乌裕尔河流域土壤侵蚀时空分布特征及影响因素研究

摘要

土壤侵蚀是一种普遍的环境演化现象,对人类社会而言，土壤侵蚀是最活跃、最敏感的生态致灾因子之一，在众多的世界性生态与资源环境问题中，土壤侵蚀问题最为普遍和显著，是严重影响环境的全球性问题之一。本研究以东北黑土区具有区域代表性的乌裕尔河流域为研究区域，以土壤侵蚀学和景观生态学为理论基础，将遥感和地理信息系统空间分析方法相结合，解析研究区1980-2010年三期土壤侵蚀时空格局与演化过程，分析区域土壤侵蚀的主要驱动因素，探讨以农业用地为主的流域综合治理下的景观格局结构特征对黑土侵蚀的影响，为当地或同类地区土地利用规划和侵蚀治理提供科学参考。
　　本研究主要内容包括：⑴通过RUSLE模型和综合考虑了研究区内各种自然环境因素对流域尺度下土壤侵蚀总体状况的影响。在此基础上借助GIS与遥感技术提取影响土壤侵蚀的主要因子，包括降雨量侵蚀因子R、土壤可蚀性因子K、坡度坡长因子LS、植被覆盖与管理因子C和水土保持措施因子 P，并在 Arcgis10.2中建立了1980年、1995和2010年土壤侵蚀因子数据库，对流域土壤侵蚀数据进行管理。⑵对研究区30年间的土壤侵蚀总体变化进行时空关系研究，主要从转移矩阵的角度综合分析，1980年-1995年，研究区侵蚀面积共减少1697.47 km2，减小幅度为21.58％，2010年较1995年侵蚀总量增加169.46×104t，增加幅度为38.04%，研究区侵蚀状况1980年侵蚀程度最大，到1995年有所改善，各个侵蚀强度级别的侵蚀面积都明显减小，侵蚀量降低，到2010年侵蚀程度加重，侵蚀面积和侵蚀量都有很大的增幅，但增加幅度不同，存在差异。⑶研究区30年间不同环境背景条件下及其流域分区下的土壤侵蚀研究。对影响土壤侵蚀的环境背景因子包括海拔高度、坡度和土地利用覆盖类型等在GIS中进行叠加分析，统计分析土壤侵蚀在不环境背景条件下空间分布特征。结果表明，土地利用类型以旱地为主的地区、海拔在150-250m之间的地区、坡度为5-15°的地区，是土壤侵蚀最为严重的地区。⑷基于小流域的景观特征分析，进行了土壤粒度与土壤侵蚀模数的相关性分析，结果表明：土壤粒径组成35-220μm区间所占比例越高，区域土壤平均侵蚀模数越低；220-2000μm土壤粒径组成区间所占比例越高，土壤侵蚀模数越大。进行了不同景观类型与土壤侵蚀模数的分析，结果表明水田、林地、草地和沼泽是控制土壤侵蚀有效的土地类型，而旱地和未利用地与土壤侵蚀模数显著正相关。进行了景观指数与侵蚀模数的分析，结果表明：破碎化程度越大，土壤侵蚀模数小，聚集度指数与土壤侵蚀程正相关，多样性指数与侵蚀模数程显著负相关。

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第1章 绪 论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究文献综述

1.3研究内容

1.4研究方法与技术路线

第2章 研究区概况及数据处理

2.1乌裕尔河流域概况

2.2空间数据库的构建与处理

第3章 基于RUSLE的土壤侵蚀模拟及时空分布特征

3.1 RUSLE模型因子的估算

3.2 基于RUSLE模型黑土侵蚀量模拟

3.3土壤侵蚀状况年际变化分析

3.4本章小结

第4章 土壤侵蚀环境背景及影响因素分析

4.1 土壤侵蚀环境背景分析

4.2基于小流域单元土壤侵蚀影响因素分析

4.3 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

声明

致谢