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基于3S技术和USLE模型的土壤侵蚀研究

马永力  
【摘要】: 土壤侵蚀作为一种非点源污染,其流失土壤中所含养分进入水体,将会增加水库水体富营养化的风险,因此引起了社会各界的广泛关注。近几十年来,随着3S技术(遥感、地理信息系统和全球定位系统)的迅速发展和土壤侵蚀机理研究的不断深入,3S技术和土壤侵蚀评价模型的结合越来越受到人们的重视。 丹江口水库位于湖北、河南、陕西3省交界处,是南水北调中线工程的水源地,其库区周围生态环境的状况对丹江口水库的水质产生直接的影响。在国家科技支撑重点项目的支持下,本文利用3S技术和美国通用土壤侵蚀方程(USLE),对丹江口水库河南境内的土壤侵蚀状况进行了评价,探讨了土壤侵蚀对丹江口水库水质的影响。主要结论如下: 首先对研究区遥感影像进行预处理,建立地理环境的解译标志,采用人机交互式目视解译方法获取不同时期土地利用现状,采用归一化植被指数提取研究区的植被覆盖度。 利用美国通用土壤侵蚀方程USLE,并对其降雨侵蚀力因子、土壤可蚀性因子、植被覆盖度因子、地形因子、水土保持措施因子进行深入分析与量化研究,实现了研究区域土壤侵蚀量以及流失土壤养分量的估算。从1991年到2007年,研究区的土壤侵蚀量呈下降趋势,土壤侵蚀模数从1991年的44.8t·hm-2·a-1到2007年16.9t·hm-2·a-1。 土壤侵蚀造成的土壤养分流失量较大,其中每年有机质流失量约10.8万吨;全氮流失量有0.66万吨;全磷流失量0.5万吨。年均养分流失模数达到有机质15.02t/km2,全氮0.92t/km2,全磷0.72t/km2。 改善库区的生态环境,减少非点源污染,保证丹江口水库的水清澈任重而道远。


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