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小流域水土流失现状及动态变化分析评价

黑龙江水利科技 2023年第7期51卷 69-72页

作者：庄志东彰武县苇子沟镇水利站辽宁彰武123212

以彰武县土城子小流域为例,基于2015年和2020年的卫星遥感影像,采用地理信息系统及中国土壤流失方程(csle)评价分析其水土流失现状及动态变化。结果表明:土城子小流域2015年和2020年水土流失面积11.41km^(2)、1.41km^(2),占流域面积的33... 详细信息

以彰武县土城子小流域为例,基于2015年和2020年的卫星遥感影像,采用地理信息系统及中国土壤流失方程(csle)评价分析其水土流失现状及动态变化。结果表明:土城子小流域2015年和2020年水土流失面积11.41km^(2)、1.41km^(2),占流域面积的33.10%和4.09%,以自然侵蚀为主,其次为生产建设和坡耕地等人为侵蚀;2020年相较于2015年土城子小流域水土流失面积减少10.00km^(2),流域北部、东部的侵蚀面积明显减少,但依然存在零星的坡耕地侵蚀和大片自然侵蚀,这也是今后土城子小流域生态整治的重点。

关键词：水土流失动态分析 csle方程彰武县

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仓子小流域土地利用与土壤侵蚀时空变化分析

黑龙江水利科技 2023年第1期51卷 66-70页

作者：翟国爽朝阳市建平县白山乡水利服务站辽宁建平122406

通过实地调查、遥感影像、航片等方式,采用CLSE方程及转移矩阵揭示了辽西低山丘陵区仓子小流域1993-2020年土壤侵蚀与土地利用时空变化特征。结果表明:(1) 1993-2020年仓子小流域独立工矿用地、农村居民点以及灌木林地持续增加,旱地逐... 详细信息

通过实地调查、遥感影像、航片等方式,采用CLSE方程及转移矩阵揭示了辽西低山丘陵区仓子小流域1993-2020年土壤侵蚀与土地利用时空变化特征。结果表明:(1) 1993-2020年仓子小流域独立工矿用地、农村居民点以及灌木林地持续增加,旱地逐渐减少,2005年退耕还林草工程的实施明显加快了土地利用变化速率;(2)土壤侵蚀呈减弱趋势,强烈及以上强度侵蚀面积占比逐渐减小,而微度侵蚀占比持续增大,侵蚀模数从最初的28.1t/(hm^(2)·a)波动下降到7.0t/(hm^(2)·a);(3)不同用地类型的土壤侵蚀强度排序:灌木林地<草地<旱地<独立工矿用地,退耕还林草工程队有效遏制土壤侵蚀具有显著欧勇。

关键词： csle方程转移矩阵土地利用土壤侵蚀时空变化

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黄土丘陵沟壑区典型小流域土壤保持功能研究

黄土丘陵沟壑区典型小流域土壤保持功能研究

作者：李永宁西北农林科技大学

学位级别：硕士

土壤保持功能为生态系统服务功能中一项极其重要的调节功能,在防治水土流失及土地退化等方面有着重要的作用。本研究以黄土高原丘陵沟壑区纸坊沟流域为研究对象,通过在流域内进行网格布点采样,系统研究流域土壤理化性状及土壤可蚀性因... 详细信息

土壤保持功能为生态系统服务功能中一项极其重要的调节功能,在防治水土流失及土地退化等方面有着重要的作用。本研究以黄土高原丘陵沟壑区纸坊沟流域为研究对象,通过在流域内进行网格布点采样,系统研究流域土壤理化性状及土壤可蚀性因子的空间分布特征,计算了流域降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡度、坡长和水土保持措施等影响土壤侵蚀的主要因子,评估了流域土壤侵蚀现状及土壤保持功能,探讨了地形要素、土地利用类型与土壤类型影响下的土壤保持功能差异及空间分布规律,分析了近80年来纸坊沟流域土地利用与土壤保持功能的动态变化,以期为系统评估土地利用转变对土壤侵蚀的影响、深入理解植被恢复背景下典型小流域生态系统服务功能持续稳定发挥提供理论支撑与科学依据。取得了以下主要研究结果:(1)基于csle方程,初步研究了流域影响土壤侵蚀的七大主要因子。具体而言,降雨侵蚀力变化范围为437.31～4913.17 MJ·mm·hm·h·a,均值为1586.33 MJ·mm·hm·h·a;流域土壤可蚀性因子分布范围为0.0175～0.0189t·hm·h·hm·MJ·mm,均值为0.0184 t·hm·h·hm·MJ·mm;坡度坡长因子变化范围为0～31.87,均值为11.44;水土保持生物措施、工程措施与耕作措施等三大措施因子整体上其值范围均为0～1。(2)整体上,土壤可蚀性因子与土壤类型差异显著,具体表现为二色土最大,黄绵土次之,新黄土、红粘土质黄绵土及红土质黄绵土三者分别占二色土和黄绵土的97.27%、96.73%、97.35%和98.53%、97.99%、98.62%。土壤可蚀性因子在地形要素上分布特征表现为随坡度和海拔梯度的增加呈先增加后减小的趋势,即二次抛物线型的分布特征;随坡长的增加呈逐渐减小趋势;在坡向分布上表现为半阳坡区域其值最小,分别占阴坡、半阴坡和阳坡的99.31%、99.32%和99.04%。土壤可蚀性因子在空间分布特征上整体表现为自西向东呈逐渐递减的分布规律,即在流域沟口和左岸区域高、沟头和流域右岸低、沟底处于中间过渡状态的空间分布特征。(3)对于研究区土壤侵蚀模数,若不考虑水土保持措施等因子,其潜在侵蚀模数为322.47 t·hm·a,极强度和剧烈侵蚀是流域主要的土壤侵蚀强度类型;在通过采取植树造林、兴修水平梯田等相应水土保持措施后,其实际侵蚀模数为6.58 t·hm·a,土壤保持模数为315.93 t·hm·a,减沙效益大大增加,此时,微度、轻度侵蚀是流域主要的土壤侵蚀强度类型,两者面积共占流域面积的78.58%,土壤保持功能在空间分布特征上整体表现比较均匀。(4)土壤保持功能在不同要素影响下差异较大。分别来看,对于土地利用类型而言,林地的土壤保持功能最强,草地次之,其土壤保持强度分别是园地、建设用地和农地的1.40～1.55倍和1.30～1.45倍。对于在地形要素上分布特征而言,随坡度梯度的增加呈增强的趋势;随海拔与坡长梯度的增加,呈先增加再减小的变化趋势;在坡向上的分布表现为在半阳坡区域最大,分别是阴坡、半阴坡和阳坡区域的1.16、1.02和1.01倍。对于不同土壤类型而言,红粘土质黄绵土最强,红土质黄绵土次之,两者分别为黄绵土、新黄土和二色土的1.10、1.11、1.24倍和1.04、1.05、1.17倍。(5)在流域土地利用面积发生变化的大背景下,其水土流失强度和土壤保持功能也发生着不同程度的变化。在流域近80年的土地利用变化中,林草地面积发生了先急剧减少再增加的变化过程,减少的林草地主要转换为农地,即农地面积变化趋势为先急剧增加再逐渐减少。对应的土壤侵蚀强度,在1938年主要以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,而1958年中度以上土壤侵蚀面积急剧增加,1978年强度以上侵蚀面积开始减少,1999年中度侵蚀类型以下的面积显著增加,到目前流域土壤侵蚀类型主要为微度侵蚀。对于土壤保持功能,其随时间变化表现为先减弱再增强的趋势,主要原因是近些年来流域水土保持综合治理措施的实施,使得水土流失综合治理度显著上升。

关键词：土壤侵蚀土壤保持功能 csle方程黄土丘陵沟壑区

土壤侵蚀尺度效应研究及定量评价——以临沂地区为例

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土壤侵蚀尺度效应研究及定量评价——以临沂地区为例

作者：李倩倩中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

临沂地处沂蒙山区,是山东省土壤侵蚀最严重的地区之一。长期以来的土壤侵蚀造成的土壤切割破碎、石漠化面积扩张、自然植被退化等多种问题,严重威胁着人类的生存与发展。土壤侵蚀受多因子、多尺度变异的综合影响,危害大且持续性强,是当... 详细信息

临沂地处沂蒙山区,是山东省土壤侵蚀最严重的地区之一。长期以来的土壤侵蚀造成的土壤切割破碎、石漠化面积扩张、自然植被退化等多种问题,严重威胁着人类的生存与发展。土壤侵蚀受多因子、多尺度变异的综合影响,危害大且持续性强,是当前全球普遍面临的一种复杂的地质灾害。本文基于3S技术和csle对临沂的土壤侵蚀状况进行定量评价研究,并对研究区土壤侵蚀主导影响因子—坡度坡长因子进行特征研究,分析其随着空间分辨率的变化而产生的变化规律。得到下面的结论:(1)研究区的微度侵蚀占总面积的80%以上,轻度侵蚀也很严重,已占到的15.62%,在地形起伏较大的山区、丘陵地带存在着非常明显的中、强度侵蚀。整个研究区土壤侵蚀较为严重的地区主要分布在山区周围,平原地区很少,分析可能的原因是海拔较高,坡度较大,有利于侵蚀性径流的形成。山区周围的侵蚀又以山脚为主,越往上的区域,侵蚀程度越低。对研究区土壤侵蚀模数与影响因子进行相关分析,发现该区土壤侵蚀模数与坡度坡长因子LS存在很强的依赖关系,二者的Pearson相关系数最高,为0.815,P=0.001。由此可见,研究区降雨侵蚀力因子R,土壤可蚀性因子K,坡度坡长因子LS、生物措施因子B和耕作措施因子T共同影响土壤侵蚀的发生和发展,而地形因子是该研究区土壤侵蚀的主导因子,对土壤侵蚀起着决定性的影响。(2)对90m、100m、150m、250m和300m分辨率的DEM数据,分别生成坡度、坡长和LS因子,对比几组数据发现随着栅格尺寸的变大,三种指标的最小值都基本保持不变,而最大值和平均值都发生了明显的变化。随着分辨率的增大坡度线性减小,坡长线性增大,而LS因子呈线性减小趋势。栅格尺寸的增大会造成地面实际地貌形态的粗略表达,地面细节信息被剔除,造成最小坡度值变大、最大坡度值变小,以至于平均坡度变小。而随分辨率降低,低坡长等级栅格数越来越少而较高坡长等级栅格数越来越多,导致了研究区内坡长平均值增大。LS因子呈线性减小趋势说明坡度是LS因子值变化的主控因子。

关键词：土壤侵蚀 csle方程侵蚀分级分辨率尺度特征

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本溪县水土流失重点治理区土壤侵蚀评价

水土保持应用技术 2020年第4期 40-43页

作者：隋晓丹本溪市本溪县水务和移民事务服务中心辽宁本溪117100

以本溪县水土流失重点治理工程万利项目区为例,采用2009—2019年土地利用数据、土壤类型数据、DEM数据、水文站月降雨量等数据率定csle方程的相关参数,运用ArcGIS技术计算万利项目区土壤侵蚀强度,进一步分析土壤侵蚀与坡度、土地利用变... 详细信息

以本溪县水土流失重点治理工程万利项目区为例,采用2009—2019年土地利用数据、土壤类型数据、DEM数据、水文站月降雨量等数据率定csle方程的相关参数,运用ArcGIS技术计算万利项目区土壤侵蚀强度,进一步分析土壤侵蚀与坡度、土地利用变化间的关系。结果表明:土壤侵蚀强度在不同坡度带上存在较大差异,土壤侵蚀敏感区以15°~25°坡耕地为主;草地、耕地和林地为项目区主要土地类型,具有草地与林地面积逐渐增大、耕地面积不断减少的变化特征;小流域退耕还林措施的实施,可在一定程度上降低土壤侵蚀强度和面积;土壤侵蚀强度与土地利用变化之间的关系密切,草地和林地土壤侵蚀强度较弱、耕地土壤侵蚀相对较强。耕地的减少、林地和草地面积的增大能够明显减弱侵蚀;坡度和土地利用方式为制约土壤侵蚀空间分布的主要因素,15°~25°坡耕地为今后水土保持的重点治理区。

关键词： csle方程土壤侵蚀空间分布重点治理区