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喀斯特峡谷区生态治理的水土保持效应与土壤侵蚀模型

龙明忠  
【摘要】: 喀斯特地区的土壤侵蚀和石漠化具有成因上的因果关系,石漠化是土壤侵蚀长期作用的结果,土壤侵蚀是石漠化某一阶段作用强度的体现,二者具有紧密的联系。土壤侵蚀及其导致的土地退化、洪涝灾害已成为影响喀斯特地区协调发展的制约因素。本文对花江示范区生态治理过程中的水土保持效应作初步研究,探讨石漠化地区生态治理过程中土壤侵蚀因子的变化过程以及土壤侵蚀量的变化规律。时间上,对不同时段的土壤侵蚀因子作纵向的分析;空间上,对研究区内不同等级的石漠化样地作横向对比,正确评价生态治理过程中的水土保持效应,对喀斯特地区防治土壤侵蚀与退化,发展农业生产,改善生态环境具有重要的实践意义。 论文以不同等级石漠化样地为基本单元,以生态学理论、恢复生态学理论、可持续发展理论为理论基础,利用侵蚀线法、谷坝监测法等方法对花江的土壤侵蚀量作监测,同时辅以GIS、WEPP等先进的地学分析工具,就土壤侵蚀因子进行系统性、相关性和层次性研究,将不同等级石漠化条件下的土壤侵蚀量和土壤侵蚀因子结合起来,基于土壤理化特性、生境要素,运用频数分析、相关分析、空间对比分析、时间对比分析等方法,进行不同等级石漠化下土壤侵蚀因子的对比,归纳各土壤侵蚀因子对土壤侵蚀的影响,研究水土保持效果与植被恢复的关系。较为系统地探讨花江示范区水土保持动态特征,以及不同等级石漠化的水土流失空间分异规律,同时将土壤侵蚀与植被覆盖率、根系密度、土壤理化性质等对土壤侵蚀的影响联系起来进行综合分析,在此基础上初步探讨花江示范区生态治理过程中的水土保持效应。论文在土壤侵蚀量研究的基础上,对不同石漠化等级条件下的侵蚀因子进行统计分析,建立起适用于该区的土壤侵蚀预测评价的定量统计模型,预测监测区土壤侵蚀状况。研究结果表明: ①对花江示范区的土壤侵蚀动态变化监测表明,该地区多为中度以下侵蚀,但局部地段也发生强烈侵蚀,侵蚀受多重因素的影响。在治理过程中,全区植被覆盖率从2000年的21.4%上升到2005年的53.2%,增幅为114%,土壤侵蚀模数从2000年的412.8 t/km2·a下降到2005年的161.8 t/km2·a,年均降幅为12.2%;同期查尔岩小区的植被覆盖率从2000年的14.5%上升到2005年的59.2%,增幅为114%,土壤侵蚀模数从2000年的57.5 t/km2·a下降到2005年的21.36 t/km2·a,年均降幅为12.57%。 ②从近几年土壤侵蚀量与植被恢复程度的关系分析,造成各年土壤侵蚀量差异的原因,除各年降雨不同导致降雨侵蚀力的差异外,主要是植被不断生长进化,土壤抗蚀能力增强,因此就使得各环境因子不断改善。经研究发现,植被对土壤侵蚀的影响显著。不同植被覆盖率与其对应的土壤侵蚀量相关系数R在0.05水平上显著,二者呈显著负相


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