基于水土保持的秭归县植被恢复规划

摘要

水土流失是严重威胁人类可持续发展的生态问题之一。高程、坡度、坡向、地质地貌、人为活动、植被类型等因素相互作用，共同影响水土流失的过程和格局变化。在防治水土流失的各种措施中，植被恢复备受关注。尤其是植被群落结构改良，达到一定植被覆盖度时，能有效减弱或消除降雨径流对地表的冲刷和防止土壤结构被破坏，改良土壤，增加固土抗侵蚀能力。
　　本研究基于2011年秭归县森林二类清查数据和DEM数字高程模型，选取影响秭归县水土流失的因子，建立影响水土流失的敏感度评价指标体系，借助遥感和GIS技术进行水土流失单因子和多因子综合敏感度分析，定性并定量的研究秭归县水土流失不同敏感度等级的空间分布规律。探讨造成不同敏感度等级水土流失的主要原因，确定需要重点治理的区域，制定相应的植被恢复模式，有效减缓水土流失。为秭归县的水土保持工作提供理论依据和技术支持。主要的研究结论如下：
　　⑴ DEM、坡向、坡度、土地利用现状、植被类型、土壤类型、土壤土层厚度和腐殖质厚度8个单因子评价结果表明：土地利用现状和植被类型的敏感度等级偏低，面积比为：不敏感区>高度敏感区>极度敏感区>轻度敏感区>中度敏感区。土壤土层厚度和腐殖质厚度的敏感度等级面积比为：不敏感区>中度敏感区>极度敏感区。土壤类型的敏感度等级面积比为：不敏感区>极度敏感区>高度敏感区>中度敏感区>轻度敏感区，高程的敏感度等级面积比为：轻度敏感区>中度敏感区>不敏感区>高度敏感区>极度敏感区，且轻度和中度敏感区占秭归县一半以上区域。坡度的敏感度等级总体偏高，中度敏感区和高度敏感区占地59.86％，多发生在中低山区人类活动区密集的地方。坡向的敏感度等级面积比为中度敏感区>轻度敏感区>高度敏感区>不敏感区>极度敏感区，各敏感度等级分布较均匀。
　　⑵秭归县总面积226800.4734公顷，水土流失敏感度的综合评价结果表明，秭归县水土流失最严重的极度敏感区面积为26.55公顷，全是位于坡度25°以上的耕地或牧地。高度敏感区面积为4584.78公顷，占2.02%，零散分布于秭归县西南地区和北部，大部分依然是位于陡峭地带的耕地，该区植被稀少，土地贫瘠，水土流失风险很高。中度敏感区面积为74975.04公顷，占33.06%，分布全县，以乔木林地和灌木林地居多。轻度敏感区面积为124211.52公顷，占54.77%，除了水田坝乡和郭家坝镇较少，在其他10个乡镇皆分布广泛，虽坡度陡峭，但林地覆盖广，降低了发生水土流失的风险。不敏感区面积为9851.04公顷，占4.34%，主要零散布于秭归县南部及东南部森林发育良好的地区。
　　秭归县水土流失水平整体偏低。但随着土地的不合理利用，尤其是在坡度＞25°的区域毁林垦荒，加剧了水土流失风险，高度敏感区易成为极度敏感区，将严重威胁秭归县的生态安全。
　　⑶秭归县水土流失各敏感度等级区域的主要影响因子分析结果表明：极度敏感区的主要成因从自然条件来看是土壤松散、坡度大，本身易产生水土流失，加上坡面向阳、海拔较低、土壤腐殖质层较厚适宜耕种等人为因素，造成水土流失风险极大，最终导致土层瘠薄。高度敏感区大部分地区依然是耕地，主要成因从自然条件来看是坡度大，中低山区海拔低，土壤肥沃，腐殖质层深厚，光热良好，适宜耕作而人类活动频繁，大面积开垦农田畜牧等，而林木较少，最终造成水土流失风险较高。中度敏感区的主要成因从自然条件来看是坡度陡，位于中低海拔，紫色土区域土壤结构松散，容易发生水土流失，但由于腐殖质层深厚，坡面多半阴，光热条件适宜林木生长，坡林地覆盖面积广，棕壤和红壤抗侵蚀能力较好，最终水土流失风险中等。轻度敏感区的主要成因从自然条件来看虽然坡度陡峭，但此区位于中高海拔、多为半阴坡，抗侵蚀能力较强的棕壤和红壤覆盖面积广，腐殖质层深厚，为群落结构复杂，发育良好，覆盖度较高的林灌地生长提供了良好的条件，且人类活动少，最终水土流失轻微，风险较低。不敏感区面积较少，由于大面积分布的棕壤和红壤结构稳定易于渗水，土层深厚，坡度平缓，多为阴坡，腐殖质层深厚肥沃，适合森林发育，位于高海拔区，没有太多人为干扰，最终水土流失风险极低。
　　⑷秭归县具有良好水土保持效益的群落有毛黄栌群落、灌木（如盐肤木、檵木、黄荆、马桑）与栎类的混交群落、枫杨和紫穗槐胡枝子群落、樟树与黄荆和檵木群落、杜仲与茶和紫穗槐群落、香椿刺槐群落、马尾松刺槐和马桑群落、柏木刺槐和黄荆群落、杉木枫香和黄荆群落、华山松马尾松和栎灌群落、刺槐杉木胡枝子群落、马尾松枫香与毛黄栌群落、马尾松青冈栎与檵木群落、杉木桤木与紫穗槐群落、杉木枫香与黄荆群落等。草本以白茅和豆科植物为主。竹灌类的水土保持效果较好，经济林板栗和柑橘园和人工纯林杜仲、马尾松、刺槐等缺少地表覆盖的区域水土流失比较严重，结构复杂，发育完整的群落水土保持效果较好。
　　⑸对于对于水土流失极度敏感区，最适宜规划为灌木林和灌草地，在植被郁闭后，可以在控制放牧强度下适当放牧。除此之外，还需要考虑经济功能，对现有低产经济林进行改造或补植。推荐群落如盐肤木+栎灌——白茅群落，灌木层盖度为80，草本层盖度为40；黄荆+栎灌——白茅群落，灌木层盖度为78，草本层盖度为18；马桑——巴茅群落，灌木层盖度为70，草本层盖度为25；泡桐——柑橘+紫穗槐——三叶草群落，乔木层郁闭度为0.5~0.6，灌木层盖度为50，草本层盖度为60以上；杜仲——茶群落，乔木层郁闭度为0.2~0.3，灌木层盖度为80，草本层盖度为50以上。
　　⑹在高度敏感区，应重视荒山造林，适当封山育林，植被恢复尊重群落自然演替的过程，先种植灌草地，后期适当补植乔木，同时也应考虑种植经济林，与农作物复合种植，提高当地经济水平。推荐群落如马尾松+杉木——檵木——蕨类群落，乔木层郁闭度为0.85，灌木层盖度为30，草本层郁闭度为30；柏木+杉木——栎灌——巴茅群落，乔木层郁闭度为0.6，灌木层盖度为40，草本层郁闭度为30；栎+马尾松——栎灌——巴茅群落，乔木层郁闭度为0.9，灌木层盖度为30，草本层郁闭度为30；枫杨——胡枝子——蕨类群落，乔木层郁闭度为0.7，灌木层盖度为40，草本层郁闭度为50；黄荆+毛黄栌——白茅，灌木层盖度为40，草本层盖度为30；板栗——茶+紫穗槐+金银花——白茅群落，乔木层郁闭度为0.6，灌木层盖度为40，草本层郁闭度为40；杜仲——茶+紫穗槐-白茅群落，乔木层郁闭度为0.6，灌木层盖度为40，草本层郁闭度为40。
　　⑺在水土流失中度敏感区应控制人为干扰，保护现有林地，对水土保持效益低的林分进行改造，植被恢复时应以乔灌草模式为主。推荐群落如柏木——马桑——巴茅群落，乔木层郁闭度为0.75，灌木层盖度为40，草本层郁闭度为40；檵木+盐肤木——白茅群落，灌木层盖度为80，草本层盖度为40；刺槐——栎灌——白茅群落，乔木层郁闭度为0.85，灌木层盖度为30，草本层郁闭度为30；栎+马尾松——栎灌——巴茅，乔木层郁闭度为0.9，灌木层盖度为30，草本层郁闭度为30等。

目录

声明

1前言

1.1 选题背景和意义

1.2国内外研究进展

1.2.1水土流失的成因研究

1.2.2 水土流失敏感度评价研究

1.2.3 植被的水土保持功能研究

1.2.4 水土保持与植被规划

1.3 研究的目标、技术路线

1.3.1 研究目标

1.3.2 技术路线

2 研究方法

2.1 研究区域概况

2.2 数据来源

2.3 数据提取与处理方法

2.4 评价指标体系

3结果与分析

3.1秭归县水土流失敏感度单因子评价

3.1.1土地利用方式因子敏感度评价

3.1.2 植被类型因子敏感度评价

3.1.3 土壤类型因子敏感度评价

3.1.4土壤土层厚度因子敏感度评价

3.1.5 腐殖质厚度因子敏感度评价

3.1.6高程因子敏感度评价

3.1.7 坡度因子敏感度评价

3.1.8 坡向因子敏感度评价

3.2秭归县水土流失敏感度综合评价

3.2.1 综合评价

3.2.2 秭归县水土流失不同敏感度等级区域的主导因子分析

3.3 基于水土流失敏感度评价的植被恢复方案

3.3.1秭归县现有水土保持功能良好的群落类型

3.3.2典型水土流失地段的植被恢复规划方案

4 结论与讨论

4.1 结论

4.2 讨论

参考文献

致谢