南方花崗巖區(qū)景觀格局與水土流失關系及景觀格局優(yōu)化.pdf

1、南方花崗巖區(qū)是我國嚴重水土流失區(qū)，而安溪縣是南方花崗巖水土流失的典型地區(qū)之一，對其治理工作備受政府及人們的關注。因此在這背景下，對安溪縣西溪流域景觀格局與水土流失關系進行研究，并在此基礎上，從水平空間和垂直空間上進行景觀格局優(yōu)化以期減緩水土流失現(xiàn)象，為水土保持提合理、科學理論依據(jù)。
　　本研究以安溪縣內(nèi)崩崗多發(fā)區(qū)的西溪流域為研究區(qū)域，土地利用現(xiàn)狀圖、水土流失圖及DEM地形圖為主要的數(shù)據(jù)源，綜合運用景觀生態(tài)學理論和地形位指數(shù)理論及B

2、P神經(jīng)網(wǎng)絡模型、最小累積阻力模型和ArcGIS技術，分別從土地覆被和地形因子角度分析景觀格局對水土流失的影響?；谝陨暇坝^格局對水土流失影響研究，從景觀格局水平角度，建立景觀格局與水土流失之間 BP模型非線性的關系，并結合實際防治工程措施優(yōu)化景觀格局以期較少水土流失情況；從垂直空間角度，根據(jù)景觀格局與過程理論，運用最小累積阻力模型建立水土保持安全區(qū)，并結合其景觀類型分布和地形位指數(shù)，進一步優(yōu)化景觀格局以期減少水土流失情況。基于本研究可為

3、南方紅壤花崗巖區(qū)以優(yōu)化景觀格局來防治水土流失提供理論支撐和方法參考。論文獲得如下主要結論：
　?。?）應用 ArcGIS和 Fragstats軟件技術分析研究區(qū)景觀格局與水土流失，其結果表明：該研究區(qū)主要以山林景觀、茶園景觀和農(nóng)田景觀為主，以山林為景觀基質(zhì)。水土流失主要發(fā)生茶園景觀和裸地景觀，并以輕度和中度侵蝕為主；建設用地、農(nóng)田、河流和水庫的水土流失率較小，但建設景觀斑塊密度最大，破碎度最大。
　?。?）基于地形因子分析景

4、觀格局對水土流失的影響。在坡度景觀格局分析中，坡度在15°-25°的水土流失率最大，面積加權的平均形狀指數(shù)隨坡度變化趨勢與水土流失率相同，景觀連接度則相反，斑塊邊緣效應越大，景觀連接度越小，越容易發(fā)生水土流失。在高程景觀格局分析中，水土流失主要發(fā)生在低起伏山林和中起伏山林；斑塊數(shù)量、景觀形狀指數(shù)和面積加權的平均形狀指數(shù)對水土流失發(fā)生呈正向影響，景觀連接度對水土流失發(fā)生呈負向影響。
　?。?）根據(jù)景觀格局對水土流失影響分析，利用 B

5、P模型構建景觀格局與水土流失面積之間的非線性映射關系，并通過驗證樣本檢驗，基于此模型對優(yōu)化景觀格局后的水土流失情況進行模擬。其研究表明：建立 BP模型的相對誤差絕對值小于5％，說明景觀格局與水土流失面積之間存在精度較高的BP映射關系；通過優(yōu)化茶園和裸地的景觀格局，預測水土流失面積下降9.27%。因此，可通過BP映射關系對優(yōu)化景觀格局后預測水土流失情況，為指導水土流失防治提供參考。
　?。?）基于地形位指數(shù)理論和最小累積阻力模型，建

6、立水土保持阻力表面，并將其劃分了低等安全水土保持區(qū)、中等安全水土保持區(qū)和高等水土保持安全區(qū)，并在此基礎上，進一步分析其景觀類型和地形位指數(shù)上的分布，優(yōu)化其景觀格局以期減少水土流失的現(xiàn)象。研究結果：在地形位指數(shù)小1.11區(qū)域內(nèi)，合理利用建設用地，建立小流域綜合治理區(qū)；在地形位指數(shù)1.11~1.89區(qū)間內(nèi)，將周邊零散的旱地調(diào)整為茶園，建立“茶園-水保生態(tài)區(qū)”；地形位指數(shù)大于1.89，建立“崩崗—水保生態(tài)區(qū)—生態(tài)旅游區(qū)”一體的治理模型；通過其