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区域土壤侵蚀动态评价

作　者: 任宗萍
导　师: 杨勤科
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 藉河示范区土地利用变化土壤侵蚀评价区域土壤侵蚀模型
分类号: S157
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

中国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一,特别是黄土高原地区,每年的土壤流失量达16亿吨。自50年代以来,国家对黄土高原投入大量的人力、物力进行水土保持治理和研究工作,取得了显著成效。目前,如何用统一的标准来模拟和预测区域土壤侵蚀成为决策者和研究者共同关注的问题。以往的土壤侵蚀评价主要是对土壤侵蚀进行定性评价,本文在遥感与GIS技术支持下,分析了“黄河水土保持生态工程甘肃省天水市藉河示范区项目”实施以来该区土地利用动态变化规律,并在此基础上分别采用水利部土壤侵蚀评价标准、区域水土流失模型和中国土壤流失方程对研究区土壤侵蚀进行了定性和定量的评价,分析土壤侵蚀的动态变化,研究土壤侵蚀和土地利用的关系,得到以下主要结论:(1)藉河示范区土地利用变化自1998年藉河示范区项目实施以来,研究区土地利用类型发生较大变化。从1997年到2005年,耕地面积减少了9.81%,林地面积增加了3.19%,草地面积增加了5.77%。在0-15°坡度上,耕地在不同年份均占绝对优势,草地次之,林地最少;在15°-25°之间,耕地所占比例在1997年和2001年明显大于草地,但是到2005年,草地开始占优势;在大于25°的坡度上,林地所占比例大于耕地和草地的比例。从1998年到2005年,大于25°坡耕地一直在减少,草地一直在增加,由此可以推出退耕还林还草是研究区土地利用变化的主要原因。(2)藉河示范区土壤侵蚀动态变化基于水利部土壤侵蚀标准研究表明,2005年研究区土壤侵蚀较1997年明显减弱,与1997年相比,强度、极强度和剧烈侵蚀分别减少10%、10%和4%。水利部土壤侵蚀评价标准主要从坡度、土地利用及植被盖度三个方面进行土壤侵蚀评价分级。由于坡度在短时间内不会发生变化,土地利用和植被盖度的变化是引起土壤侵蚀变化的主要原因。这表明项目实施以来研究区林草明显增加,植被盖度有很大提高。基于区域土壤侵蚀模型和中国土壤流失方程表明,2005年土壤侵蚀比1997年土壤侵蚀强,主要是因为2005年的降雨强度远大于1997年,降雨是土壤侵蚀的主要因子之一。虽然,2005年的植被盖度比1997年的植被盖度大,但是降雨引起的土壤的侵蚀远大于植被减少土壤侵蚀的作用,导致2005年的土壤侵蚀强度大于1997年。这与利用水利部土壤侵蚀评价结果相反,其原因是水利部土壤侵蚀评价标准未考虑降雨对土壤侵蚀的影响。(3)土壤侵蚀与土地利用的关系土地利用的变化是引起土壤侵蚀变化的重要因素之一,在短时间内,改变土地利用方式是快速减少区域土壤侵蚀的有效措施。利用中国土壤流失方程对藉河示范区未来的土壤侵蚀预测表明,不仅要实行退耕还林还草,而且要保证退耕还林还草的质量,确保植被的有效盖度,才能达到减少土壤侵蚀的效果。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 选题的目的和意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-14
    1.2.1 国外研究进展  11-12
    1.2.2 国内研究现状  12-14
  1.3 研究目标  14
  1.4 研究内容  14-16
    1.4.1 藉河示范区土地利用动态分析  14
    1.4.2 藉河示范区土壤侵蚀综合评价  14-15
    1.4.3 土壤侵蚀与土地利用变化的关系  15-16
第二章研究方法与技术路线  16-20
  2.1 研究区概况  16
  2.2 基础数据及处理方法  16-17
  2.3 研究方法  17-18
    2.3.1 基于水利部土壤侵蚀评价标准的土壤侵蚀评价  17-18
    2.3.2 基于区域水土流失模型的土壤侵蚀评价  18
    2.3.3 基于中国土壤流失方程的土壤侵蚀评价  18
  2.4 技术路线  18-20
第三章藉河示范区土地利用动态变化分析  20-28
  3.1 研究区域土地利用变化的意义  20
  3.2 土地利用数据处理方法  20-22
  3.3 基于三期土地利用图的结果分析  22-26
    3.3.1 土地利用的数量变化分析  22-23
    3.3.2 土地利用空间变化分析  23-26
  3.4 土地利用变化结果和驱动力分析  26-28
    3.4.1 土地利用变化结果  26-27
    3.4.2 土地利用驱动力分析  27-28
第四章土壤侵蚀因子库的建立  28-50
  4.1 降雨因子  28-35
    4.1.1 月降雨量的时空变化及月降雨历时的确定  28-29
    4.1.2 降雨侵蚀力因子研究  29-35
      4.1.2.1 研究区年降雨量的时空变化  29-32
      4.1.2.2 降雨侵蚀力因子计算方法与计算结果  32-35
  4.2 土壤因素  35-38
    4.2.1 土壤抗冲系数和土壤稳渗速率因子的获得  35-36
    4.2.2 土壤可蚀性因子的获得  36-38
  4.3 DEM 生成及地形因子提取  38-43
    4.3.1 DEM 的生成  38
    4.3.2 坡度提取  38-39
    4.3.3 坡度坡长因子  39-43
  4.4 叶面积指数和植被盖度因子的获取  43-45
  4.5 水土保持措施因子的提取  45-50
    4.5.1 植被覆盖与管理因子（B）  45-47
    4.5.2 工程措施因子（E）  47-48
    4.5.3 耕作措施因子（T）  48-50
第五章基于模型的藉河示范区土壤侵蚀评价  50-63
  5.1 基于水利部土壤侵蚀标准的土壤侵蚀评价  50-52
    5.1.1 藉河示范区土壤侵蚀评价  50-51
    5.1.2 土壤侵蚀定性评价结果分析  51-52
  5.2 基于区域土壤侵蚀模型评价  52-56
    5.2.1 区域水土流失模型数据输入和结果输出  52-53
    5.2.2 藉河示范区区域水土流失计算结果与空间分析  53-56
  5.3 基于中国土壤流失方程的土壤侵蚀评价  56-63
    5.3.1 示范区各年土壤侵蚀计算结果与分析  56-58
    5.3.2 藉河示范区土地利用变化与土壤侵蚀的关系  58-60
    5.3.3 藉河示范区土壤侵蚀预测  60-63
第六章结论  63-65
  6.1 本研究主要结果  63-64
  6.2 需进一步解决的问题  64-65
参考文献  65-70
致谢  70-71
作者简介  71

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