三江源区高寒草甸退化草地土壤侵蚀响应与模拟研究

摘要

针对三江源区高寒草甸退化草地土壤侵蚀问题开展研究，目的在于揭示高寒草甸退化草地土壤侵蚀对影响因子的响应规律，同时引入通用土壤流失数学模型（USLE），以USLE中的植被（C）、降雨侵蚀力（R）、土壤可蚀性（K）、地形（LS）、水土保持综合措施（P）诸因子作为模型参数构建基于NetLogo的模拟模型，模型的构建过程和结果如下：
　　1、研究样地植被覆盖度在不同年份间存在显著差异（P<0.05）；坡地重度退化草地是高寒草甸土壤侵蚀发生的主要区域；坡地中度退化、坡地重度退化草地C为0.04、0.20，滩地中度退化、滩地重度退化草地C为0.04、0.05，坡地和滩地轻度退化草地植被覆盖度均大于阈值78.3％，C为0；研究样地P为0.9。
　　2、利用空间插值法-反距离权重法（IDW）获得了研究区降雨量数据，研究区平均降雨量535.60mm，多年平均R为106.29MJ·mm·km-2·h-1·a-1；R在30年间呈增加趋势，R在一年内集中分布在6-7月。
　　3、研究区草地土壤有机碳含量随草地退化程度加剧而下降；0-30cm土层土壤机械组成呈粉粒含量>沙粒含量>粘粒含量的变化趋势；研究区K变化范围为0.2594t·km2·h·MJ-1·mm-1·km-2至0.3085t·km2·h·MJ-1·mm-1·km-2，K随着草地退化程度的加剧而上升；研究区LS随地形不同而变化，范围为10.52-56.14。
　　4、利用USLE以及土壤侵蚀响应因子C、P、R、K、LS的取值，计算得到了研究区土壤侵蚀模数变化范围为0-331.354t·km-2·a-1；坡地重度退化草地土壤侵蚀强度达到轻度级，其他各样地土壤侵蚀强度为微度级。
　　5、在NetLogo模型中模拟研究区3年时限土壤侵蚀面积的变化，表现为随时间的延续侵蚀面积增大，模拟结果与实测结果间未达极显著差异（P>0.01）。另外，以研究区当前土壤侵蚀现状为初始状态，模拟单位草地面积上侵蚀比例达100%时经历的年限，则坡地中度退化、坡地重度退化、滩地中度退化、滩地重度退化样地经历的年限分别为27.10±0.23年、13.83±0.40年、32.03±0.29年、25.70±0.30年；对模型参数进行灵敏度分析，模型结果对不同参数的变化敏感程度不同，参数灵敏度排序为C>K>LS>R>P。

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第一章 引言

1.1 问题的提出

1.2 选题背景及意义

1.3 文献综述

1.4 论文结构

第二章 研究区概况及研究内容

2.1研究区概况

2.2研究内容

2.3技术路线

第三章 土壤侵蚀对高寒草甸退化草地生物因子的响应

3.1 研究方法

3.2 结果与分析

3.3 小结

第四章 土壤侵蚀对高寒草甸退化草地降雨因子的响应

4.1研究方法

4.2结果与分析

4.3小结

第五章 土壤侵蚀对高寒草甸退化草地土壤因子的响应

5.1研究方法

5.2结果与分析

5.3 小结

第六章 土壤侵蚀对高寒草甸退化草地地形因子的响应

6.1研究方法

6.2 结果与分析

6.3 小结

第七章 高寒草甸退化草地土壤侵蚀模型与模拟

7.1 研究方法

7.2 结果与分析

7.3 小结

第八章 结论

8.1 结论

8.2 讨论

8.3 研究展望

参考文献

致谢

附录A NetLogo模拟模型

作者简历