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沂蒙山区典型小流域土壤侵蚀与土地适宜性评价

作　者: 李扬
导　师: 刘霞
学　校: 山东农业大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: 流域环境因子土壤侵蚀影响因子土地适宜性评价三维模拟
分类号: S157
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文以地处沂蒙山区的九仙山小流域为研究区域,高分辨率航片影像为主要信息源,以水土保持理论和土地适宜性原理为指导,采用人机交互解译与野外调查验证的方法,对流域环境因子、土壤侵蚀现状及其主要环境影响因子和土地适宜性等进行了系统分析与评价,主要成果如下:1.查清了流域环境因子特征九仙山小流域呈向南倾斜的簸箕形,高程在96.2m~548.2m之间,流域长度为4.12km,流域宽度为2.19km,流域完整系数为0.53。流域沟壑总长度33.84km,沟壑密度3.75km/km2,沟底平均比降3.40%;地貌以低山丘陵为主;坡度级别以平缓坡和陡坡为主。流域内土壤以棕壤为主,土层厚度、土壤物理特征、土壤化学特征空间变异性较大,土层厚度在10cm~150cm之间,土壤容重为1.26~1.67g/cm3,总孔隙度为30.89%~46.78%,非毛管孔隙度为8.36%~17.32%,土壤有机质在0.93~3.20g/kg之间,氮含量在0.02%~0.04%之间,全磷含量在0.26~1.14g/kg之间,钾含量为81.08~263.53μg/g。流域内高等植物种类66种,优势植物种类有11种,主要植被类型可划分为森林、灌草和作物3个植被型组和7个植物群系。小流域植被覆盖度以中覆盖度为主,比例占流域总面积的45.03%。土地利用类型以林地和耕地为主,分别占流域面积的58.86%、20.87%。2.掌握了流域土壤侵蚀特征及其与主要环境因子的关系小流域的土壤侵蚀面积为432.20hm2,占总土地面积的47.91%。土壤侵蚀以水力侵蚀为主,侵蚀强度以轻度侵蚀、中度侵蚀为主,局部有强烈和极强烈侵蚀的水土流失特征。土壤侵蚀在空间分布上呈现一定的规律性,轻度侵蚀主要分布在山间斜平地与丘陵区的交界处;中度侵蚀主要集中在流域北侧和西南坡面;强烈侵蚀和极强烈主要分布海拔较高、坡度较大的坡面上,呈现零星分布。土壤侵蚀与土地利用、坡度、植被盖度关系密切。在坡度等环境因子相似的情况下,灌木林地、荒草地的土壤侵蚀情况比防护林的土壤侵蚀情况严重,而整修的旱梯田要好于水浇地、用材林等土地利用类型;从坡度因子看,15~25°坡度等级区域,土壤侵蚀面积最大。在植被盖度方面,整体表现为土壤侵蚀强度随植被覆盖度的增加而减少。3.评价了小流域的土地适宜性小流域土地以中等适宜级土地和勉强适宜级土地为主,面积分别为397.34hm2、282.95hm2 ,多分布于防护林这种土地利用类型,有少量的高度适宜级土地(70.77hm2),大多分布在水浇地区域,而不适宜级土地最少(55.34hm2),主要分布在裸岩石砾地。通过土壤侵蚀对土地适宜性的影响分析,受土壤侵蚀影响较大的土地为中等适宜级土地及勉强适宜级土地中的极强烈侵蚀区域,应当重视这些区域的土壤侵蚀防治工作。4.实现了小流域三维模拟在目前的流域水土流失监测及土地适宜性评价的研究中,大多以缺乏空间位置立体感的平面专题图形式进行展示。本文以小流域数字高程模型、航空像片和土壤侵蚀与土地适宜性等相关图层为数据源,对小流域进行了三维模拟,更加直观展示小流域地形、土壤侵蚀和土地适宜性特征,为小流域水土流失监测、治理以及流域规划提供更为直观的依据。通过对流域环境因子、土壤侵蚀及土地适宜性特征的调查,分析了小流域存在的问题,建议适当调整土地利用结构,结合气候特点及地形条件,增加灌木林地和荒草地的植被覆盖度,适当种植风景观赏类树种,丰富小流域整体色彩度,整修流域内谷坊和低标准梯田,部分坡面进行坡改梯,并进一步优化下垫面配置。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-11
1 引言  11-18
  1.1 研究目的与意义  11-12
  1.2 国内外研究进展  12-18
    1.2.1 土壤侵蚀  12-15
    1.2.2 土地适宜性评价  15-18
2 材料与方法  18-29
  2.1 研究区概况  18-19
    2.1.1 自然概况  18-19
    2.1.2 社会经济  19
    2.1.3 水土保持  19
  2.2 研究内容、方法与技术路线  19-28
    2.2.1 数据来源与处理  19-25
    2.2.2 研究内容与方法  25-28
  2.3 技术路线  28-29
3. 结果与分析  29-81
  3.1 流域环境因子分析  29-51
    3.1.1 流域特征  29-35
    3.1.2 土壤特征  35-40
    3.1.3 植被特征  40-50
    3.1.4 土地利用格局分析  50-51
  3.2 土壤侵蚀状况分析  51-57
    3.2.1 九仙山小流域土壤侵蚀格局  51-53
    3.2.2 土壤侵蚀环境影响因子分析  53-57
  3.3 土地适应性评价分析  57-73
    3.3.1 评价因子的选择  57-60
    3.3.2 单因子评价  60-68
    3.3.3 综合评价  68-69
    3.3.4 土地适宜性分析  69-73
  3.4 三维模拟  73-79
  3.5 问题与建议  79-81
    3.5.1 土地利用结构  79
    3.5.2 林草植被  79
    3.5.3 工程措施质量  79
    3.5.4 监测下垫面优化布局  79-81
4 讨论  81-83
  4.1 数据源  81
  4.2 土壤侵蚀模型  81
  4.3 评价因子的选择及权重问题  81-83
5 结论  83-86
  5.1 查清了九仙山小流域环境因子  83
  5.2 掌握了九仙山小流域土壤侵蚀格局特征  83-84
  5.3 评价了九仙山小流域的土地适宜性  84
  5.4 实现了小流域三维模拟  84-86
参考文献  86-91
致谢  91-92
攻读学位期间发表论文情况  92-93
附件  93

沂蒙山区典型小流域土壤侵蚀与土地适宜性评价

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