全 文 ：果园植被盖度季节变化监测及生物措施因子测算∗
于　 悦１　 章文波１∗∗　 王国燕２
（ １北京师范大学地理学与遥感科学学院 ／地表过程与资源生态国家重点实验室， 北京 １００８７５； ２潍坊市诸城繁华中学，
山东潍坊 ２６２２００）
摘　 要　 生物措施因子（Ｂ）能够定量衡量植被覆盖对土壤侵蚀的抑制作用．本文采用照相法
对全国 ５个水力侵蚀分区的 １８ 个小流域的果园植被覆盖季节变化进行监测，并计算了植被
盖度和郁闭度，最后计算果园 Ｂ 值．结果表明： 果园郁闭度受人为活动影响小，季节变化呈
“几”字形分布．果园的绿色盖度和总盖度因地表下垫面的管理不同而表现出不同的季节变化
规律．在林下未清理的果园中，各水力侵蚀分区的绿色盖度呈“几”字形分布；５ 个水力侵蚀分
区中，西北黄土高原区植被总盖度呈“几”字型分布，其余几个分区植被覆盖总盖度呈“一”字
形分布，随季节变化不明显．在林下清理的果园中，所有水力侵蚀分区的植被盖度季节变化无
规律性．东北黑土区果园 Ｂ因子最小，平均值为 ０．００６６，西北黄土高原区果园 Ｂ 因子平均值最
大，为 ０．１２１２，北方土石山区、南方红壤区和西南土石山区果园 Ｂ 因子平均值相差不大，分别
为 ０．０５４８、０．０６２７和 ０．０６３９．
关键词　 果园； 植被盖度； 生物措施因子； 土壤侵蚀
文章编号　 １００１－９３３２（２０１５）０３－０７６１－０８　 中图分类号　 Ｐ９３４； Ｓ１５７　 文献标识码　 Ａ
Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｃｏｖｅｒ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ⁃ｃｏｎｔｒｏｌ ｆａｃ⁃
ｔｏｒ ｉｎ ｏｒｃｈａｒｄｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ． ＹＵ Ｙｕｅ１， ＺＨＡＮＧ Ｗｅｎ⁃ｂｏ１， ＷＡＮＧ Ｇｕｏ⁃ｙａｎ２ （ １Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆ Ｅａｒｔｈ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｂｅｉｊｉｎｇ １００８７５， Ｃｈｉｎａ； ２Ｚｈｕｃｈｅｎｇ Ｆａｎｈｕａ Ｍｉｄｄｌｅ Ｓｃｈｏｏｌ， Ｗｅｉｆａｎｇ ２６２２００， Ｓｈａｎｄｏｎｇ， Ｃｈｉｎａ） ．
⁃Ｃｈｉｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｅｃｏｌ．， ２０１５， ２６（３）： ７６１－７６８．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ⁃ｃｏｎｔｒｏｌ ｆａｃｔｏｒ （Ｂ） ｃａｎ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｉｌ ｅｒｏ⁃
ｓｉｏｎ． Ｖｅｒｔｉｃａｌ ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｍｏｎｉｔｏｒ ｔｈｅ ｓｅａｓｏｎａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｏｒｃｈａｒｄ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｉｎ
１８ ｓｍａｌｌ ｗａｔｅｒｓｈｅｄｓ， ｃｏｖｅｒｉｎｇ ａｌｌ ｆｉｖｅ ｗａｔｅｒ ｅｒｏｓｉｏｎ ｚｏｎｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｔｈｅ ｃａｎｏｐｙ ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄ
ｇｒｏｕｎｄ ｇｒｅｅｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｗｅｒｅ ｔｈｅｎ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ Ｂ ｖａｌｕｅｓ ｗｅｒｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ
ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｒｃｈａｒｄ ｃａｎｏｐｙ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｖａｒｉｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅａｓｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｂｅｌｌ ｓｈａｐｅ． Ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｏｆ
ｇｒｏｕｎｄ ｇｒｅｅｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄ ｔｏｔａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｃｈａｎｇｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅａｓｏｎ ａｎｄ ｗａｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｍａｎａｇｅ⁃
ｍｅｎｔ． Ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｒｃｈａｒｄ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｌａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｓ ｎｏｔ ｔｒｅａｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｅｅｄｓ ｃｏｕｌｄ ｇｒｏｗ ｆｒｅｅｌｙ， ｔｈｅ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｓｅａｓｏｎ ｃｈａｎｇｅ ｆｏｒ ａｌｌ ｆｉｖｅ ｓｏｉｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ｚｏｎｅｓ ｈａｄ ａ ｂｅｌｌ ｓｈａｐｅ． Ｔｈｅ
ｔｏｔａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ ａｒｅａ ｃｈａｎｇｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅａｓｏｎ ｗｉｔｈ ａ ｂｅｌｌ ｓｈａｐｅ ａｓ ｗｅｌｌ．
Ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｆｏｕｒ ａｒｅａｓ ｄｉｄ ｎｏｔ ｖａｒｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｅａｓｏｎ ａｎｄ ａｌｍｏｓｔ ｋｅｐｔ ｃｏｎｓｔａｎｔ． Ｆｏｒ
ｔｈｅ ｏｒｃｈａｒｄ ｗｈｅｒｅ ｌａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｓ ｃｌｅａｎｅｄ ｕｐ ｆｒｏｍ ｔｉｍｅ ｔｏ ｔｉｍｅ， ｔｈｅ ｇｒｅｅｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄ ｔｏｔａｌ
ｃｏｖｅｒａｇｅ ｉｎ ａｌｌ ｆｉｖｅ ｗａｔｅｒ ｅｒｏｓｉｏｎ ａｒｅａｓ ｉｒｒｅｇｕｌａｒｌｙ ｖａｒｉｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅａｓｏｎ． Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ Ｂ ｖａｌｕｅ ｏｆ
ｏｒｃｈａｒｄｓ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ ｂｌａｃｋ ｓｏｉｌ ａｒｅａ ｗａｓ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｗｉｔｈ ａ ｖａｌｕｅ ｏｆ ０．０００６， ｗｈｉｌｅ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ
Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ ａｒｅａ ｗａｓ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ （０．１２１２）． Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｏｒｃｈａｒｄ Ｂ ｖａｌｕｅｓ ｉｎ ｔｈｅ
Ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｒｏｃｋｙ ｅａｒｔｈｙ ａｒｅａ， ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｒｅｄ ｓｏｉｌ ａｒｅａ ａｎｄ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ｒｏｃｋｙ ｅａｒｔｈｙ ａｒｅａ ｗｅｒｅ ｎｏｔ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｎｄ ｗｅｒｅ ０．０５４８， ０．０６２７ ａｎｄ ０．０６３９， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｏｒｃｈａｒｄ； ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ； ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ⁃ｃｏｎｔｒｏｌ ｆａｃｔｏｒ； ｓｏｉｌ ｅｒｏｓｉｏｎ．
∗地表过程与资源生态国家重点实验室开放基金项目（２００９⁃ＫＦ⁃１１）和第一次全国水利普查招标项目（ＳＢＺＸ⁃ＳＢＰＣ⁃１００１）资助．
∗∗通讯作者． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｗｅｎｂｏｚｈａｎｇ＠ ｂｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
２０１４⁃０４⁃２９收稿，２０１４⁃１１⁃２２接受．
应 用 生 态 学 报　 ２０１５年 ３月　 第 ２６卷　 第 ３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｍａｒ． ２０１５， ２６（３）： ７６１－７６８
　 　 我国是世界上水土流失最为严重的国家之一，
土壤侵蚀正威胁着我国的生态环境，而植被覆盖又
是影响土壤侵蚀的重要因子．１９４１ 年，Ｓｍｉｔｈ［１］第一
次在土壤流失方程中引入了反映植被覆盖的种植制
度因子 （ Ｃ）和水土保持措施因子 （ Ｐ ）；１９４７ 年，
Ｂｒｏｗｎｉｎｇ 等［２］ 引入了田间管理因子，同年， Ｍｕｓ⁃
ｇｒａｖｅ［３］将三者合为 １ 个因子；１９５６ 年，在普度大学
召开的土壤侵蚀联合工作会议上又将 ３个因素作为
３个因子分别进行评价［４］；１９６０ 年，Ｗｉｓｃｈｍｅｉｅｒ［５］认
为，轮作和管理因子应合为 １ 个因子；１９６５ 年，美国
农业部 ２８２ 号《农业手册》 ［６］刊登了通用土壤流式
方程 ＵＳＬＥ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｏｉｌ ｌｏｓｓ ｅｑｕａｔｉｏｎ），耕作⁃管理
因子（ ｃｒｏｐｐｉｎｇ⁃ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆａｃｔｏｒ）是其中的重要因
子，反映了植物覆盖及管理对土壤侵蚀的综合作用；
经过一系列修改，１９７８年版的通用土壤流式方程［７］
和修正通用土壤流式方程 ＲＵＳＬＥ（ ｒｅｖｉｓｅｄ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ
ｓｏｉｌ ｌｏｓｓ ｅｑｕａｔｉｏｎ） ［８］将 Ｃ 因子改称为覆盖与管理因
子（ ｃｏｖｅｒ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆａｃｔｏｒ），但未发生实质变
化．我国研究人员对美国通用土壤流失方程参数进
行了修订，估算了多地区、不同耕作措施、不同农作
期条件下多种植被的 Ｃ值［９－１３］ ．２００２年，Ｌｉｕ等［１４］在
ＵＳＬＥ ／ ＲＵＳＬＥ的基础上，结合我国水土保持特点及
其在我国的应用状况，提出了中国水土流失方程
ＣＬＳＥ （Ｃｈｉｎｅｓｅ ｓｏｉｌ ｌｏｓｓ ｅｑｕａｔｉｏｎ），将覆盖与管理因
子（Ｃ）进一步细分为生物措施因子（Ｂ）和耕作措施
因子（Ｔ），Ｂ因子反映植被覆盖对土壤侵蚀的作用，
Ｔ因子反映耕作管理对土壤侵蚀的作用．
果园指种植果树的园地，园地种植以采集果、
叶、根、茎、汁等为主的、集约经营的多年生木本和草
本作物，为覆盖度大于 ５０％和每公顷株数大于合理
株数 ７０％的土地．目前，我国园地总计 １４８１． ２ ×
１０４ ｈｍ２，约占全国总国土面积的 １．５％，管理措施以
林下清理为主，而林下清理的果园地面裸露，极易造
成土壤侵蚀及土壤有机质和各种养分大量流
失［１５－１６］ ．目前，关于我国果园植被盖度及其水土流
失状况的研究相对较少，主要集中在南方红壤
区［１７－２０］ ．研究成果可归纳为植被覆盖对果园林下水
土流失和土壤养分流失的影响［１７］、不同管理措施下
果园土壤侵蚀程度和水土保持效益评价［１８－１９］、果园
产流产沙及土壤水分的特征［２０］等，但研究方法各异
并且没有统一度量指标．为此，本文依托全国 １８ 个
小流域所在水土保持试验站监测植被覆盖的季节变
化，分析其季节变化特点，并进一步估算 Ｂ 值，旨在
总结果园植被季节变化特征及其对土壤侵蚀的影
响，有针对性地预防和减缓水土流失，进而影响果园
经营管理理念．
１　 研究地区与研究方法
１􀆰 １　 植被覆盖季节变化监测
依托水利部水土保持监测中心的水土保持试验
站，对全国 １８个代表性小流域内果园的植被盖度季
节变化进行监测．所选小流域分布在我国中部或东
部地区，是我国水力侵蚀强度较大、水土保持工程重
点防治的地区（图 １）．
根据小流域土地利用组成及分布选择监测地块，
共计 ３９个果园地块，以手持 ＧＰＳ 确定并记录地块的
具体位置．要求每个地块面积在 ６０ ｍ×６０ ｍ 以上，植
被覆盖状况均一，并适当兼顾组织实施的方便性．
采用照相法进行垂直照相，分别获取小流域的
植被盖度和郁闭度数码图像，相机型号为宾得 Ｏｐｔｉｏ
Ａ３０，支持遥控操作；同时测量植被高度，即植被冠
层截留降雨时的雨滴降落高度．具体实施时，在地块
中间选择有代表性的两个相距 ５ ～ １０ ｍ 的点位，同
时进行垂直向下 ／向上照相（相机距地表高度约 ４．５
ｍ）．其中，林下的植被盖度用向下照相法，郁闭度用
向上照相法，每个点位在两个不同方向重复照相两
次．２０１０ 年 ６ 月初至 ２０１１ 年 ５ 月末，每半月监测 １
次，上半月在 １３—１５日之间，下半月在月末两天，共
计 ２４个半月．由于东北黑土区和北方土石山区冬季
图 １　 小流域分布图
Ｆｉｇ．１　 Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｂａｓｉｎｓ．
Ａ： 北方土石山区 Ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｒｏｃｋｙ ｅａｒｔｈｙ ａｒｅａ； Ｂ：东北黑土区 Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ
ｂｌａｃｋ ｓｏｉｌ ａｒｅａ； Ｃ： 南方红壤区 Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｒｅｄ ｓｏｉｌ ａｒｅａ； Ｄ： 西北黄土高
原区 Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ ａｒｅａ； Ｅ： 西南土石山区 Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ｒｏｃｋｙ
ｅａｒｔｈｙ ａｒｅａ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ． Ⅰ： 小流域 Ｓｍａｌｌ ｂａｓｉｎｓ； Ⅱ： 东部
季风区 Ｔｈｅ ｅａｓｔｅｎ ｍｏｎｓｏｏｎ ａｒｅａ； Ⅲ： 青藏高原冻融侵蚀区 Ｔｈｅ Ｑｉｎｇ⁃
ｈａｉ⁃Ｔｉｂｅｔ Ｐｌａｔｅａｎ ｆｒｅｅｚｅ⁃ｔｈａｗ ｅｒｏｓｉｏｎ ａｒｅａ； Ⅳ： 风沙区 Ｗｉｎｄｙ ｄｅｓｅｒｔ
ａｒｅａ． 全国水力侵蚀分区引自 ２００５ 年《中国水土保持公报》 ［２１］ Ｔｈｅ
ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｒｅａ ｂｏｕｎｄｅｒ ｗａｓ ｆｒｏｍ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ
Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｉｎ ２００５［２１］ ．
２６７ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
寒冷，不适宜户外活动，植被覆盖变化也很小，２０１１
年 １１月到次年 ３月没有监测．我国果园树高参差不
齐，树高没有达到 ２．５ ｍ 的地块植被覆盖没有分层
处理，只进行垂直向下照相，将郁闭度归为植被
盖度．
１􀆰 ２　 降雨侵蚀力数据
降雨侵蚀力数据是与植被盖度相对应的 ２４ 个
半月降雨侵蚀力（Ｒ ｉ）占全年降雨侵蚀力（Ｒ）的百分
比，以半月为步长．该数据源于全国第一次水利普查
成果，由 ２６７８个气象站 ／水文站 １９８０—２０１０ 年日降
雨数据整理计算而成［２２］ ．本文采用与 １８ 个代表性
小流域所在地理位置和高程最接近的气象站或水文
站的降雨侵蚀力数据．
１􀆰 ３　 数码照片植被覆盖信息提取
首先对垂直照相监测获取的植被数码照片进行
质量检查，将模糊等成像质量不佳的照片剔除．利用
植被盖度自动计算系统 ＰＣＯＶＥＲ（计算机软件著作
权登记号：２００８ＳＲ１２４２１）进行处理，自动计算绿色
植被盖度或郁闭度，用 ＰＣＯＶＥＲ 自动计算植被盖度
表现出良好的精度［２３］ ．在提取绿色植被盖度的基础
上，采用人机交互目视判读法，对数码照片植被总盖
度进行目估．果园绿色盖度反映绿色植被的生长季
节变化特征，利用遥感影像反演的植被盖度一般也
为绿色盖度．总盖度包括绿色植被、残茬和地表枯落
物等．它能够更加全面地反映植被土壤侵蚀的抑制
作用．研究表明，植被总盖度对于控制土壤侵蚀是最
有效的，枯落物具有持水、阻滞径流等作用，有枯落
物覆盖的土壤的抗侵蚀能力较强；我国部分果园以
清耕为主，林下土壤裸露，水源涵养和水土保持等生
态效益较低［２４－２６］ ．大多数代表性流域冬季植被盖度
小且变化不大，在已有数据的基础上进行插补延伸．
１􀆰 ４　 Ｂ值计算
用径流小区法计算 Ｂ（或 Ｃ）值精度较高，但数
据难以获取．ＵＳＬＥ［７］给出了植被覆盖与 Ｃ 值的赋值
关系表，我国部分学者以径流小区资料为基础建立
了根据植被盖度计算 Ｂ（或 Ｃ）值的公式［１０，２７－２８］ ．综
合上述研究得到 Ｂ 因子赋值表（表 １）．由于果园的
植被高度不一，进行分层处理．若植被高度大于 ２．５
ｍ，则根据对照地块的植被总盖度和郁闭度赋值，植
被总盖度和郁闭度越小、Ｂ值越大，当植被总盖度和
郁闭度都小于 １０％时，Ｂ 值接近于 １．若植被高度小
于 ２．５ ｍ，则根据对照地块的植被总盖度赋值，植被
总盖度越小、Ｂ 值越大，植被总盖度小于 １０％时，Ｂ
值接近于 １．
表 １　 Ｂ因子赋值表
Ｔａｂｌｅ １　 Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ｔａｂｌｅ ｏｆ Ｂ ｆａｃｔｏｒ
盖度分级
Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒａｇｅ
（％）
郁闭度分级
Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｎｏｐｙ ｃｏｖｅｒａｇｅ （％）
１０ ２５ ３５ ５０ ７５
盖度对应 Ｂ值
Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ
Ｂ ｖａｌｕｅ ｏｆ
ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒａｇｅ
１０ ０．３０８ ０．３０５ ０．２９７ ０．２８５ ０．２６４ ０．３１０
２５ ０．１７２ ０．１６７ ０．１６３ ０．１５８ ０．１４９ ０．１８０
３５ ０．１２６ ０．１２２ ０．１１９ ０．１１６ ０．１０９ ０．１３０
５０ ０．０７２ ０．０７０ ０．０６９ ０．０６７ ０．０６４ ０．０７５
７５ ０．０２０ ０．０２０ ０．０２０ ０．０１９ ０．０１９ ０．０２０
　 　 根据以上方法可以推算出各代表性小流域 ２４
个半月的 Ｂ值，结合对应气象站或水文站 ２４个半月
的降雨侵蚀力占全年降雨侵蚀力的百分比数据，经
过一系列计算得到各代表性小流域年均 Ｂ 值，公式
如下：
Ｂ ＝ ∑
２４
ｉ ＝ １
Ｂ ｉ × Ｒ ｉ( ) ／∑
２４
ｉ ＝ １
Ｒ ｉ
式中：Ｂ为生物措施因子年平均值；Ｂ ｉ为第 ｉ 个半月
的生物措施因子值；Ｒ ｉ为第 ｉ 个半月的降雨侵蚀力
占全年降雨侵蚀力的比率．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 果园植被盖度 ／郁闭度的季节变化
２􀆰 １􀆰 １ 果园郁闭度季节变化　 郁闭度指乔木（含部
分灌木）树冠垂直投影面积占样地面积的比例，取
值范围为 ０～１．
　 　 果园郁闭度受人为活动影响较小，呈显著的季
节性变化特征，第 ６～８个半月开花，第 ８～１８个半月
为生长期，第 １８ 个半月前后逐渐落叶（图 ２）．总体
看来，郁闭度表现出明显的冬低夏高趋势，呈“几”
字形分布，且北方地区的年内差异更大．个别流域在
开花结果期会有剪枝措施，导致郁闭度减小，三阳坑
小流域第 ５～６个半月对果树进行剪枝，并清理了林
下的部分枯落物，郁闭度呈下降趋势．
果园郁闭度包括果树冠层枝干，２４ 个半月的最
小值均大于 ０，郁闭度最小值几乎全部分布在北方
土石山区、东北黑土区和西北黄土高原区．这 ３ 个水
力侵蚀分区均位于我国北部地区，冬季无绿色植被，
郁闭度以树干和少量未落枯叶为主（图 ３）．果园郁
闭度最小值在 ０．０５左右，最大值在 ０．９左右，第 １～９
个半月和第 ２１～２４个半月北方气温较低，绿色植被
未生长，而生长期内趋于平稳；受树种、树龄、株行距
等的影响，夏季不同区域果园郁闭度差异较大，而冬
季差异较小；果园郁闭度平均值呈“几”字形分布．
３６７３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 于　 悦等： 果园植被盖度季节变化监测及生物措施因子测算　 　 　 　 　
图 ２　 果园郁闭度的季节变化
Ｆｉｇ．２　 Ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｃｈａｒｄ ｃａｎｏｐｙ ｃｏｖｅｒａｇｅ．
ａ１： 白马 Ｂａｉｍａ； ａ２：东大道 Ｄｏｎｇｄａｄａｏ； ａ３：江子河 Ｊｉａｎｇｚｉｈｅ； ａ４：金
水河 Ｊｉｎｓｈｕｉｈｅ； ａ５： 栖龙湾 Ｑｉｌｏｎｇｗａｎ； ｂ１： 泉河 Ｑｕａｎｈｅ； ｂ２： 周家窝
棚 Ｚｈｏｕｊｉａｗｏｐｅｎｇ； ｃ１：江西水土保持生态科技园 Ｊｉａｎｇｘｉ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ
ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｇａｒｄｅｎ； ｃ２： 三阳坑 Ｓａｎｙａｎｇｋｅｎｇ； ｃ３： 王家桥 Ｗａｎｇｊｉａｑｉａｏ；
ｃ４： 朱溪河 Ｚｈｕｘｉｈｅ； ｄ１： 南小河沟 Ｎａｎｘｉａｏｈｅｇｏｕ； ｄ２： 桥沟 Ｑｉａｏｇｏｕ；
ｄ３： 纸坊沟 Ｚｈｉｆａｎｇｇｏｕ； ｅ１： 李子口 Ｌｉｚｉｋｏｕ； ｅ２： 刘家沟 Ｌｉｕｊｉａｇｏｕ；
ｅ３： 摩布 Ｍｏｂｕ； ｅ４： 盐亭 Ｙａｎｔｉｎｇ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
２􀆰 １􀆰 ２果园绿色盖度季节变化　 绿色盖度是指单位
面积上绿色植物垂直投影面积占样地面积比例，用
百分数表示，取值范围为 ０ ～ １００％．随着降水、温度、
日照长度等自然因子的变化，不同地区的绿色盖度
也呈季节性变化，反映了绿色植物的生长规律．
　 　 果园作为一种特殊的土地利用类型，受人为活
动影响显著，主要表现在对林下植被覆盖的人工处
理上．部分果园对林下植被进行清理，清理期果园植
图 ３　 果园郁闭度误差图
Ｆｉｇ．３　 Ｅｒｒｏｒ ｇｒａｐｈ ｏｆ ｏｒｃｈａｒｄ ｃａｎｏｐｙ ｃｏｖｅｒａｇｅ．
被盖度减小．本研究中，有 ７ 个小流域发生林下植被
清理，共计 １３ 个地块；未清理小流域有 １１ 个，共计
２６个地块（图 ４）．第 １ ～ ６ 个半月是冬季至初春，气
温较低，不适宜植物生长，植被绿色盖度较小但相对
稳定，尤其是北方土石山区、东北黑土区和西北黄土
高原区，个别代表性小流域绿色盖度为 ０．
在林下未清理的果园中，绿色盖度的季节变化
与郁闭度的季节变化具有相似规律，呈“几”字形分
布，如周家窝棚、江西水土保持生态科技园、刘家沟
等小流域．第 ６ ～ ８ 个半月果树进入生长期，绿色盖
度迅速增加；第 ８～１８个半月绿色盖度相对稳定，绿
色盖度的年最大值往往出现在这一阶段；第 １９个半
月开始果树逐渐进入枯落期，树叶枯黄掉落，绿色盖
度急剧下降；第 ２３、２４ 个半月果园绿色盖度趋于稳
定．在林下清理的果园中，绿色盖度季节变化特征相
对不明显，清理时减小不清理时回升，如栖龙湾、三
阳坑、朱溪河、南小河沟等小流域．李子口小流域核
桃与小麦间作、枇杷与玉米间作，第 １０ ～ １１ 个半月
麦子成熟并收割，绿色盖度突然减小；南小河沟小流
域第 １２ ～ １３ 个半月林下清理，果园绿色盖度下降．
同时，绿色盖度也受自然因素影响，２０１１ 年安徽省
冬春连旱，江子河小流域第 １～６ 个半月绿色盖度持
续下降．
果园绿色盖度只包括向下摄影中的绿色植被，
由于部分果树较矮，在向下摄影时相片会包含果树
的枝干部分．绿色盖度最小值几乎全部分布在我国
北方的北方土石山区、东北黑土区和西北黄土高原
区．该区域冬季寒冷，少有绿色植物生长，第 １ ～ ９ 个
半月和第 １９～２４个半月绿色盖度最小值为 ０；绿色
盖度最大值分布在南方地区，季节变化明显，在第
９～１９个半月达到年最大值，趋近于 １００％；果园绿色
盖度平均值呈“几”字形分布（图 ５）．
２􀆰 １􀆰 ３果园总盖度季节变化　 总盖度指单位面积上
４６７ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
图 ４　 果园绿色盖度的季节变化
Ｆｉｇ．４　 Ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｃｈａｒｄ ｇｒｅｅｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ．
地面覆盖物（包括绿色植被和枯枝落叶等非绿色植
被）垂直投影面积占样地面积比例，取值范围为 ０ ～
１００％．
　 　 林下未清理的果园总盖度季节变化规律与郁闭
度、绿色盖度明显不同，除西北黄土高原区外，大部
分代表性小流域呈“一”字形分布（图６） ．西北黄土
图 ５　 果园绿色盖度误差图
Ｆｉｇ．５　 Ｅｒｒｏｒ ｇｒａｐｈ ｏｆ ｏｒｃｈａｒｄ ｇｒｅｅｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ．
高原区全年干燥少雨，除夏季外植被均较稀疏，生长
季比其他区域错后 ３ ～ ４ 个半月，冬季寒冷，不适合
野外采集数据，故第 １～６个半月和第 ２１～１４个半月
的总盖度为插补值．因此，与其他季节相比，冬季总
盖度明显偏小，总盖度季节变化规律与绿色盖度相
似，呈“几”字形分布．在林下清理的果园中，总盖度
与绿色盖度变化规律一致．金水河、摩布小流域在春
季进行林下枯落物清理，总盖度明显下降，待绿色植
被发芽后又迅速回升；第 １２～１３ 个半月南小河沟小
流域对未成熟的果实进行套袋处理，随着果实逐渐
饱满成熟，总盖度回升；李子口小流域核桃与小麦间
作、枇杷与玉米间作，受人为活动影响，冬季农田没
有植被及枯落物覆盖，总盖度较低．
果园总盖度包括向下摄影中的绿色植被和枯落
物，全年最大值均接近 １００％，平均值在 ７５％左右，
近似呈“一”字形分布，果树生长期稍有增加，变幅
在 １０％左右；总盖度最小值几乎全部分布在我国北
方的西北黄土高原区．这里冬季寒冷，少有绿色植物
生长，植物种类与南方不同，植株的叶子较小，即使
在生长季总盖度与南方植物相比也较小；总盖度最
小值变幅较大，在生长期可达 ５０％左右，待果树停
止生长，总盖度最小值下降至 ３０％左右（图 ７）．
２􀆰 ２　 果园 Ｂ值
１８个代表性小流域的 Ｂ 值在 ０．００６５ ～ ０．２１９３
之间，西北黄土高原区 Ｂ 值最大，平均值为 ０．１２１２，
东北黑土区 Ｂ 值最小，平均值仅为 ０．００６６，北方土
石山区、南方红壤区、西南土石山区 Ｂ 值中等，平均
值在 ０．０５４８ ～ ０．０６３９，处于一个数量级上且相差不
大（表 ２）．果园树种、树龄、株行距及经营管理方式
都会对果园土壤侵蚀特征产生影响．果园 Ｂ 因子最
大值位于纸坊沟小流域，由于纸坊沟果树林下无植
被覆盖，地表长期裸露，全年平均总盖度仅为
２ ３􀆰 ４％，在１８个代表性小流域中最低；果园Ｂ因子
５６７３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 于　 悦等： 果园植被盖度季节变化监测及生物措施因子测算　 　 　 　 　
图 ６　 果园总盖度的季节变化
Ｆｉｇ．６　 Ｓｅａｓｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｃｈａｒｄ ｔｏｔａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ．
最小值位于周家窝棚小流域，树高 １．８４ ｍ，全年平均
总盖度为 ９８．１％，在果树生长期，林下植被覆盖较
好，同时侵蚀性降雨集中在这一时期，占全年侵蚀性
图 ７　 果园总盖度误差图
Ｆｉｇ．７　 Ｅｒｒｏｒ ｇｒａｐｈ ｏｆ ｏｒｃｈａｒｄ ｔｏｔａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ．
表 ２　 果园 Ｂ值汇总表
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｓｕｍｍａｒｙ ｔａｂｌｅ ｏｆ ｏｒｃｈａｒｄ Ｂ ｖａｌｕｅ
水力侵蚀分区
Ｗａｔｅｒ ｅｒｏｓｉｏｎ
ｚｏｎｅ
流域
Ｂａｓｉｎ
Ｂ值
Ｂ ｖａｌｕｅ
Ｂ统计值 Ｓｔａｔｉｓｔｉｃ Ｂ ｖａｌｕｅ
平均
Ａｖｅｒａｇｅ
最大值
Ｍａｘ．
最小值
Ｍｉｎ．
Ａ ａ１ ０．０３０７ ０．０５４８ ０．０８０５ ０．０３０７
ａ２ ０．０７３６
ａ３ ０．００８９
ａ４ ０．０８０４
ａ５ ０．０８０５
Ｂ ｂ１ ０．００６７ ０．００６６ ０．００６７ ０．００６５
ｂ２ ０．００６５
Ｃ ｃ１ ０．０７６９ ０．０６２７ ０．０８２０ ０．０１５１
ｃ２ ０．０１５１
ｃ３ ０．０７６８
ｃ４ ０．０８２０
Ｄ ｄ１ ０．０２９６ ０．１２１２ ０．２１９３ ０．０２９６
ｄ２ ０．１１４８
ｄ３ ０．２１９３
Ｅ ｅ１ ０．０７８１ ０．０６３９ ０．０８００ ０．０１９９
ｅ２ ０．０７７５
ｅ３ ０．０１９９
ｅ４ ０．０８００
Ａ： 北方土石山区 Ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｒｏｃｋｙ ｅａｒｔｈｙ ａｒｅａ： ａ１： 白马 Ｂａｉｍａ； ａ２： 东
大道 Ｄｏｎｇｄａｄａｏ； ａ３： 江子河 Ｊｉａｎｇｚｉｈｅ； ａ４： 金水河 Ｊｉｎｓｈｕｉｈｅ； ａ５： 栖
龙湾 Ｑｉｌｏｎｇｗａｎ； Ｂ： 东北黑土区 Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ ｂｌａｃｋ ｓｏｉｌ ａｒｅａ： ｂ１： 泉河
Ｑｕａｎｈｅ； ｂ２： 周家窝棚 Ｚｈｏｕｊｉａｗｏｐｅｎｇ； Ｃ： 南方红壤区 Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｒｅｄ
ｓｏｉｌ ａｒｅａ： ｃ１： 江西水土保持生态科技园 Ｊｉａｎｇｘｉ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｅｃｏｌｏｇｉ⁃
ｃａｌ ｇａｒｄｅｎ； ｃ２： 三阳坑 Ｓａｎｙａｎｇｋｅｎｇ； ｃ３： 王家桥Ｗａｎｇｊｉａｑｉａｏ； ｃ４： 朱
溪河 Ｚｈｕｘｉｈｅ； Ｄ： 西北黄土高原区 Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ ａｒｅａ： ｄ１：
南小河沟 Ｎａｎｘｉａｏｈｅｇｏｕ； ｄ２： 桥沟 Ｑｉａｏｇｏｕ； ｄ３： 纸坊沟 Ｚｈｉｆａｎｇｇｏｕ；
Ｅ： 西南土石山区 Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ ｒｏｃｋｙ ｅａｒｔｈｙ ａｒｅａ： ｅ１： 李子口 Ｌｉｚｉｋｏｕ；
ｅ２： 刘家沟 Ｌｉｕｊｉａｇｏｕ； ｅ３： 摩布 Ｍｏｂｕ； ｅ４： 盐亭 Ｙａｎｔｉｎｇ．
降雨的 ９０％以上，而覆盖较差的冬季基本没有侵蚀
性降雨．
为了检验 Ｂ因子估算值的准确性，将本文估算
Ｂ值与以往利用径流小区估算的 Ｂ（或 Ｃ）值进行对
比．在 ＵＳＬＥ中，Ｃ值在 ０～１，其值越大所对应的土壤
侵蚀越严重，但它具有多变性，且变化幅度较大，最
多可相差 ２ ～ ３ 个数量级［２９］ ．果园属于林地类型，其
Ｃ因子与 Ｂ因子含义类似，两者具有可比性．
６６７ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷
在 １８个代表性小流域中选取空间位置最近或
树种一致的流域进行对比．秦建军［３０］参考 ＣＳＬＥ 对
重庆市开县小流域 Ｂ值进行估算，得到果园 Ｂ 值在
０􀆰 ０８０ ～ ０． ００４，本研究中刘家沟小流域 Ｂ 值为
０􀆰 ０７７５；毕小刚等［３１］利用北京径流小区获取的资料
估算了果园的 Ｃ值为 ０．０４和 ０．０１，与栖龙湾小流域
和江子河小流域基本一致；蔡崇法等［３２］用径流小区
观测数据估算王家桥小流域果园的 Ｃ 值为 ０．１，本
研究中王家桥小流域 Ｂ 值为 ０􀆰 ０７６８，较近似；胡
翠［３３］参考 ＣＳＬＥ 利用实测数据估算了四川名山县
果园 Ｂ 值为 ０． ０４７，本研究中盐亭小流域 Ｂ 值为
０􀆰 ０８，相差不大；于东升等［１１］估算了黑龙江省克山
县多种土地利用类型的 Ｃ 值，其中果园为 ０．００６，与
江西水土保持生态科技园估算值相差甚多．对于同
一区域、同一果园类型来说，树种、树龄、株行距和林
下管理方式等因素会有所差异，Ｂ 值也会有所不同．
总的来看，本研究结果与径流小区方法估算结果基
本一致．
３　 结　 　 论
利用小区降雨径流资料计算 Ｂ（或 Ｃ）值是最精
确的方法，但需要连续多年小区资料支撑，非常繁
琐，耗费大量的人力、物力．利用遥感影像反演植被
盖度是获取植被覆盖季节变化的常用手段，但果园
的林下覆盖易受人类活动的影响，而遥感影像并不
能反映林下的植被覆盖状况．本研究利用照相法获
取果园植被盖度季节变化数据，估算果园 Ｂ 值，与
径流小区方法估算的 Ｂ（或 Ｃ）值进行对比，有较好
的一致性．
果园植被覆盖的季节性差异显著，不同地区郁
闭度季节变化均呈“几”字形．果园林下植被的变化
有 ２种类型：当林下未清理后，绿色盖度与郁闭度季
节变化趋势一致，西北黄土高原区总盖度呈“几”字
形分布，其他水力侵蚀分区总盖度呈“一”字形分
布；当林下清理后，植被覆盖季节变化特征不明显．
东北黑土区果园 Ｂ 因子平均值最小，植被覆盖对土
壤侵蚀的抑制作用显著，而西北黄土高原区果园 Ｂ
因子平均值最大．
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７６７３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 于　 悦等： 果园植被盖度季节变化监测及生物措施因子测算　 　 　 　 　
ｙｉｅｌｄ ｉｎ ａｎ ａｐｐｌｅ ｏｒｃｈａｒｄ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
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培军）， ｅｔ ａｌ． Ｃｒｏｐ ｃｏｖｅｒ ｆａｃｔｏｒ ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ ｆｏｒ ｓｏｉｌ ｌｏｓｓ
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［３０］　 Ｑｉｎ Ｊ⁃Ｊ （秦建军）． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｏｉｌ Ｅｒｏｓｉｏｎ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ
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Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１３ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３１］　 Ｂｉ Ｘ⁃Ｇ （毕小刚）， Ｄｕａｎ Ｓ⁃Ｈ （段淑怀）， Ｌｉ Ｙ⁃Ｇ （李
永贵）， ｅｔ ａｌ． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｏｉｌ ｌｏｓｓ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇ． Ｓｃｉ⁃
ｅｎｃｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ （中国水土保持科
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［３２］ 　 Ｃａｉ Ｃ⁃Ｆ （蔡崇法）， Ｄｉｎｇ Ｓ⁃Ｗ （丁树文）， Ｓｈｉ Ｚ⁃Ｈ
（史志华）， ｅｔ ａｌ． Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ａｐｐｌｙｉｎｇ ＵＳＬＥ ａｎｄ ｇｅｏｇｒａｐｈ⁃
ｉｃａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ＩＤＲＩＳＩ ｔｏ ｐｒｅｄｉｃｔ ｓｏｉｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ｉｎ
ｓｍａｌｌ ｗａｔｅｒｓｈｅｄ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
（水土保持学报）， ２０００， １４（２）： １９－２４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３３］ 　 Ｈｕ Ｃ （胡 　 翠）． Ｔｈｅ Ｓｌｏｐｅ Ｌａｎｄ Ｓｏｉｌ Ｅｒｏｓｉｏｎ ｕｎｄｅｒ
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｌａｎｄ Ｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｗｅｓｔ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ： Ａ Ｃａｓｅ
Ｓｔｕｄｙ ａｔ Ｍｅｎｇｓｈａｎ Ｍｏｕｎｔａｉｎ ｉｎ Ｍｉｎｇｓｈａｎ Ｃｏｕｎｔｙ． Ｍａｓ⁃
ｔｅｒ Ｔｈｅｓｉｓ． Ｃｈｅｎｇｄｕ： Ｓｉｃｈｕａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
２００６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 于　 悦，女，１９９０ 年生，硕士研究生．主要从事土
壤侵蚀及其环境影响研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｙｕｙｕｅ１９９０２００１＠ １６３．ｃｏｍ
责任编辑　 杨　 弘
８６７ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２６卷