2000—2024年“三北”工程核心攻坚区土壤风蚀特征及其驱动因素

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2026.00021

摘要/Abstract

摘要：

“三北”工程核心攻坚区是“三北”工程六期的核心治理区，认清区内土壤风蚀状况是科学防治土壤风蚀危害的基础。本研究综合采用修订第一次全国水利普查风蚀模型、非参数趋势分析、极端梯度提升（XGBoost）模型和控制变量法，核算了2000—2024年核心攻坚区土壤风蚀模数，分析了土壤风蚀时空演化特征及其驱动因素。结果表明：核心攻坚区平均土壤风蚀模数39.47 t·hm^-2·a^-1，以微度和轻度风蚀为主。区内强烈及其以上等级风蚀区占区域总面积的11.47%，主要分布在区内气候干旱、风力较大的沙漠和沙地区，自然因子是控制其空间分布的关键。25年来，核心攻坚区土壤风蚀模数整体呈显著减少趋势，年均减小速率为0.77 t·hm^-2·a^-2。空间上，土壤风蚀模数呈减小趋势和增大趋势的区域面积分别占总面积的49.15%和23.57%。风速控制了大部分地区土壤风蚀的变化。

关键词: “三北”工程, 核心攻坚区, 土壤风蚀, 时空分布格局

Abstract:

The key combat zone is the key ecological restoration region of the Three-North Shelterbelt Program （Phase Ⅵ）. A comprehensive understanding the status of soil wind erosion is essential for developing effective prevention and control strategies. This study utilized a revised wind erosion model from China's first national soil erosion survey， non-parametric trend analysis， extreme gradient boosting （XGBoost） model， and controlled variable method to calculate the soil wind erosion modulus in the key combat zone between 2000 and 2024， and analyzed the spatiotemporal evolution patterns of wind erosion and its driving factors. Results show that the average wind erosion modulus is 39.47 t·hm^-2·a^-1 in the key combat zone. The area of strong， extremely strong and severe wind erosion cover 346 352 km²， accounting for 11.47% of the total area， primarily distributed in the Taklimakan Desert， Kumtag Desert， Qaidam Desert， Badain Jaran Desert， Tengger Desert， Ulan Buh Desert， and the western part of the Hunshandake Sandy Land. Natural factors control the spatial distribution of soil wind erosion. Over the past 25 years， the soil wind erosion modulus exhibited a significant decreasing trend throughout the key combat zone， with an average annual decrease rate of 0.77 t·hm^-2·a^-1. The areas with decreasing and increasing wind erosion modulus account for 49.15% and 23.57% of the total area， respectively. Wind speed controls the change of wind erosion across most regions.

Key words: Three-North Shelterbelt Forest Program, key combat zone, soil wind erosion, spatio-temporal distribution

中图分类号:

李庆, 张春来, 王洪涛, 贾文茹, 王仁德, 张斯琦, 苑依笑, 付刚. 2000—2024年“三北”工程核心攻坚区土壤风蚀特征及其驱动因素[J]. 中国沙漠, 2026, 46(5): 335-345.

Qing Li, Chunlai Zhang, Hongtao Wang, Wenru Jia, Rende Wang, Siqi Zhang, Yixiao Yuan, Gang Fu. Spatio-temporal distribution of soil wind erosion and its driving factors in the key combat zone of the Three-North Shelterbelt Forest Program during 2000-2024[J]. Journal of Desert Research, 2026, 46(5): 335-345.

图/表 9

图1 研究区概况

Fig.1 Overview of the study area

表1 土壤风蚀强度分级

Table 1 Classification of wind erosion intensity

分级	微度	轻度	中度	强烈	极强烈	剧烈
风蚀模数/(t·hm^-2·a^-1)	<2	2~25	25~50	50~80	80~150	>150

图2 2000—2024年核心攻坚区土壤风蚀等级空间分布

Fig.2 The spatial distribution of wind erosion classes in the key combat zone during 2000-2024

图3 各因子对核心攻坚区（A）、阻击战工程区（B）、攻坚战工程区（C）和歼灭战工程区（D）土壤风蚀的贡献

Fig.3 The contributions of each factor to soil wind erosion in the key combat zone （A）， the defense combat zone （B）， the offensive combat zone （C） and the decisive combat zones （D）

图4 2000—2024年核心攻坚区（A）、阻击战工程区（B）、攻坚战工程区（C）和歼灭战工程区（D）土壤风蚀模数的年际变化

Fig.4 Variation trend of wind erosion modulus from 2000 to 2024 in the key combat zone （A）， the defense combat zone （B）， the offensive combat zone （C） and the decisive combat zones （D）

图5 2000—2024年核心攻坚区土壤风蚀变化趋势的空间分布

Fig.5 The spatial distribution of wind erosion modulus variation trends in the key combat zone from 2000 to 2024

图6 核心攻坚区平均风速、植被覆盖度、土壤湿度和土地利用对土壤风蚀变化的贡献率

Fig.6 Contribution rates of average wind speed， vegetation coverage， soil moisture， and land use to soil wind erosion changes in the key combat zone

图7 核心攻坚区风速（A）、植被覆盖度（B）、土壤湿度（C）和土地利用（D）对土壤风蚀变化的贡献率

Fig.7 Contribution rates of wind speed （A）， vegetation coverage （B）， soil moisture （C）， and land use （D） to soil wind erosion changes in the key combat zone

表2 土壤风蚀模数的相关研究

Table 2 A summary of previous related studies on wind erosion modulus

研究区	研究时期	风蚀模型	风蚀模数 /(t·hm^-2·a^-1)	参考文献
河西走廊-塔克拉玛干沙漠边缘阻击战核心区	2000—2023年	WEPS	35.53	[10]
三北工程区	2000—2019年	RWEQ	3.92	[9]
黄河流域	2000—2020年	RWEQ	9.25~15.43	[11]
库布齐沙漠	2000—2022年	RWEQ	44.3~102.1	[17]
内蒙古自治区	2000—2021年	RWEQ	28.57	[18]
毛乌素沙地	2000—2022年	RWEQ	5.4~26.5	[12]
塔河流域	2004—2015年	RWEQ	10.71	[13]
京津风沙源	2000—2015年	改进的第一次全国水利普查风蚀模型	15.25~22.38	[6]
河西走廊	2000—2023年	改进的第一次全国水利普查风蚀模型	27.74	[8]
核心攻坚区	2000—2024年	改进的第一次全国水利普查风蚀模型	39.47	本研究

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