本論文主要討論了不同流域尺度上的土壤侵蝕模型的適用性狀況,以及土壤侵蝕在不同流域尺度上的時(shí)空分布變化規(guī)律的異同點(diǎn),以期尋找新的適合本區(qū)域的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ�。研究區(qū)位于安徽省大別山南麓岳西縣境內(nèi)的三個(gè)流域,分別是毛尖山流域(84.63km~2)、沙河埠流域(252.13 km~2)、潛山流域(955.82 km~2)3個(gè)流域,這三個(gè)流域分別屬于岳西水系、潛水水系、大沙河水系的源頭,三個(gè)流域彼此緊鄰,區(qū)域環(huán)境氣候變化同類型。本文主要基于Arcgis10.4空間分析模塊與地統(tǒng)計(jì)模塊、ENVI5.3遙感影像分類功能,基于遙感影像、氣象數(shù)據(jù)、土壤屬性數(shù)據(jù)、DEM30m地形圖數(shù)據(jù)、泥沙監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等資料建立土壤侵蝕模型因子數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)實(shí)地調(diào)查走訪,本文在通用土壤流失方程(USLE)的基礎(chǔ)上引入溝蝕因子,對(duì)研究區(qū)本土區(qū)域土壤流失方程建立新的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?USLE—G),通過(guò)對(duì)3個(gè)流域的土壤侵蝕模數(shù)的提取分析,對(duì)兩個(gè)模型的模擬預(yù)測(cè)結(jié)果精度評(píng)價(jià),評(píng)定不同尺度流域的適用模型�；谀M精度較高的模型模擬數(shù)據(jù),分析探討1989年、2001年、2015年這3個(gè)年份不同尺度的土壤侵蝕隨坡度、植被覆蓋的變化規(guī)律,將土地利用重分類為:林地、耕地、其他,探討不同尺度流域在退耕還林政策下,主要土地利用方變化—林耕地轉(zhuǎn)化—下的土壤侵蝕的時(shí)空分布變化規(guī)律。本文主要研究方法與結(jié)論如下:(1)關(guān)于土壤侵蝕模型因子計(jì)算主要采用地統(tǒng)計(jì)分析中的普通克里金空間插值、ENVI分類提取GIS空間柵格賦值而來(lái)。降雨侵蝕力插值數(shù)據(jù)采用研究區(qū)及其周邊16個(gè)站點(diǎn)的1981~2010年累計(jì)30年平均月降雨量的計(jì)算結(jié)果。土壤可蝕性因子是利用全國(guó)二調(diào)土壤屬性數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)Arcgis10.4隨機(jī)生成漁網(wǎng)點(diǎn)獲得插值點(diǎn)數(shù)據(jù)。坡度坡長(zhǎng)因子是通過(guò)Arcgis10.4表面分析坡度工具對(duì)DEM30m地形圖進(jìn)行提取得來(lái),坡長(zhǎng)計(jì)算采用的是基于單向流的徑流累積的坡長(zhǎng)提取方法。植被覆蓋因子采用基于像元二分法提取植被覆蓋,通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式反演C值而來(lái)。通過(guò)查閱研究區(qū)相關(guān)文獻(xiàn)資料,對(duì)土地利用類型進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)賦值,獲取保措施因子P值的。土地利用分類采用的是ENVI支持向量機(jī)的監(jiān)督分類,在Arcgis中目視解譯校正。溝蝕因子計(jì)算模型采用的是黃土高原淺溝侵蝕簡(jiǎn)易計(jì)算模型,通過(guò)查閱分析南方紅壤丘陵區(qū)關(guān)于溝蝕研究的現(xiàn)有成果,擬采用坡度15°以上且植被覆蓋70%以下的地方溝蝕因子起到作用。(2)USLE與USLE—G模型計(jì)算結(jié)果與真值間的相關(guān)關(guān)系高達(dá)0.99以上,均顯著相關(guān)。通過(guò)計(jì)算模擬值與觀測(cè)值的平均相對(duì)誤差,發(fā)現(xiàn)USLE模擬精度潛山流域沙河埠流域毛尖山流域,USLE—G模擬精度為沙河埠流域潛山流域毛尖山流域,USLE精度較USLE—G模擬精度低,沙河埠流域地勢(shì)較為平緩、耕地面積大,USLE—G保留了USLE原有評(píng)價(jià)特征的基礎(chǔ)上對(duì)平緩耕地區(qū)的侵蝕預(yù)測(cè)擁有更高的敏感度。通過(guò)計(jì)算兩個(gè)模型毛尖山、沙河埠、潛山流域的效率系數(shù)Ens,USLE的效率系數(shù)為0.8436、0.9317、09976,USLE—G的模型效率系數(shù)是0.9712、0.9938、0.999,引入溝蝕因子的USLE—G模型擁有更高的模型質(zhì)量。(3)毛尖山、沙河埠、潛山流域各相應(yīng)坡度帶面積占比相當(dāng),均為15°~25°占地面積最大,8°~15°面積次之,各坡度帶面積隨坡度等級(jí)上升先增加后減小。退耕還林前,毛尖山與沙河埠流域25°~35°坡度帶侵蝕量貢獻(xiàn)率最高,而潛山°~15°坡度帶上侵蝕量貢獻(xiàn)最大;退耕還林后,三個(gè)流域侵蝕貢獻(xiàn)率最大區(qū)域回落到8°~15°坡度帶,大于25°邊坡退耕還林,侵蝕重心轉(zhuǎn)移到緩坡帶上。退耕還林前,毛尖山流域和沙河埠流域中小流域在0~15°坡度帶上以微度侵蝕和輕度侵蝕面積占比最大,15°以上的坡度帶強(qiáng)烈侵蝕及以上占地面積最大;而潛山大流域各個(gè)坡度帶都是微度侵蝕面積占比最大,在15°劇烈侵蝕面積顯著增加。隨著耕地面積擴(kuò)大,林分被過(guò)度開采,各坡度帶侵蝕強(qiáng)度均有增加,從而從反面說(shuō)明,退耕還林有提升森林質(zhì)量、抑制土壤侵蝕惡化的功能。(4)基于Arcgis10.4面積制表功能,對(duì)各流域不同植被類型區(qū)土壤侵蝕特征進(jìn)行提取分析,結(jié)果表明,高覆蓋區(qū)域土壤侵蝕強(qiáng)度均為輕度侵蝕。土壤侵蝕模數(shù)隨著植被覆蓋等級(jí)的降低而變大,從高覆蓋到中高覆蓋區(qū)域的土壤侵蝕模數(shù)驟增。2001年到2015年期間,林地質(zhì)量提高,植被覆蓋質(zhì)量也隨之提高,區(qū)域整體植被質(zhì)量提高,因此2015年較2001年各級(jí)植被覆蓋區(qū)的土壤侵蝕強(qiáng)度遠(yuǎn)小于2001年。(5)土地利用的改變主要影響流域植被覆蓋的變化,因此在討論土地利用變化對(duì)土壤侵蝕的影響,必須同時(shí)考慮植被因子。流域的平均土壤侵蝕模數(shù)對(duì)流域平均植被覆蓋度變化具有較高的敏感度,二者呈負(fù)相關(guān)。隨著退耕還林的實(shí)施,土地利用方式的改變、植被質(zhì)量的提高,各土地利用類型的強(qiáng)度侵蝕及其以上侵蝕面積減小,侵蝕強(qiáng)度中心向微度侵蝕、輕度侵蝕轉(zhuǎn)移;各土地利用類型在極強(qiáng)烈侵蝕及其以下強(qiáng)度侵蝕區(qū),平均侵蝕模數(shù)基本不變,耕地的劇烈侵蝕模數(shù)小幅下降,林地和其他土地利用的劇烈侵蝕模數(shù)降幅較大;各土地利用類型的侵蝕量下降,劇烈侵蝕量的林地侵蝕量貢獻(xiàn)率最大,耕地和其他地類的侵蝕土來(lái)源從劇烈侵蝕向微度侵蝕區(qū)方向移動(dòng)。
【學(xué)位單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S157.1
【部分圖文】：

的水文局輸沙模數(shù)為真值，對(duì)兩個(gè)模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià)對(duì)比分析。（3）土壤侵蝕時(shí)空分布特征基于上述模型預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)比分析退耕還林（安徽退耕還林工程始于 2003 年）前后土壤侵蝕的時(shí)空變化，探討土壤侵蝕在不同坡度帶、植被覆蓋等級(jí)、土地利用類型下的分布于變化規(guī)律。1.4 技術(shù)路線

插值處理流程

圖 3-1 降雨插值點(diǎn)Fig.3-1 The interpolation point of rainfall站點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，基于 Arcgis10.4 平臺(tái)在研究區(qū)矢量圖中段，然后通過(guò) GeostatisticalAnalyst 地統(tǒng)計(jì)分析工具，通過(guò)對(duì)通克里金插值法，輸出研究區(qū)域的降雨侵蝕力 R 值柵格分布取結(jié)果見圖 3-2。蝕性因子（K）蝕性因子（K）模型性因子是土壤侵蝕定性定量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一，在一定程大小。土壤可蝕性因子的影響因素主要有土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)。土壤可蝕性因子 K 值大小與土壤侵蝕強(qiáng)度成反比，土壤抗常情況下，K 值的在 0.02~0.075 范圍內(nèi)變化。土壤可蝕性因子K值的計(jì)算方法有標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)實(shí)驗(yàn)法、諾謨圖法壤侵蝕類型屬于水蝕，本文采用 1990 年 Willians 等在 EPIC性因子 K 值計(jì)算方法，模型所需變量較少，只需要測(cè)定土壤
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本文編號(hào)：2844071