發(fā)布時間：2017-09-06 10:39

  本文關(guān)鍵詞：基于GIS和RUSLE的典型喀斯特流域土壤侵蝕時空演變規(guī)律

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【摘要】：土壤侵蝕是我國政府和民眾普遍關(guān)注的熱點問題,也是國際學術(shù)前沿研究的熱點問題(張佳華,2004;胡良軍,1998;陳奇伯等,2001;徐艷杰等,2012;姚妤等,2011)。喀斯特地區(qū)由于特殊的地質(zhì)地貌背景和降水,使之成為土壤侵蝕嚴重、生態(tài)環(huán)境逐漸惡化、人民生活貧困的地區(qū)�？λ固氐貐^(qū)的巖石種類主要以白云巖和石灰?guī)r為主,它們都屬于碳酸鹽巖類。這類的巖石具有堅硬、抗風化能力強的特征,正因為碳酸鹽巖的這些特性決定了喀斯特地區(qū)的土壤環(huán)境情況,加上坡度又高又陡,土壤的成土速率非常低,致使喀斯特地區(qū)的土壤十分貧瘠,植被生長困難等問題的發(fā)生。因此,喀斯特地區(qū)的土壤侵蝕不僅使得土壤的質(zhì)量發(fā)生了變異,也對生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都造成了十分嚴重的影響和破壞,逐漸成為制約喀斯特地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主導因素。所以,弄清喀斯特地區(qū)的土壤侵蝕狀況與規(guī)律,對防治喀斯特地區(qū)的土壤侵蝕與退化,解決喀斯特地區(qū)土壤貧瘠,改善生態(tài)環(huán)境具有十分重要科學指導價值,如何正確估算和評價喀斯特地區(qū)土壤侵蝕情況,對評價土壤侵蝕與土地生產(chǎn)力關(guān)系,實施小流域水土保持規(guī)劃,確認引起水土流失的關(guān)鍵因子等方面也具有重要意義。但是,長期以來喀斯特地區(qū)的水土流失并未引起相關(guān)部門以及政府的廣泛重視(Pu Junbing et al.,2013;Zhu Hanhua et al.,2012)。主要是因為在過去的研究中,人們往往沿用非喀斯特地區(qū)的水土流失評價標準,由于喀斯特地區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)普遍偏小,得出喀斯特地區(qū)水土流失輕微的結(jié)論。這是一個長期存在的誤區(qū)。根據(jù)水利部2007年頒布的土壤侵蝕分類分級標準(SL190-2007),輕度侵蝕的侵蝕模數(shù)指標的下限因各土壤侵蝕類型區(qū)的土壤允許流失量不同而異,在喀斯特地區(qū)為500 t·km-2·yr-1。從目前的研究成果得到,喀斯特地區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)多低于500 t·km-2·yr-1,如若按照上述的統(tǒng)一指標來判斷,卻發(fā)現(xiàn)土壤侵蝕的級別均在輕度侵蝕級別之內(nèi)(曹建華等,2008),但根據(jù)實地調(diào)查和研究,該地區(qū)的土壤侵蝕卻已經(jīng)對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了極大的危害(蔡運龍,1996),如:石漠化問題(�？λ固厥貐^(qū)極易發(fā)生山洪、滑坡、泥石流,再加上巖溶發(fā)育,更容易導致水旱災害頻繁發(fā)生,引起一系列重大的生態(tài)環(huán)境問題(Yuan Daoxian,1997;袁道先,2006),由土壤侵蝕導致的石漠化問題,不但引起土地生產(chǎn)力的下降(蘇維詞,2004;李陽兵等,2003;盧耀如等,2006),也已形成惡性循環(huán),造成喀斯特地區(qū)山窮、水枯、林衰、土瘦等,一些地方的水土流失發(fā)展到了無土可流的階段(S.J.Wang et al.,1999),成為中國農(nóng)村貧困面最廣、貧困人口最多、貧困程度最深的地區(qū)(S.J.Wang et al.,2002),嚴重制約了區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展(王克林,2008),對在喀斯特地區(qū)人們的生存亮起了紅燈。因此,準確而又可靠的喀斯特山地土壤流失量數(shù)值,對正確認識喀斯特地區(qū)石漠化的過程和機制(Xiaoyong Bai et al.,2011;Yue Y M et al.,2013;Qi X et al.,2013),判別喀斯特山地石漠化嚴重程度(嚴冬春等,2008;李豪等,2009),確定喀斯特地區(qū)的土壤侵蝕量,是極為重要和迫切的(彭濤等,2009;Xiaoyong Bai et al.,2013)。本文試圖以典型喀斯特流域為例,在GIS和RS技術(shù)支持下,結(jié)合典型喀斯特流域土壤侵蝕的實際調(diào)查和測試,采用修正的通用土壤流失方程(RUSLE),估算該流域1973、1990、2002、2013年的土壤侵蝕量,分析土壤侵蝕的時空分布演變規(guī)律,以期為喀斯特地區(qū)防治水土流失提供科學依據(jù)和實踐指導。研究結(jié)果如下:(1)從時間上來看,1973-2013年普定后寨河流域的土壤侵蝕模數(shù)的變化呈逐漸減小的趨勢,土壤侵蝕模數(shù)分別為222.72 t/(km2·a),192.26t/(km2·a),177.97t/(km2·a),103.82t/(km2·a),土壤侵蝕總量從1973年的118376.28t減少到2013年的26121.10t,降低幅度達到22%。(2)從空間上來看,該典型喀斯特流域的土壤侵蝕與當?shù)氐牡匦纹露鹊年P(guān)系十分密切,土壤侵蝕強度等級變化最為活躍的地區(qū)主要是集中在上游的峰叢洼地區(qū)域,值得注意的是:8°~25°坡度的區(qū)域?qū)η治g總量的貢獻率占到了40.81%,是該流域受到侵蝕的主要坡度段;(3)該典型喀斯特流域的平均土壤侵蝕模數(shù)值普遍偏低,數(shù)值基本上是在1000t/(km2·a)以下,介于微度侵蝕和輕度侵蝕之間�？傮w上來看,近40年以來,后寨河流域的中度侵蝕和強度侵蝕情況仍在不斷的加劇,土壤侵蝕量的增加速度較快。因此,在保證該流域的強度、極強度侵蝕不增加的前提下,中強度侵蝕區(qū)域是有關(guān)部門和政府需要預防和加強侵蝕整治和相關(guān)水土保持規(guī)劃和措施布置的重點區(qū)域。
【關(guān)鍵詞】：GIS RUSLE 喀斯特 后寨河流域 土壤侵蝕
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S157.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 1 前言9-20
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 土壤侵蝕研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 技術(shù)應用現(xiàn)狀12-17
• 1.4 研究目標、內(nèi)容和創(chuàng)新點17-20
• 1.4.1 研究目標17
• 1.4.2 研究內(nèi)容17-18
• 1.4.3 研究特色18-19
• 1.4.4 技術(shù)路線19-20
• 2 研究區(qū)概況20-25
• 2.1 地理位置和行政區(qū)劃20
• 2.2 氣象20-21
• 2.3 構(gòu)造、地層和巖性21-22
• 2.3.1 構(gòu)造21
• 2.3.2 地層21-22
• 2.4 土壤和植被22
• 2.5 土地資源概況22-23
• 2.6 社會經(jīng)濟概況23-25
• 3 數(shù)據(jù)來源與研究方法25-31
• 3.1 數(shù)據(jù)來源與處理25
• 3.2 RUSLE模型各因子的確定25-31
• 3.2.1 降雨侵蝕力因子R的獲取25-26
• 3.2.2 土壤可蝕性因子K的獲取26-27
• 3.2.3 坡度坡長因子LS的提取27-28
• 3.2.4 植被覆蓋因子C與水土保持措施因子P的獲取28-30
• 3.2.5 土壤侵蝕量的評價方法30-31
• 4 普定后寨河流域土壤侵蝕動態(tài)變化分析31-35
• 4.1 不同歷史階段后寨河流域土壤侵蝕分布31-34
• 4.2 本章小結(jié)34-35
• 5 地形坡度對土壤侵蝕空間差異性的影響分析35-38
• 5.1 地形坡度對土壤侵蝕空間差異性的影響35-36
• 5.2 本章小結(jié)36-38
• 6 土壤侵蝕強度空間分布變化的分析38-40
• 6.1 土壤侵蝕強度的空間分布變化38-39
• 6.2 本章小結(jié)39-40
• 7 主要結(jié)論和討論40-42
• 7.1 主要結(jié)論40-41
• 7.2 討論41-42
• 致謝42-43
• 參考文獻43-47
• 附錄47-49
• 碩士期間科研成果47-48
• 論文發(fā)表情況47
• 申報專利情況47-48
• 主持或參與科研項目48-49
• 參加項目情況48-49

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