳 550025; 3.西北农林科技大学 水土保持研究所,陕西 杨凌 712100)

土壤侵蚀是指地球表面的土壤及其母质受水力、风力、冻融、重力等外力的作用，在自然因素和人为因素的影响下发生的各种破坏、分离、搬运和沉积的现象[1]。严重的土壤侵蚀会引起土壤退化、土地生产力降低、泥石流等山地灾害以及河道淤积而导致洪涝灾害等，严重制约着生态经济的可持续发展[2-3]。目前，土壤侵蚀是我国陆地生态环境的主要危害，也是全球性重要的生态环境问题之一[4]。加强土壤侵蚀研究以明晰土壤侵蚀的时空动态变化对评价水土治理、防治水土流失以及更深入指导水土保持建设有着重要意义。

运用模型的方法开展定量测度是土壤侵蚀研究的常用手段[5]。近年来，国内外学者在土壤侵蚀模型研究方面做了大量卓有成效的工作，通过试验、观测研究建立了具有不同特色的模型，大致可分为经验模型、物理过程模型和分布式模型[6-9]。物理模型以美国的WEPP模型[10]最具代表性，分布式模型以SHE[11]最为典型，由于土壤侵蚀过程的物理模型和分布式模型需要众多参数，实用性有所限制，因此，以USLE/RUSLE模型应用最为广泛[5]。目前，基于USLE/RUSLE模型的区域土壤侵蚀量估算与模拟[12]、土壤侵蚀与环境因子的关系[4]、土壤侵蚀评价及景观格局分析[13-14]、土壤侵蚀时空变化特征/时空分布特征[2-3,5]等方面一直是国内外研究的热点问题。然而，位于我国秦巴山地的陕南地区这方面的研究鲜有报道。众所周知，陕南地区是我国中部生态安全屏障区和南水北调中线工程重要水源涵养区，其不但承担着保证足够水源和合格水质的重要作用，更承担着保持水土、减少河道泥沙淤积的作用，其生态功能的优劣，直接关系到中线工程的水质和安全运行[15]。但长期以来，陕南地区经济落后，生态效益变差，生态环境恶化问题突出，加之多次大规模不合理的毁林和过度采伐等人类活动，致使原始森林几乎破坏殆尽，加剧了该地区的土壤侵蚀程度[16]。研究表明，陕南地区的汉江流域面积仅占长江流域面积的4%，但其土壤流失量却占到长江流域的12%，是长江流域土壤侵蚀最严重的地区[17]。因此，土壤侵蚀已成为影响该地区生态安全的关键因子和亟待解决的关键问题，而开展陕南地区土壤侵蚀时空变化特征研究，对该地区生态环境综合治理和水土保持工作实施具有重要指导意义。

基于此，本研究利用RUSLE模型计算分析陕南地区1995年、2000年、2005年、2010年和2014年的土壤侵蚀模数，探讨土壤侵蚀强度的时间变化规律和空间分布格局，以期揭示土壤侵蚀的动态变化特征，为陕南地区今后水土流失治理和生态环境建设提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

陕南是指陕西南部地区，北靠秦岭、南倚巴山，汉江自西向东穿流而过，从西往东依次是汉中(东经105°30′50″—108°16′45″，北纬32°08′54″—33°53′16″)、安康(东经108°00′58″—110°12′，北纬31°42′24″—33°50′34″)和商洛(东经108°34′20″—111°1′25″，北纬33°2′30″—34°24′40″)。陕南是国家南水北调工程的重要水源涵养地，西边与甘肃相邻，南部与四川、重庆、湖北相接，东与河南毗邻，北与宝鸡、西安、渭南3市接壤，总面积6.99万km2，约占陕西省总面积的35%；境内气候类型具有特殊性，西部属于北亚热带季风气候区，东部为北亚热带与暖温带过度地域；全区气候温和，雨量充沛，四季分明，年平均气温12～15℃，年有效积温3 500～4 500℃，年降水量700～1 300 mm，年日照时数1 395～1 729 h[18-19]。

境内植被覆盖良好，森林覆盖率高达55.5%以上，以天然林为主，天然林面积占研究区总面积的45.1%[18-19]。森林覆盖率及天然林覆盖率均居全省之冠。同时，研究区水资源极为丰富，约96%的面积属于长江流域，其中汉江和嘉陵江均为长江的一级支流，丹江为汉江的一级支流，黄河流域主要分布在研究区东部的商洛市洛南县，其主要河流为洛河[18]。土壤类型以黄棕壤为主，面积为3.9万km2，占总面积的56.06%；棕壤约为1.36万km2，占总面积的19.32%；黄褐土、粗骨土和褐土面积相当，其他土壤类型面积较少[20]。

1.2 研究方法

基于GIS平台，采用修正通用土壤流失方程(RUSLE)进行陕南地区1995—2014年土壤侵蚀强度动态分析研究，其表达式为：

A=R·K·LS·C·P

(1)

式中：A为土壤侵蚀量[t/(hm2·a)]；R为降雨侵蚀力因子[MJ·mm/(hm2·h·a)]；K为土壤可侵蚀性因子[t·hm2·h/(MJ·mm·hm2)]；LS为坡长(无量纲)、坡度因子(无量纲)；C为覆盖与管理因子(无量纲)；P为水土保持措施因子(无量纲)[21]。

1.2.1 数据来源与预处理 针对RUSLE模型的5个因子，本研究所用数据主要包括：1995年、2000年、2005年、2010年、2014年5个时期的Landsat TM遥感影像，由国际空间数据共享平台下载，空间分辨率为30 m×30 m，坐标系统为WGS_1984_UTM_Zone_49N，影像时间在6—10月，每景影像含云量均小于10%，数据质量较好，并对遥感影像依据研究区地形图和矢量边界进行配准、校正和裁剪等预处理；DEM数据，采用地理空间数据云网站提供的研究区DEM数据，空间分辨率为30 m×30 m，坐标系统为WGS_1984_UTM_Zone_49N，对获取的DEM数据根据研究区矢量边界进行裁剪；土壤类型数据(由陕南地区土壤类型图获得)；降雨数据(由陕南地区气象站和国家气象站获得)；植被覆盖和土地利用数据等(根据遥感影像提取获得)。

1.2.2 RUSLE土壤侵蚀模型各因子的确定

(1) 降雨侵蚀力因子(R)R反映降水产生的径流对土壤造成侵蚀的动力指标，它受降水量、降水强度等综合影响，是降水特性的函数[5]。本研究利用陕南地区气象站点日雨量统计资料生成研究区站点矢量数据，以我国气象站发布的日雨量资料为基础，采用章文波等[22]提出的降雨侵蚀力计算公式，根据日降雨数据采用半月逐日雨量模型计算降雨侵蚀力。日雨量估算半月侵蚀模型表达式如下：

(2)

α=21.586β-7.1891

(3)

(4)

式中：Mi表示Mi表示第i个半月时段的侵蚀力值(MJ·mm·/(hm2·h)；α和β是模型参数；k表示该半月时段内的天数；Dj表示半月时段内第j天的日雨量，要求日雨量≥12 mm，否则以0计算；12 mm与侵蚀性降雨标准对应；Pd12表示日雨量12 mm的日平均雨量Py12表示日雨量12 mm的年平均雨量[23]。利用上述公式计算逐年各半月的降雨侵蚀力，汇总得到年降雨侵蚀力，通过反距离加权法进行插值处理，获得研究区降雨侵蚀因子R的空间分布。

(2) 土壤可蚀性因子(K)K是土壤性质中的一个重要因子，它可评价土壤是否易受侵蚀营力破坏，也可反映土壤对侵蚀营力分离和搬运作用的敏感性[5]。本研究利用ArcGIS软件，通过对陕西省土壤类型图进行地理配准、矢量化处理等获取陕南地区土壤类型数据，采用Williams等[24]在侵蚀/生产力影响模型(EPIC)中土壤可蚀性因子K的计算方法。K因子计算公式如下：

(5)

式中：SAN，SIL，CLA和C是砂粒、粉粒、黏粒和有机碳含量(%)；SN1=1-SAN/100。

通过上述公式计算各土壤类型的K值，其单位为国际制(t·hm2·h)/(MJ·hm2·mm)，见表1，然后将K值赋于土壤类型图的属性值，进行数据转换成30 m栅格大小的Grid格式，得到土壤可蚀性K值的空间分布。

表1 陕南地区不同土壤K值表

(3) 地形因子LS地形地貌对土壤侵蚀有着重要的影响，RUSLE模式中斜坡长度因子(L)，坡度因子(S)在不同的区域有变化。本研究采用刘宝元[25]通过试验得到的坡度坡长因子计算公式。

坡度因子(S)：是指在其他条件相同的情况下，任意坡度下的单位面积土壤流失量与标准小区坡度下的单位面积土壤流失量之比。计算公式为：

(6)

坡长因子(L)：是指标准小区条件下，任意坡长的单位面积的土壤流失量与标准小区条件下单位面积土壤流失量之比值。计算公式为：

(7)

式中：λ为坡长(m)；m为坡长指数，根据不同的坡度选取不同的m值，其中θ≤1°则m=0.2,1°<θ≤3°则m=0.3,3°<θ≤5°则m=0.4,θ>5°则m=0.5。

利用研究区的DEM 和ArcGIS 提取出汇水累积量以及坡度，结合上述公式即可得到研究区的LS分布。

(4) 植被覆盖与管理因子(C)C为一定植被覆盖和管理措施下土壤流失量与同等条件下适时翻耕、连续休闲对照地上土壤流失量之比。它是土壤侵蚀力的抑制因子，起着水土保持的作用。本文采用蔡崇法等[26]的C因子和植被覆盖度之间的回归方程计算C，其中植被覆盖度和C因子的计算公式分别为：

(8)

(9)

(10)

式中：Band4为近红外波段；Band3为红光波段；NDVI为植被归一化指数；NDVI0为全裸地或无植被情况下的NDVI取值；NDVIg为全植被覆盖地区的NDVI值；f为植被覆盖度。

综上，可求得研究区的植被覆盖和管理因子C值空间分布。结果表明：2005年植被覆盖与管理因子最小，其次是2014年，这主要是由于1995—2005年植被快速恢复，到2005年植被覆盖达到20 a最好状态，之后稍有退化，2010—2014年植被覆盖再次缓慢恢复[27]。

(5) 水土保持措施因子(P) 指特定水土保持措施下的土壤流失量与相应未实施该措施的顺坡种植时的土壤流失量的比值[28]。其值在0～1之间，0值表示采取水土措施后没有土壤侵蚀发生；1值表示水土保持措施完全失效[5]。参考王晓峰等[29]的研究成果，并结合陕南土地利用状况确定P值(表2)，将P因子值赋予相应的土地利用类型，得到水土保持因子空间分布结果表明：2005年P值最小，说明该时期水土保持措施成效明显。

表2 陕南地区不同土地类型P因子值

1.2.3 土壤侵蚀强度分级 按照水利部颁布的土壤侵蚀分类分级标准(SL190—2007)[30](表3)对土壤侵蚀强度进行分级(2009)，得到研究区土壤侵蚀强度分布图(图1)。

图1 陕南地区不同年份土壤侵蚀强度分布

级别侵蚀模数/(t·km-2·a-1)微度侵蚀<500轻度侵蚀500～2500中度侵蚀2500～5000强烈侵蚀5000～8000极强烈侵蚀8000～15000剧烈侵蚀>15000

1.2.4 海拔和坡度分级 参考陈志明等[31]的地貌类型划分标准，结合研究区海拔分布特征，将陕南地区海拔划分为5种类型(附图1A)，即：丘陵(<500 m)、低山(500～800 m)、中山(800～2 000 m)、高中山(2 000～3 000 m)和高山(3 000～5 000 m)。

利用ArcGIS软件，在Spatial Analyst工具下的表面分析实现研究区坡度的提取，并将坡度分为≤5°，5°～15°，15°～25°，25°～35°，35°～45°,>45°等6个等级[32]，即：平坡、缓坡、斜坡、陡坡、急坡、险坡(附图1B)。

2 结果与分析

2.1 土壤侵蚀强度的时间变化

研究区1995年、2000年、2005年、2010年和2014年的年均土壤侵蚀模数分别为787.86 t/(km2·a)，1 362.97 t/(km2·a)，1 627.75 t/(km2·a)，1 684.41 t/(km2·a)，1 571.79 t/(km2·a)，1995—2010年增幅为113.79%，2010—2014年降幅为6.69%，可见土壤侵蚀在1995—2010年呈现加剧趋势，2010年之后稍有减缓。

土壤侵蚀类型整体上以微度侵蚀(71.44%～34.83%)和轻度侵蚀(23.64%～45.75%)为主，随时间变化微度侵蚀呈降低趋势，降幅为51.25%，其他5个侵蚀强度等级均呈波动增加趋势(表4)，说明土壤微度侵蚀有向高一强度的侵蚀等级转移的趋势。

为进一步探讨不同等级土壤侵蚀强度随时间内部转移特征，运用面积转移矩阵对1995—2000年、2000—2005年、2005—2010年、2010—2014年4个时期不同土壤侵蚀强度面积转移变化进行分析(表5)。结果表明：1995—2000年土壤侵蚀在微度、轻度、中度、强烈侵蚀等级上转化明显且向高一级别侵蚀转移，微度侵蚀中35.29%转化为轻度侵蚀，轻度侵蚀中35.67%转化为中度侵蚀，中度侵蚀中33.89%转化为强烈侵蚀，强烈侵蚀中45.57%转化为极强烈侵蚀。2000—2005年和2005—2010年土壤侵蚀均在微度、轻度、中度侵蚀等级上转化较为明显，微度侵蚀分别有33.83%和12.54%转化为轻度侵蚀，轻度侵蚀分别有22.97%和15.15%转化为中度侵蚀，中度侵蚀却有24.67%和27.17%转化为轻度侵蚀。2010—2014年土壤侵蚀在微度、中度、强烈侵蚀等级上转化明显，仅微度侵蚀中24.60%转化为轻度侵蚀，中度侵蚀和强烈侵蚀均向低一级别侵蚀转移，中度侵蚀中49.01%转化为轻度侵蚀，强烈侵蚀中65.68%转化为中度侵蚀。

表4 陕南地区1995-2014年不同土壤侵蚀强度面积比例 %

注：表中的0值是由于转化面积比例太小，可忽略不计。

2.2 不同行政区域土壤侵蚀强度的空间分布

叠加分析陕南地区不同时期土壤侵蚀强度分布图与陕南地区行政区划图，获得陕南地区1995—2014年各县区土壤侵蚀强度的面积比例(图2)，结果显示：微度和轻度侵蚀在各县区均有分布且分布面积广泛，剧烈侵蚀只有在紫阳和镇巴零星分布(0.01%～0.14%)，其他3个等级在不同年份的分布特征差异明显。1995年，中度侵蚀除柞水、丹凤、商州、洛南和汉台区，其他23个县区均有分布，其中紫阳和镇巴面积比例较大，分别为29.46%和31.45%；强烈侵蚀分布在镇坪、岚皋、平利、紫阳、镇巴、旬阳、西乡和汉滨区8个县区，面积比例均较小(0.02%～7.31%)；极强烈侵蚀分布在镇坪、岚皋、紫阳、镇巴，面积比例均小于1.00%。2000年，中度侵蚀在28个县区均有分布，岚皋、紫阳、镇巴的面积比例较大，为40.50%～45.31%；强烈侵蚀除镇安、柞水、商州和洛南，其他24个县区均有分布，紫阳(18.04%)和镇巴(20.71%)的面积比例较大；极强烈侵蚀分布在岚皋、紫阳、镇巴、西乡等12个县区，面积比例较少(0.01%～5.47%)。2005年和2010年，中度侵蚀在各县区均有分布，镇巴和岚皋的面积比例较大，分别为44.29%和63.84%；强烈侵蚀在商州之外的27个县区均有分布，面积比例分别为0.01%～15.81%和0.01%～18.81%；极强烈侵蚀均分布在岚皋、紫阳、镇巴、旬阳、山阳等17个县区，其中镇巴(2.49%和4.32%)和紫阳(1.81%和4.16%)的面积比例较大，其他县区均小于0.80%。2014年，中度侵蚀和强烈侵蚀在各个县区均有分布，面积比例分别为1.38%～42.37%和0.01%～21.25%，镇巴的面积比例均最大；极强烈侵蚀分布在岚皋、紫阳、镇巴、西乡等14个县区，镇巴的面积比例最大为4.76%，其他县区均较小(0.01%～0.57%)。

综上可知，1995—2014年陕南地区土壤侵蚀严重的区域主要分布在中部和大巴山的北部，以紫阳和镇巴为主，两县平均土壤侵蚀强度分别为2 935.47 t/(km2·a)，3 327.45 t/(km2·a)，属于中度侵蚀。随时间变化，土壤侵蚀呈现1995—2005年向东北方向扩散，2005—2010年向南扩散，2010—2014年向南和北两端扩散的趋势。

表5 1995-2000年不同等级土壤侵蚀面积转移矩阵 hm2

注：表中的0值是由于转化面积太小，可忽略不计。

2.3 不同海拔土壤侵蚀强度的空间分布

基于ArcGIS软件平台对不同时期土壤侵蚀强度分布图与陕南地区海拔分级图进行叠加分析，得到不同海拔土壤侵蚀强度分布(表6)，结果表明：不同等级土壤侵蚀随海拔升高整体呈现先增加后降低的趋势，在中山区分布面积最广(53.14%～93.07%)，其次是低山区(6.46%～30.15%)，丘陵和高山区分布面积均较少(<11.50%)，且随时间推移该变化趋势越加明显。随土壤侵蚀级别的升高，各个等级土壤侵蚀所占面积比例变化存在差异。其中，在中山区和高山区均呈现先增加后降低的变化趋势，中山区的最大值出现在强烈侵蚀或极强烈侵蚀，最小值出现在微度侵蚀，高山区的最大值出现在轻度侵蚀或中度侵蚀，最小值出现在剧烈侵蚀；在低山区则呈现与中山区刚好相反的变化趋势；在丘陵区，1995年、2010年、2014年持续降低，2000年和2005年则先降低后增加，最大值均出现在微度侵蚀，最小值分别出现在剧烈侵蚀和极强烈侵蚀。可见，陕南地区近20 a不同海拔梯度上土壤侵蚀分布面积最广、强度最大的区域主要集中在中山区。这主要与中山区人类活动对自然环境破坏较严重以及该区的生态环境脆弱有关[29]。

图2 1995-2014年陕南地区各县土壤侵蚀强度的面积比例

年份海拔/m面积/km2微度面积/km2比例/%轻度面积/km2比例/%中度面积/km2比例/%强烈面积/km2比例/%极强烈面积/km2比例/%剧烈面积/km2比例/%丘陵4259.423686.237.34516.723.1251.781.743.870.920.661.330.011.32低山15819.7012314.8024.533087.5818.62356.9312.0151.0212.167.4715.050.1122.681995中山47910.8732796.4165.3312268.1673.972432.9781.86361.7686.2041.4883.570.3675.99高中山2252.211405.862.80713.264.30130.544.393.020.720.030.050.000.00高山0.160.150.000.010.000.000.000.000.000.000.000.000.00合计70242.3550203.45100.0016585.73100.002972.22100.00419.66100.0049.64100.000.48100.00丘陵4259.992914.278.871013.993.80305.943.4321.901.473.551.180.081.23低山15820.138371.3825.485518.4720.701697.6419.02188.6512.6842.4114.121.0815.962000中山47914.4320759.7963.1919112.5471.686527.1373.121250.5684.04253.4784.385.5882.81高中山2254.61809.672.461019.073.82396.274.4426.981.810.960.320.000.00高山0.160.110.000.050.000.000.000.000.000.000.000.000.00合计70249.3132855.22100.0026664.12100.008926.97100.001488.08100.00300.40100.006.74100.00丘陵4259.872768.5511.501037.443.37415.483.0436.112.292.371.560.042.15低山15820.067257.6530.155802.9018.852496.1618.28240.7315.2722.0114.480.2817.022005中山47910.7213484.3756.0322776.3273.9710245.6275.041275.6980.91126.8883.451.3580.67高中山2252.56557.552.321175.433.82495.553.6324.241.540.790.520.000.16高山0.160.060.000.100.000.000.000.000.000.000.000.000.00合计70243.3624068.17100.0030792.18100.0013652.81100.001576.77100.00152.04100.001.67100 .00丘陵4259.612653.1511.02997.963.35537.043.8266.203.265.311.900.071.31低山15820.047256.5830.155452.5218.302733.2819.46334.0516.4341.5014.830.8416.522010中山47910.4813662.1556.7722206.9274.5110209.4372.691588.3578.13231.4882.704.1682.15高中山2252.30495.222.061145.513.84565.184.0244.302.181.610.580.000.02高山0.160.050.000.100.000.010.000.000.000.000.000.000.00合计70242.6024067.15100.0029803.00100.0014044.93100.002032.89100.00279.90100.005.07100.00丘陵4259.952888.9311.801119.433.49240.731.9910.450.770.300.150.000.15低山15820.627928.4032.375961.9018.561777.7614.71139.0510.2613.396.770.206.462014中山47919.1413015.4453.1423868.1474.319669.9380.011179.5186.99182.5092.282.8893.07高中山2255.41659.152.691169.113.64397.993.2926.931.991.590.800.010.32高山0.160.120.000.030.000.000.000.000.000.000.000.000.00合计70255.2824492.05100.0032118.61100.0012086.40100.001355.94100.00197.78100.003.09100.00

2.4 不同坡度土壤侵蚀强度的空间分布

叠加分析不同时期土壤侵蚀强度分布图与陕南地区坡度分级图，获得不同坡度各土壤侵蚀等级的分布图(表7)，结果表明：陕南地区不同等级的土壤侵蚀在不同坡度范围的分布特征差异明显。5个不同时期的微度侵蚀均主要分布在缓坡(5°～15°)和斜坡(15°～25°)，其所占面积比例分别为29.33%～50.81%和25.99%～38.24%；轻度侵蚀主要分布在斜坡(15°～25°)和陡坡(25°～35°)，其面积比例分别为25.30%～49.66%和30.98%～45.28%；中度侵蚀和强烈侵蚀主要分布在陡坡(25°～35°)和急坡(35°～45°)，其面积比例分别为25.38%～48.63%和26.98%～47.44%；极强烈侵蚀主要分布在急坡(35°～45°)和险坡(>45°)，其面积比例分别为37.07%～50.82%和34.25%～58.34%；剧烈侵蚀主要分布在险坡(>45°)，其面积比例高达89.93%～98.05%，且平坡(<5°)无剧烈侵蚀。可见，研究区近20 a来的土壤侵蚀强度分布整体上表现为坡度越大，土壤侵蚀等级越高，土壤侵蚀越严重。中度及以上侵蚀主要分布在陡坡(25°～35°)、急坡(35°～45°)和险坡(>45°)，即坡度大于25°土壤侵蚀明显加剧。

3 结论与讨论

土壤侵蚀会引起土壤退化、土地生产力降低、泥石流等山地灾害以及河道淤积而导致洪涝灾害等，严重制约着生态经济的可持续发展[2-3]。土壤侵蚀时空变化趋势是其自身侵蚀状态、自然条件以及邻域转换规则共同作用决定[33]。加强土壤侵蚀时空动态变化研究对于区域水土流失治理以及深入指导水土保持建设具有重要意义。本研究综合运用“3S”技术和RUSLE模型，对陕南地区1995—2014年近20 a间不同等级土壤侵蚀的时间变化和内部转移特征以及空间分布格局进行分析，揭示了陕南地区土壤侵蚀的变化规律和分布特征。研究显示，1995年、2000年、2005年、2010年、2014年的土壤侵蚀模数分别为787.86 t/(km2·a)，1 362.97 t/(km2·a)，1 627.75 t/(km2·a)，1 684.41 t/(km2·a)，1 571.79 t/(km2·a)，即土壤侵蚀在1995—2010年呈加剧趋势，2 010之后稍有减缓。土壤侵蚀类型整体上以微度侵蚀[<500 t/(km2·a)]和轻度侵蚀[500～2 500 t/(km2·a)]为主，随时间变化微度侵蚀呈降低趋势，即有向高一级别侵蚀的转移，其他5个等级侵蚀均呈波动增加趋势。

陕南地区地处秦巴土山区，水土流失分布广，侵蚀强度大，侵蚀方式复杂多样，人类不合理活动引起的土壤侵蚀日益加剧[34]。近20 a来该地区土壤侵蚀严重的区域主要分布在中部和大巴山的北部，以紫阳县和镇巴县为主，两县平均土壤侵蚀强度分别为2 935.47 t/(km2·a)，3 327.45 t/(km2·a)，属于中度侵蚀。赵佐平、贺素娣等[34-35]的研究也发现：安康市紫阳县的土壤侵蚀模数[2 671 t/(km2·a)]和土壤侵蚀量(588.79万t)均较高，而处在秦巴一带的汉中市镇巴县，水土流失强度基本上也在中度以上，也是重力侵蚀频繁发生区域，土壤侵蚀较为严重。这除了与不可避免的人类活动的不断扩大有关外，陕西汉江谷地及水文过程改变引起的暴雨频次和年暴雨总量的增加将会加剧该地区水土流失[34,36]。已有研究表明：陕南地区近50 a紫阳县和镇巴县夏季暴雨日数增加最多，即小雨减少暴雨增加，暴雨灾害趋于严重[37]，这也是导致该地区土壤侵蚀严重的重要原因。另外，随时间变化，陕南地区土壤侵蚀呈现1995—2005年向东北方向扩散，2005—2010年向南扩散，2010—2014年向南和北两端扩散的动态趋势。

不同等级土壤侵蚀随海拔升高整体呈先增加后降低的趋势，这与王志杰等[15]的研究结果基本一致。具体表现为：海拔在800 ～2 000 m的中山区分布面积最广，侵蚀强度大，其次是低山区(500～800 m)，丘陵和高山区分布面积均较少，侵蚀强度低。而90年代贺素娣等[17,35]的研究结果却显示：陕南地区土壤侵蚀主要发生在600～1 200 m的低山丘陵区，随着海拔增加土壤侵蚀强度呈现有规律的减弱趋势。说明陕南地区土壤侵蚀严重区域出现了由低山丘陵区逐渐向中山区转移的变化趋势。这与人类活动范围的不断扩大关系密切。近年来，随着陕南地区社会经济的不断发展，中山区人类活动日益频繁，人口密度较大，乱垦滥伐现象严重，森林基本破坏殆尽，植被稀疏，坡耕地广布，加之地形起伏度较大，降雨多且集中，土壤侵蚀严重[29]。而高山区不仅植被覆盖良好，植被覆盖度75%以上，人类活动也少，几乎无土壤侵蚀发生。但众所周知，陕南地区的秦岭是我国森林保护的生态屏障区，中山区已经接近秦岭腹地，中山区的森林植被一旦被破坏，整个陕南地区乃至全国的生态环境恶化将十分严重。因此，加强中山区的生态环境保护力度，对于陕南地区的整体发展以及我国生态屏障区的保护有着重要作用。

地形决定着地面物质与能量的形成和再分配，是影响水土流失的重要因素之一。而坡度是地形因子中对坡面土壤侵蚀影响最大的因素[38]。本研究发现，在不同坡度带上，坡度越大，土壤侵蚀等级越大，土壤侵蚀越严重，且坡度>25°时土壤侵蚀明显加剧，说明土壤侵蚀过程中存在临界坡度值(25°)。这与我国其他地区的研究结论基本一致[15,29,35,39]。但本研究还显示陕南地区土壤侵蚀主要是以微度侵蚀和轻度侵蚀为主，而中度及以上侵蚀主要分布在陡坡(25°～35°)、急坡(35°～45°)和险坡(>45°)，因此，坡度>25°的区域应是陕南地区今后土壤侵蚀防治的重点区域，加强该区域的土壤侵蚀治理措施将会大量减少土壤侵蚀面积与土壤侵蚀总量。

陕南地区1995—2014年土壤侵蚀整体以微度和轻度侵蚀为主，强烈及以上侵蚀等级分布面积较小，且主要分布在坡度大于25°的中山区，尤其是紫阳、镇巴等县区，土壤侵蚀较为严重。今后应将陕南地区作为生态环境保护和水土保持的重点区域，加强植被恢复与建设，改善生态环境，控制水土流失，以保障南水北调中线调水工程的安全运行和工程沿线区域的生态环境质量。