【摘要】：南方花崗巖區(qū)是我國(guó)嚴(yán)重水土流失區(qū),而安溪縣是南方花崗巖水土流失的典型地區(qū)之一,對(duì)其治理工作備受政府及人們的關(guān)注。因此在這背景下,對(duì)安溪縣西溪流域景觀格局與水土流失關(guān)系進(jìn)行研究,并在此基礎(chǔ)上,從水平空間和垂直空間上進(jìn)行景觀格局優(yōu)化以期減緩水土流失現(xiàn)象,為水土保持提合理、科學(xué)理論依據(jù)。本研究以安溪縣內(nèi)崩崗多發(fā)區(qū)的西溪流域?yàn)檠芯繀^(qū)域,土地利用現(xiàn)狀圖、水土流失圖及DEM地形圖為主要的數(shù)據(jù)源,綜合運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)理論和地形位指數(shù)理論及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、最小累積阻力模型和ArcGIS技術(shù),分別從土地覆被和地形因子角度分析景觀格局對(duì)水土流失的影響。基于以上景觀格局對(duì)水土流失影響研究,從景觀格局水平角度,建立景觀格局與水土流失之間BP模型非線性的關(guān)系,并結(jié)合實(shí)際防治工程措施優(yōu)化景觀格局以期較少水土流失情況;從垂直空間角度,根據(jù)景觀格局與過(guò)程理論,運(yùn)用最小累積阻力模型建立水土保持安全區(qū),并結(jié)合其景觀類型分布和地形位指數(shù),進(jìn)一步優(yōu)化景觀格局以期減少水土流失情況。基于本研究可為南方紅壤花崗巖區(qū)以優(yōu)化景觀格局來(lái)防治水土流失提供理論支撐和方法參考。論文獲得如下主要結(jié)論:(1)應(yīng)用ArcGIS和Fragstats軟件技術(shù)分析研究區(qū)景觀格局與水土流失,其結(jié)果表明:該研究區(qū)主要以山林景觀、茶園景觀和農(nóng)田景觀為主,以山林為景觀基質(zhì)。水土流失主要發(fā)生茶園景觀和裸地景觀,并以輕度和中度侵蝕為主;建設(shè)用地、農(nóng)田、河流和水庫(kù)的水土流失率較小,但建設(shè)景觀斑塊密度最大,破碎度最大。(2)基于地形因子分析景觀格局對(duì)水土流失的影響。在坡度景觀格局分析中,坡度在15°-25°的水土流失率最大,面積加權(quán)的平均形狀指數(shù)隨坡度變化趨勢(shì)與水土流失率相同,景觀連接度則相反,斑塊邊緣效應(yīng)越大,景觀連接度越小,越容易發(fā)生水土流失。在高程景觀格局分析中,水土流失主要發(fā)生在低起伏山林和中起伏山林;斑塊數(shù)量、景觀形狀指數(shù)和面積加權(quán)的平均形狀指數(shù)對(duì)水土流失發(fā)生呈正向影響,景觀連接度對(duì)水土流失發(fā)生呈負(fù)向影響。(3)根據(jù)景觀格局對(duì)水土流失影響分析,利用BP模型構(gòu)建景觀格局與水土流失面積之間的非線性映射關(guān)系,并通過(guò)驗(yàn)證樣本檢驗(yàn),基于此模型對(duì)優(yōu)化景觀格局后的水土流失情況進(jìn)行模擬。其研究表明:建立BP模型的相對(duì)誤差絕對(duì)值小于5%,說(shuō)明景觀格局與水土流失面積之間存在精度較高的BP映射關(guān)系;通過(guò)優(yōu)化茶園和裸地的景觀格局,預(yù)測(cè)水土流失面積下降9.27%。因此,可通過(guò)BP映射關(guān)系對(duì)優(yōu)化景觀格局后預(yù)測(cè)水土流失情況,為指導(dǎo)水土流失防治提供參考。(4)基于地形位指數(shù)理論和最小累積阻力模型,建立水土保持阻力表面,并將其劃分了低等安全水土保持區(qū)、中等安全水土保持區(qū)和高等水土保持安全區(qū),并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析其景觀類型和地形位指數(shù)上的分布,優(yōu)化其景觀格局以期減少水土流失的現(xiàn)象。研究結(jié)果:在地形位指數(shù)小1.11區(qū)域內(nèi),合理利用建設(shè)用地,建立小流域綜合治理區(qū);在地形位指數(shù)1.11～1.89區(qū)間內(nèi),將周邊零散的旱地調(diào)整為茶園,建立"茶園-水保生態(tài)區(qū)";地形位指數(shù)大于1.89,建立"崩崗—水保生態(tài)區(qū)—生態(tài)旅游區(qū)"一體的治理模型;通過(guò)其優(yōu)化方式以期減少水土流失現(xiàn)象。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S157

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2788615