蓝尼罗河上游流域土壤侵蚀多维度驱动机制解析：基于PLS-SEM模型与土壤理化指纹的综合评估

本文采用偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）这一创新方法，系统解析了埃塞俄比亚蓝尼罗河上游流域土壤侵蚀的多重驱动因素（物理β=0.70、社会β=0.50、经济β=0.45等），并揭示了侵蚀导致的土壤有机质和养分流失等理化性质恶化。该模型对侵蚀敏感性的解释度高达81%，为整合自然与社会经济因素的综合治理策略提供了科学依据。

　　

Highlight

主要发现

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  物理因素是土壤侵蚀敏感性（SES）的主要驱动力（β = 0.70）。
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  社会（β = 0.50）和经济因素（β = 0.45）是第二和第三大驱动力。
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  政策因素（β = 0.40）在减轻侵蚀风险方面发挥着关键的调节作用。
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  与受保护地区相比，退化土壤的有机质和养分含量显著降低。
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  PLS-SEM模型成功解释了81%的土壤侵蚀敏感性变异。

Section snippets

指标的平均得分

图3展示了影响土壤侵蚀敏感性（SES）的若干指标的平均得分。这些指标被系统地归类到六个主要潜变量中，例如物理因素（PHYS）、人口因素（DEM）、社会因素（SOC）、经济因素（ECON）、政策因素（POL）和态度因素（ATT）。这种分类为理解土壤侵蚀敏感性（SES）的多方面驱动因素提供了一个综合框架，整合了生物物理、人类和制度要素。

物理因素对土壤侵蚀敏感性（SES）表现出最高的总体影响，突显了它们在土壤稳定性和脆弱性中的直接作用。植被覆盖度（VC）、降雨侵蚀力（RF）和坡度（SG）是关键指标。社会因素，如社区参与（CP）和土地保有权安全（LTS），也显示出显著影响。经济因素，包括收入水平（IL）和信贷获取（CA），与侵蚀风险呈负相关。政策因素，特别是土壤保护政策（SCP）的有效实施，是关键的缓解变量。态度因素，如对侵蚀的认识（AW）和采取保护措施的意愿（WTP），虽然影响相对较小，但在行为改变中至关重要。

土壤侵蚀敏感性对其多样化驱动因素的响应

土壤侵蚀受到物理、社会、经济、制度和态度因素复杂相互作用的影响，构成了一个显著且多方面的环境挑战。本研究采用偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM），确定了这些驱动因素对埃塞俄比亚蓝尼罗河上游流域（UBNB）土壤侵蚀敏感性的相对贡献。

该研究强调物理驱动因素是土壤侵蚀敏感性的主要贡献者，这与在该地区进行的现有研究结果非常一致。陡峭的坡度、高强度的降雨和稀疏的植被覆盖直接加剧了侵蚀过程。社会因素，如薄弱的社区组织和土地保有权不安全，通过限制集体行动和长期投资意愿，间接放大了物理脆弱性。经济约束，包括低收入和有限的信贷渠道，阻碍了农民投资于水土保持措施的能力。有趣的是，政策因素显示出显著的负向路径系数（β = -0.40），表明强有力的保护政策可以有效减轻侵蚀风险。态度因素，虽然影响较小，但强调了提高认识运动在促进可持续土地管理实践方面的重要性。这些发现揭示了驱动因素之间复杂的直接和间接联系，突显了需要超越单一因素方法，采用综合策略的必要性。

Conclusion

土壤侵蚀是一种复杂现象，其中多种因素以不同程度对其产生影响。本研究重点在于理解蓝尼罗河上游流域土壤侵蚀的驱动因素及其对土壤性质的影响。利用偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM），本研究分析了六个潜变量对355名受访者土壤侵蚀敏感性的影响。物理因素是最强的驱动因素，其次是经济和社会因素，而政策因素则能缓解风险。研究揭示了退化土地和受保护土地在土壤性质上的显著差异，强调了侵蚀对土壤健康的有害影响。这项研究通过将先进的建模与实地测量相结合，为理解复杂的相互作用建立了一个综合框架，并为制定有针对性的保护策略提供了信息，这些策略整合了物理、社会经济和政策干预措施，以实现蓝尼罗河上游流域的可持续土地管理。研究结果强调了采取整体方法治理土壤侵蚀的重要性，该方法应同时考虑自然和人为驱动因素，以实现有效的保护和可持续的农业生产。未来的研究应侧重于在不同空间和时间尺度上验证该模型，并探索气候变化对已确定的驱动因素与侵蚀敏感性之间关系的影响。