东辽河流域土壤侵蚀与景观格局时空关系研究

发布时间：2020-10-11 00:38

　　 土壤侵蚀是世界性的环境问题，由于土壤侵蚀对人类生存和社会的可持续发展和产生了严重的威胁，近年来受到了广泛的关注。目前中国是全球土壤侵蚀状况最严重的国家之一。本研究选择吉林省重要的商品粮基地东辽河流域为研究区，以土壤侵蚀学和景观生态学为理论基础，借助于遥感科学、地理信息系统和现代信息处理等方法，开展流域尺度下土壤侵蚀状况的研究。分别对研究区1988年、1998和2008的土壤侵蚀状况进行综合评价，在此基础之上，利用景观生态学的研究方法对东辽河流域20年间土壤侵蚀状况进行时空变化分析。本研究以期为流域水土保持治理以及生态恢复工作提供理论依据与决策参考。 论文的主要成果如下： 1.流域土壤侵蚀因子获取与其空间数据库建立 本论文通过对研究区土壤侵蚀状况进行研究，综合考虑研究区土地利用、地形、降雨、植被和土壤5个影响因素。本文借助遥感和GIS技术，提取影响土壤侵蚀的主要因子，在此基础上建立了研究区1988年，1998年和2008年的土壤侵蚀因子空间数据库，为研究小流域土壤侵蚀状况与分析提供数据准备。 2.土壤侵蚀总体变化时空关系分析 对研究区20年间的土壤侵蚀总体分析，并利用转移矩阵分析土壤侵蚀强度类型转移状况，然后在景观尺度和斑块尺度上选取与土壤侵蚀相关的景观指数对研究区的总体侵蚀状况进行景观格局时空关系研究。结果表明：研究区侵蚀面积明显呈现先迅速增加后缓慢减少的趋势。其中1998年之后侵蚀量不同程度的降低，剧烈侵蚀变化率最大，达到了46.36%。通过转移矩阵可以得知1998到2008间主要侵蚀类型的变化为剧烈—极强烈—强烈；极强烈—强烈—中度—微度；强烈—中度—轻度—微度；中度—轻度—微度；轻度—微度—中度；微度—轻度—中度，研究区的侵蚀景观格局特征趋向于低破碎化、低异质性和规则化。 3.子流域的景观格局与土壤侵蚀的关系研究 根据研究区20年土壤侵蚀评价结果，选取旱地、林地、水田和草地的面积，平均斑块形状指数，蔓延度指数中的聚集度，平均斑块分维数和香农多样性指数进行分析并与子流域的土壤侵蚀模数做单因子相关分析。结果表明，研究区景观破碎度在20年间呈现先增大后减少的趋势，通过分维度和形状指数的变化表明，增大的主要原因是受到自然和人为的共同影响，减少主要原因是由于人为干预导致的。其中香农多样性指数对子流域景观类型的敏感性高，能够表示景观的异质性，其负相关性，说明该指数在抑制侵蚀上具有指示意义。 4.不同环境背景及其流域分区的土壤侵蚀空间分布研究 基于景观生态学的基础上对研究区内20年的不同环境背景条件和不同流域分区的土壤侵蚀变化状况进行研究表明：海拔在250m以上的地区、坡度为8°-15°、土地利用类型以旱地为主要的土壤侵蚀地区是土壤侵蚀风险高的主要地带。1998年之后经过治理，侵蚀严重的地带土壤侵蚀状况趋于好转，其中以林地和旱地地区治理最为突出。同时对不同流域分区的土壤侵蚀状况进行分析。结果表明，上游低山丘陵地区土壤侵蚀情况最严重，中游岗地丘陵区次之，而下游平原岗地区基本无明显侵蚀。1998年至2008年经过10年的治理，上游低山丘陵区的土壤侵蚀整体状况趋于好转，但仍然是研究区水土保持的重点地带。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2013
【中图分类】：S157;P901
【部分图文】：

第 1 章 绪论地利用类型和植被覆盖度来提取水土保持措施因子 P 和植被覆盖和管理因子 C。（2）通过ArcGIS的Raster Calculator进行叠加处理得到研究区1988年，1998年，2008 年 3 期的土壤侵蚀整体特征，然后分别研究流域整体以及子流域的在景观格局下的土壤侵蚀的时空关系。（3）利用 DEM 数据获取研究区的坡度高程和地形坡度，结合土地利用数据以及流域分区来分析研究区不同环境背景及其流域分区下的土壤侵蚀的时空关系，具体技术路线（图 1.1）。

第2章 研究区概况与数据源2.1研究区概况2.1.1地理环境概况1.地理位置东辽河发源于吉林省东辽县宴平乡的小汗葱顶子峰的东南，流经吉林省辽源和四平地区和辽宁省的西丰、昌图、康平县，以及内蒙古的科尔沁左翼后旗等县市，在富德店与西辽河汇合，干流全长 360km，其中 80%以上和河长位于吉林省内，整个河道的比降为 1/1440[59]。邓伟等根据东辽河的流域和地貌特征将其可划分为拉（渭）津河流域、梨树河流域、二龙山水库区、北大河流域、中部山地小辽河流域和下游平原等 7 个水文小区[60]。

图 2.2 东辽河子流域分布图位于半湿润季风大陆性气候的中温带，多年平均气温4℃干燥多风少雨；夏季雨水充沛，冬季受西伯利亚冷空气的风速3~5m/s，春季风速最大，夏季最小。早霜最早始于期125~140天，年平均蒸发量450~700mm，年日照时数651.8mm，降水量分配不均，年内降雨多集中在6~8月被与土地利用状况内主要包括白浆土、沼泽土、暗棕壤、水稻土、冲积土、个土类。森林植被多为人工林。东辽河流域土地利用类型中主要以水田和旱地为主且集中分布在中下游地区，林地。质地貌概况
【参考文献】

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本文编号：2835781