红壤退化区侵蚀景观格局及其演变——以长汀县朱溪河小流域为例

摘要

以小流域为基本单元进行流域综合管理正在被世界上越来越多的国家所重视。我国是世界上较早开展小流域水土流失综合治理的国家之一，近20年来，由于社会经济的高速发展，开发建设项目大面积扰动土地，形成新的水土流失，出现一方治理，多方破坏的现象，使水土流失状况呈现复杂化、多样化特征。本文基于地形图、SPOT5遥感数据等,综合利用ArcGIS9.0、ArcView3.3、ERDAS IMAGINE8.7、ENV14.2等软件，采用景观格局分析、传统方法与新技术相结合、理论分析与野外定位观测相结合等方法，对全国30条典型小流域之南方红壤丘陵区的一个典型代表一长汀县朱溪河小流域展开研究，目的是为小流域水土保持行政管理、水土保持规划以及预测预报模型研究提供可借鉴方法。 本研究的主要成果包括：1)建立了大比例尺、高精度的朱溪河小流域地理空间数据集，探讨了综合利用不同软件各自优点进行小流域空间数据建立的实用技术与方法。2)详细分析了2000年以来朱溪河小流域土壤侵蚀数量结构与空间位置的演化，得出微度和轻度侵蚀大幅度增加，而中度以上侵蚀明显减少：土壤侵蚀分布总重心向西南偏移；所有高程带、坡度等级和坡向类别上的SEII和SEIC均下降等结论。3)分析了朱溪河小流域侵蚀景观时空格局的变化，得出整体景观向均质化方向发展；不同坡度等级内各景观类型结构变化存在较大差异，其景观空间关系和景观异质性也发生了显著变化；人类活动的干预是小流域侵蚀景观格局动态变化的主要驱动因素。4)监测了2007年游屋圳小流域的水土保持状况，耕地面积约2.05 km2，土壤侵蚀面积约5.32 km2，累计综合治理面积约5.28 km2，植被覆盖度达55％。

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摘要

中文文摘

第1章绪论

1.1研究背景与选题意义

1.2小流域概念及其发展

1.3小流域水土流失综合治理研究现状

1.3.1水土流失动态监测研究

1.3.2土壤侵蚀模型研究

1.3.3水土保持规划研究

1.3.4水土流失动态模拟研究

1.3.5基于高分辨率遥感影像的土壤侵蚀和水土保持研究

1.4基于景观格局分析法的土壤侵蚀研究概况

1.4.1土壤侵蚀景观的涵义及其结构

1.4.2基于景观格局分析法的土壤侵蚀研究现状

1.5本文研究内容与章节组织

第2章研究区概况与数据源

2.1研究区概况

2.1.1自然地理概况

2.1.2社会经济概况

2.1.3水土流失及其治理状况

2.2研究区空间数据采集数据源

第3章朱溪河小流域空间数据采集

3.1地形数据采集

3.1.1高精度数字高程模型构建

3.1.2地形因子提取

3.1.3地形因子统计

3.2土地利用类型数据采集

3.2.1山区SPOT5遥感影像预处理

3.2.2土地利用遥感分类

3.2.3土地利用现状遥感判读

3.3植被数据采集

3.3.1植被类型调查

3.3.2植被覆盖度信息提取

3.4水土保持措施数据采集

3.4.1小流域水土保持措施调查

3.4.2小流域水土保持措施信息提取

3.5土壤侵蚀数据采集

3.5.1土壤侵蚀强度分级

3.5.2基于多源地学信息的土壤侵蚀信息提取

3.5.3土壤侵蚀遥感监测结果

第4章朱溪河小流域土壤侵蚀数量结构与变化

4.1小流域土壤侵蚀组成概况

4.2小流域土壤侵蚀组成总体变化

4.3小流域土壤侵蚀组成的时间变化

4.3.1各侵蚀类型转出(减少)部分分析

4.3.2各侵蚀类型转入(新增)部分分析

4.4小流域土壤侵蚀组成的空间变化

4.4.1各侵蚀类型空间位置转换及数量分析

4.4.2各侵蚀类型地域分布重心分析

4.5不同地形因子上的土壤侵蚀变化

4.5.1分析指标的建立

4.5.2不同高程带下土壤侵蚀变化

4.5.3不同坡度下土壤侵蚀变化

4.5.4不同坡向上土壤侵蚀变化

第5章朱溪河小流域侵蚀景观的时空梯度分异

5.1景观指数的选择

5.2适宜粒度的选取

5.3景观特征的时序变化

5.3.1景观基本特征变化

5.3.2类型水平上景观指数变化

5.3.3景观水平上景观指数变化

5.4景观特征变化的坡度分异

5.4.1研究方法

5.4.2景观类型变化的坡度分异

5.4.3景观格局变化的坡度分异

第6章基于RM5.5的游屋圳小流域水土保持监测

6.1游屋圳小流域概况

6.2 RegionManager5.5软件概述

6.3小流域水土保持监测步骤

6.4游屋圳小流域监测结果与统计

第7章结论与讨论

7.1结论

7.2特色

7.3展望

参考文献

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历