【摘要】：山地是地球陸地表面擁有豐富的生物多樣性資源的重要地貌單元,而且是儲藏旅游資源、水資源和礦產資源的天然寶庫,為相鄰區(qū)域提供生產、生物多樣性、水源涵養(yǎng)、土壤保持等多樣化的生態(tài)系統(tǒng)服務。山地生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱,是全球變化的發(fā)動機和信號放大器。在全球變化影響下,山地生態(tài)系統(tǒng)的水土要素及耦合過程將發(fā)生相應的改變,對山地植被類型和物種多樣性以及社會發(fā)展的服務功能產生重要影響。伴隨經濟社會的快速發(fā)展,近年來生態(tài)系統(tǒng)中的植被覆蓋面積減小、流域水源涵養(yǎng)能力下降,河川徑流變化加劇,土壤侵蝕嚴重等狀況使山地生態(tài)環(huán)境發(fā)生了嚴重變化,尤其是土壤侵蝕嚴重制約著山區(qū)可持續(xù)發(fā)展,山地系統(tǒng)過程對生態(tài)演變和流域資源環(huán)境至關重要,決定了流域整體景觀格局的變化,直接影響水土平衡過程。山地環(huán)境固有的脆弱性和生態(tài)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性極易造成土壤侵蝕和生態(tài)退化。淇河屬山區(qū)性河流,河源短而且河道上陡下緩比降較大,水流湍急。淇河流域位處太行山南部,屬于山地與平原過渡地帶,生物多樣性豐富,生態(tài)景觀異質性明顯,流域正處于太行山迎風區(qū),是豫北地區(qū)暴雨中心,汛期極易發(fā)生洪水,而且此時河流峰高量大,屬于流水侵蝕嚴重區(qū)。因此,在全球變暖的大背景下,選擇太行山典型地區(qū)(淇河流域)為研究區(qū),基于不同土地利用類型、土壤類型、降雨數據、MODIS-NDVI以及DEM數據,結合GIS技術和InVEST模型評價該區(qū)的水土流失特征,可以為今后太行山淇河流域水土流失的防治、生態(tài)補償和土地利用結構調整提供理論依據與決策參考。本研究的相關結論如下:(1)2000-2015年的耕地、草地和林地的面積共占流域總面積的90%以上,是淇河流域主要土地利用類型。16年間耕地面積減少,草地、建設用地和水域面積增加,而林地面積變化不大;在各土地利用類型中,侵蝕面積最大的是草地,其次是林地、耕地,未利用地侵蝕面積最小,微度侵蝕和輕度侵蝕主要分布在林地、草地和耕地;2000-2015年土地利用類型結構調整、退耕還林措施使淇河流域年平均土壤侵蝕模數減少趨勢明顯,2000-2015年的土壤侵蝕模數降幅為79.20%,研究區(qū)大部分區(qū)域土壤侵蝕強度由高級別向低一級轉移,淇河流域侵蝕強度等級較高的區(qū)域主要分布在河流上游的山西省壺關縣樹掌鎮(zhèn)、鵝屋鄉(xiāng)、橋上鄉(xiāng),平順縣杏城鎮(zhèn)和陵川縣的六泉鄉(xiāng),中上游的河南省輝縣沙窯鄉(xiāng),以及流域中下游的淇縣黃洞鄉(xiāng)。(2)淇河流域土壤侵蝕與坡度、海拔和地形起伏度等地形因子具有密切關系。土壤侵蝕模數隨著海拔的升高先增大后降低,海拔在1200m處達到最大,600-1200m海拔梯度是土壤侵蝕強度最大的區(qū)域;土壤侵蝕模數隨著坡度的增加不斷增大,坡度在大于15°的區(qū)域屬于中度以上侵蝕;土壤侵蝕模數隨著地形起伏度的增加不斷增大,地形起伏度70-500m的區(qū)域多呈中度以上侵蝕;海拔600-1200m、坡度大于15°、地形起伏度70-500m的區(qū)域土壤侵蝕狀況嚴重,是土壤侵蝕防治的重點區(qū)。(3)淇河流域不同土壤類型的土壤侵蝕模數按從大到小排列依次是棕壤性土、潮土、黃綿土、褐土、淋溶褐土、鈣質粗骨土、鈣質石質土、積鈣紅黏土、石灰性褐土、沖積土、褐土性土、紅黏土。不同土壤類型的土壤侵蝕面積占比從大到小依次為:褐土、黃綿土、潮土、石灰性褐土、淋溶褐土、棕壤性土、鈣質粗骨土、沖積土、鈣質石質土、褐土性土、積鈣紅黏土和紅黏土。極強及以上侵蝕強度主要發(fā)生在潮土、褐土、黃綿土和棕壤性土,其是淇河流域土壤侵蝕治理中的重點。(4)2000-2015年淇河流域土壤保持強度明顯降低,2000年單位土壤保持量為644.55t/(hm2.a),2015年單位土壤保持量則降低至277.06t/(hm2.a);在各土地利用類型中,林地土壤保持強度最大,草地次之,耕地土壤保持強度遠小于林地和草地,水域土壤保持強度亦較低;林地土壤保持總量是研究區(qū)土壤保持總量最高的土地利用類型,占全區(qū)總量的45%,草地次之。(5)淇河流域土壤保持強度與坡度、海拔和地形起伏度等地形因子亦有密切關系。土壤保持強度隨海拔增加呈現先增后減,平均保持強度最大的是1000-1200m區(qū)域,最小的是小于200m區(qū)域;在保持總量上,1200-1400m海拔區(qū)土壤保持總量最大,400-600m區(qū)域次之;土壤保持強度隨坡度和起伏度的增加而增大,土壤保持量主要分布在坡度介于15°-35°和起伏度介于70-500m的區(qū)域,該區(qū)域的土壤保持強度也較大。(6)淇河流域的土壤保持狀況和土壤類型有密切關系。棕壤性土區(qū)和潮土區(qū)的單位土壤保持量最高,分別為478.27t/(hm~2.a)和331.36t/(hm~2.a),石灰性褐土區(qū)面積較大,而土壤保持強度較小,因此,研究區(qū)石灰性褐土區(qū)是下一步水土保持的重點區(qū)域。
【圖文】：

圖 2-1 太行山淇河流域概況圖2.1.2 社會經濟狀況淇河千百年來以“史河”、“詩河”、“文化河”而著稱，有著深厚的文化底蘊河流域在行政轄區(qū)上包括河南省林州、湯陰、鶴壁、淇縣、�？h、輝縣、衛(wèi)輝、山平順、壺關和陵川等 10 個縣（區(qū)）。流域的經濟狀況是農業(yè)和非農業(yè)等多種行業(yè)發(fā)展的經濟結構。其中林州市總面積 2046km2，總人口 105.97 萬，其中山坡、丘陵6%，耕地 76 萬畝，市區(qū)面積約 30 平方公里，市區(qū)海拔 306.8m，截止 2015 年，，全人口 105.97 萬，人口密度 517.94 人/km2，是我國人口密度較高的縣級市之一，市口近 30 萬，2015 年 GDP 總產值為 455.47 億元，農業(yè)總產值 20.32 億元；湯陰縣總 646km2，總人口 50 萬，耕地 62.03 萬畝，人均 1.4 畝，一半為旱地，糧食作物以，玉米為主，2015 年 GDP 總產值為 164.00 億元，農業(yè)總產值 23.51 億元；鶴壁總 2182km2，總人口 163.99 萬，耕地面積為 153.2802 萬畝，2015 年 GDP 總產值為 343元，農業(yè)總產值 12.10 億元；淇縣總面積 581km2，總人口 29 萬，耕地面積 32.29

邊界對 DEM 數據進行水文提取而得，該提取需要借助于軟件平據預處理 數據模型 DEM 下載于數據地理空間數據云平臺（http://www.gsclou0m，本研究采用的數字高程模型 DEM 數據原始數據坐標系統(tǒng)EM 進行投影變換，將 DEM 數據的坐標系統(tǒng)轉換為阿爾伯斯40_Albers)坐標系統(tǒng)。由于原始 DEM 數據的誤差限制，會導致我們首先要用 Arc GIS10.2 對原始的 DEM 數據進行填洼(Fill)，滑無洼地的 DEM。本文借助 Arc GIS10.2 中的水文分析模塊，通計算、洼地填充等對原始 DEM 進行填洼、幾何校正等處理，處導入模型，進行分析研究。
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S157

【參考文獻】

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本文編號：2601432