本文關(guān)鍵詞：云南大石壩水庫(kù)流域土壤侵蝕與沉積泥沙來(lái)源的關(guān)系研究

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【摘要】：云南滇池流域是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最具發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)之一,但近幾十年來(lái),由于人口膨脹,經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及長(zhǎng)期對(duì)耕地資源的不合理開發(fā)利用,滇池流域土壤侵蝕十分嚴(yán)重。土壤侵蝕會(huì)導(dǎo)致土壤退化、土壤養(yǎng)分流失,土壤侵蝕產(chǎn)生的泥沙進(jìn)入水體極易誘發(fā)淤積危害、水體富營(yíng)養(yǎng)化等問(wèn)題,進(jìn)而嚴(yán)重影響到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此,對(duì)流域土壤侵蝕的研究以及泥沙來(lái)源的定量化分析有利于流域生態(tài)環(huán)境健康穩(wěn)定的發(fā)展。137Cs核素示蹤技術(shù)作為一種新的土壤侵蝕研究方法,為土地利用/土地覆蓋變化(LUCC)與土壤侵蝕關(guān)系的研究注入了新的活力。復(fù)合指紋識(shí)別技術(shù)作為一種綜合研究流域土壤侵蝕和泥沙輸移的新方法,則實(shí)現(xiàn)了對(duì)流域內(nèi)各物源區(qū)輸沙率的定量分?jǐn)�。本文選擇滇池北岸大石壩水庫(kù)及其流域作為研究區(qū)域,利用137Cs示蹤技術(shù)與復(fù)合指紋識(shí)別技術(shù)綜合研究大石壩水庫(kù)不同時(shí)期不同土地利用下的土壤侵蝕狀況,為流域生態(tài)環(huán)境的治理以及退耕還林、退耕還草政策的實(shí)施提供新的理論依據(jù)。研究結(jié)果表明：(1)該流域137Cs隨土壤顆粒移動(dòng)再分布現(xiàn)象明顯,各地土壤遭受到了不同程度的流失。利用類型為耕地的侵蝕樣點(diǎn)中,北坡137Cs平均含量遠(yuǎn)小于南坡且變異系數(shù)大于南坡,得出坡位因素是使耕地土壤流失發(fā)生分異的關(guān)鍵因素。利用類型為林地的侵蝕樣點(diǎn)中,北坡生態(tài)公益林與南坡商品林137Cs平均含量相當(dāng),且北坡生態(tài)公益林變異系數(shù)遠(yuǎn)小于南坡商品林,此結(jié)果異于上述耕地,因而對(duì)于林地而言,坡位不再是影響林地土壤流失發(fā)生差異的關(guān)鍵因素,林地類型對(duì)土壤流失影響很大。同時(shí),137Cs在垂向上的分布也表明土地利用方式影響137Cs的再分布。土壤流失與土壤養(yǎng)分含量關(guān)系密切,水體富營(yíng)養(yǎng)化治理過(guò)程中要注意加大對(duì)耕地的治理。(2)通過(guò)137Cs示蹤技術(shù)研究土壤侵蝕速率得出以下結(jié)論：土地利用方式不同,土壤侵蝕強(qiáng)度有所差異,林地以微度侵蝕和輕度侵蝕為主,耕地的侵蝕模數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于林地；局部微地貌以及坡位的變化也會(huì)帶來(lái)土壤侵蝕強(qiáng)度的分異,一般情況下,坡中部土壤侵蝕模數(shù)大于坡下部。大石壩土壤侵蝕強(qiáng)度的空間分異表明流域土壤侵蝕空間變化大,南坡西南部土壤侵蝕比較嚴(yán)重,而北坡西北部土壤侵蝕比較輕。整體而言,北坡土壤侵蝕狀況比南坡嚴(yán)重。大石壩流域土壤侵蝕與營(yíng)養(yǎng)鹽的空間分異表明土壤侵蝕容易造成TOC和TN的流失。土壤侵蝕也容易造成TP的流失,然而人為施肥可使土壤侵蝕與TP的負(fù)相關(guān)性變的不明顯。大石壩流域土壤侵蝕與重金屬的空間分異表明Cu元素在空間上的變化比較小,而Fe和Mn兩種元素在空間上的分布較為復(fù)雜且二者的空間變化較為相似,造成二者空間分異的原因主要是人為因素,土壤侵蝕對(duì)土壤中Fe和Mn的影響不大。(3)利用復(fù)合指紋技術(shù)確定不同土地利用類型對(duì)水庫(kù)沉積物泥沙的貢獻(xiàn)率,得出以下結(jié)論：整個(gè)沉積階段,水體沉積物中2/3的泥沙來(lái)自耕地,僅有1/3來(lái)自林地,這與先前得出的耕地侵蝕速率大于非耕地侵蝕速率結(jié)論一致；同樣,整個(gè)沉積階段,商品林對(duì)沉積物的貢獻(xiàn)率為18.48%,生態(tài)公益林林對(duì)沉積物的貢獻(xiàn)率為14.13%,尤其是沉積物表層至20cm深度內(nèi),商品林對(duì)沉積物的貢獻(xiàn)率為12.12%,而生態(tài)公益林對(duì)沉積物的貢獻(xiàn)率幾乎為0,也就是說(shuō)水體沉積物中來(lái)源于生態(tài)公益林的泥沙微乎其微,此結(jié)論與先前得出的林地類型也是影響土壤侵蝕速率的關(guān)鍵因素結(jié)論一致。因此,在生態(tài)脆弱區(qū),退耕還林的過(guò)程中要充分考慮林地類型,適當(dāng)控制商品林的規(guī)模,以達(dá)到最好的水土保持效果。(4)利用復(fù)合指紋分析技術(shù)確定不同時(shí)期源地土壤對(duì)沉積物貢獻(xiàn)率,結(jié)果表明沉積物泥沙來(lái)源明顯呈現(xiàn)兩階段變化：1984年以前,大石壩水庫(kù)沉積物泥沙主要來(lái)源于水庫(kù)周邊林地；1984年后則與之相反,沉積物泥沙主要來(lái)源于水庫(kù)周邊耕地,來(lái)自于林地的泥沙很少。1984年前后泥沙來(lái)源的顯著差異充分表明80年代中期以來(lái)嵩明縣退耕還林(草)政策的實(shí)施對(duì)減少區(qū)域土壤侵蝕的作用是顯著的,退耕還林有效遏制了該區(qū)嚴(yán)重的水土流失狀況,同時(shí)對(duì)于治理大石壩水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化,改善大石壩水庫(kù)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境也起到了至關(guān)重要的作用。
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S157;TV141.3

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