烏裕爾河流域侵蝕溝格局及其演變過(guò)程.pdf

1、東北黑土區(qū)是我國(guó)主要的糧食生產(chǎn)區(qū)和重要的商品糧生產(chǎn)基地，對(duì)維護(hù)國(guó)家糧食生產(chǎn)安全具有舉足輕重的作用。長(zhǎng)期以來(lái)，人類的過(guò)度開(kāi)墾及不合理的耕作方式導(dǎo)致黑土區(qū)發(fā)生了非常嚴(yán)重的水土流失。東北黑土區(qū)侵蝕溝分布廣泛，水土流失損失巨大。侵蝕溝的發(fā)展不僅吞噬耕地，剝蝕表土，而且降低土壤肥力，影響糧食產(chǎn)量。
　　3S技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為侵蝕溝的研究提供了方便、科學(xué)和高效準(zhǔn)確的方法。為開(kāi)展大尺度和較長(zhǎng)時(shí)間序列的侵蝕溝定位和定量研究提供了方便條件。本研究利

2、用RS及GIS技術(shù)，依據(jù)烏裕爾河流域1965年、2005年及2012年三期高分辨率遙感影像，運(yùn)用人工解譯和野外驗(yàn)證相結(jié)合的方法提取侵蝕溝信息。由于侵蝕溝的解譯工作量大，環(huán)境條件復(fù)雜多變，需要多人協(xié)作完成。為了統(tǒng)一不同人員的解譯精度和質(zhì)量，得到相對(duì)真實(shí)、準(zhǔn)確的結(jié)果，本研究建立侵蝕溝解譯標(biāo)志，總結(jié)出解譯的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)范了侵蝕溝的提取方法和步驟，并對(duì)解譯結(jié)果進(jìn)行實(shí)地核查，最終得到了能夠反映實(shí)際情況的侵蝕溝解譯成果。
　　通過(guò)對(duì)相關(guān)自然環(huán)

3、境要素進(jìn)行數(shù)字化處理，分析三期土地利用數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)和侵蝕溝數(shù)量及分布數(shù)據(jù)。研究侵蝕溝的格局、演變過(guò)程與影響因素之間的相關(guān)關(guān)系，進(jìn)行侵蝕溝風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與區(qū)劃，并提出侵蝕溝治理的緊迫性分級(jí)，取得成果如下:
　　1、研究區(qū)內(nèi)1965年侵蝕溝2463條，2005年侵蝕溝11052條，2012年侵蝕溝12381條。經(jīng)過(guò)近50年的發(fā)展演變，2012年侵蝕溝數(shù)量是1965年的5.03倍。1965年的平均侵蝕溝裂度是6

4、20.36m2/km2，2005年的平均侵蝕溝裂度是3718.49m2/km2，2012年的平均侵蝕溝裂度是4723.10m2/km2。2012年平均侵蝕溝裂度是1965年的7.61倍。從侵蝕溝裂度的演變趨勢(shì)分析，1965年，研究區(qū)侵蝕溝比較分散，只是在中部、東南部略有集中;至2005年，侵蝕溝分布范圍不斷擴(kuò)展，裂度的極值提高了2.79倍，侵蝕溝具有集中連片發(fā)展的趨勢(shì);2012年，侵蝕溝裂度極值雖然有所降低，但是整體裂度值持續(xù)增加，侵蝕

5、溝已經(jīng)形成集中連片的分布格局。
　　2、研究區(qū)侵蝕溝的格局和發(fā)展受多種因素影響，主要影響因素為降雨因素、地形因素、土壤因素、地表覆被因素和人類活動(dòng)因素。單項(xiàng)因素分析表明:侵蝕溝裂度的發(fā)展隨著降水侵蝕力的增加而增加;侵蝕溝裂度隨著坡度的增加而增加，當(dāng)坡度為3～4°時(shí)侵蝕溝裂度達(dá)到最高，然后隨坡度的增加而逐漸降低;研究區(qū)內(nèi)侵蝕溝裂度在西坡和西南坡二個(gè)方向上最高;坡形的侵蝕溝裂度差異不明顯;研究區(qū)內(nèi)主要分布的四種土壤中，黑土和草甸土的侵

6、蝕溝裂度較高;地質(zhì)分類中玄武巖和沖積巖地區(qū)侵蝕溝裂度最高;根據(jù)土地覆被要素即土地利用類型的不同來(lái)看，耕地毋庸置疑的成為侵蝕溝產(chǎn)生和發(fā)展的首要載體。1965年、2005年和2012年三期侵蝕溝裂度與各影響因素的相關(guān)性分析證明:本研究區(qū)域侵蝕溝裂度的首要影響因素為降水侵蝕力(R)。坡度、地質(zhì)、地表覆被因子(C)、地形濕度指數(shù)(TWI)、以及距居民點(diǎn)距離等因素也都與侵蝕溝裂度呈顯著相關(guān)性。而坡向和坡形因素與侵蝕溝裂度未呈現(xiàn)顯著相關(guān)性。從200

7、5年到2012年侵蝕溝發(fā)展速度加快，侵蝕溝裂度值年均增長(zhǎng)143.51m2/km2，需盡快開(kāi)展有效治理措施。
　　3、通過(guò)對(duì)各種侵蝕溝影響要素進(jìn)行回歸分析，并對(duì)侵蝕溝發(fā)展具有顯著影響的主要因素進(jìn)行疊加，制作出研究區(qū)的侵蝕溝風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)圖。通過(guò)對(duì)2012年的侵蝕溝裂度進(jìn)行分析，提出了研究區(qū)的侵蝕溝治理緊迫性，并對(duì)緊迫性進(jìn)行了分級(jí)。
　　4、本研究創(chuàng)新之處:在典型東北黑土區(qū)用三期遙感影像及解譯的侵蝕溝數(shù)據(jù)，開(kāi)展了近50年長(zhǎng)時(shí)間序列的侵