基于GIS城市土壤侵蝕量的計算——以武漢市為例.pdf

1、隨著水土流失的發(fā)展，城市水土保持受到了廣泛的關(guān)注，城市化不斷發(fā)展，給城市帶來了嚴重的水土流失，因此，研究城市的水土流失特征及其影響因素，對于當?shù)赝寥狼治g的防治和實現(xiàn)生態(tài)恢復具有重要的理論指導意義。
　　 文章以位于江漢平原的武漢市為研究對象，以研究區(qū)降雨、地形、土壤等為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，運用GIS和RUSLE模型，分別從研究區(qū)水土流失總體現(xiàn)狀、各水土保持類型區(qū)土壤侵蝕現(xiàn)狀和不同土地利用類型土壤侵蝕現(xiàn)狀等幾個方面對研究區(qū)土壤侵蝕特征做出分

2、析；估算了研究區(qū)潛在土壤侵蝕量并評估了各土地利用類型的土壤保持能力；基于研究區(qū)土壤侵蝕的特征和各地類土壤保持能力特征提出研究區(qū)土壤侵蝕控制措施。研究得到的主要結(jié)論如下：
　　 (1)研究區(qū)的平均土壤侵蝕模數(shù)為2075t/km2·a，屬于輕度侵蝕級別，遠大于水利部頒布的西南土石山區(qū)土壤允許侵蝕模數(shù)500t/km2·a，研究區(qū)輕度水土流失面積呈明顯的下降趨勢，4年來面積減少了399.44km2，中度、強烈水土流失面積下降幅度不大，4

3、年來面積分別減少了16.37km2和1.82km2。這說明幾年來研究區(qū)內(nèi)水土保持治理取得了明顯成效，但同時也說明近年來研究區(qū)水土保持治理的工作重心主要集中在強烈以下流失治理方面，水土流失治理的任務(wù)仍十分艱巨。研究區(qū)內(nèi)強烈以上的土地面積只占研究區(qū)總面積的1.53％，但其侵蝕量卻占區(qū)域侵蝕總量的26.94％，且極強烈和劇烈流失面積有一定程度的增加，主要是因為人為活動干預強烈，例如陡坡耕地以及工礦用地不合理開采所致。此外，中、輕度侵蝕等級侵蝕

4、區(qū)的面積所占比重均最大，主要是旱地的不合理的利用導致，是需要重點進行治理的區(qū)域。
　　 (2)從各水土保持類型區(qū)土壤侵蝕的分布來看，研究區(qū)內(nèi)重點治理區(qū)的侵蝕面積為895.96km2，占全部侵蝕面積的58.63％，土壤侵蝕模數(shù)2780t/km2·a，水_十流失以中度侵蝕為主，旱地是水土流失的主要占地類型，極強烈流失面積較小，主要發(fā)生在未利用地，劇烈流失大部分發(fā)生在該區(qū)域，主要發(fā)生在坡度較大的旱地、未利用地和工礦用地。重點預防保護區(qū)

5、的土壤侵蝕模數(shù)1013t/km2·a，水土流失以輕度侵蝕為主，主要發(fā)生在坡度較小的旱地與工礦用地，該區(qū)無劇烈水土流失等級。重點監(jiān)督區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)為1230t/km2·a，水土流失以輕度為主，未利用地是極強烈以上水土流失的主要占地類型。因此，重點治理區(qū)仍然是研究區(qū)主要采取水土流失治理的區(qū)域，旱地、工礦用地與未利用地即為水土流失最為嚴重的土地利用類型。
　　 (3)從侵蝕面積、侵蝕強度和侵蝕量的分布來看，研究區(qū)各種土地利用類型侵蝕

6、面積從大到小依次是旱地、灌木林地、林地、工礦用地、未利用地、草地和城鎮(zhèn)居民用地，旱地占侵蝕總面積的60.16％，以輕度侵蝕為主。從侵蝕量比例來看，旱地所占的侵蝕量比例最大，占研究區(qū)土壤侵蝕總量的80.58％，其次是工礦用地、未利用地，分別占研究區(qū)侵蝕量的5.25％和5.01％，其他土地利用類型所占侵蝕量比例很小?？梢姾档亍⒐さV用地和未利用地是影響研究區(qū)土壤侵蝕的主要土地利用類型。旱地和工礦用地的年均土壤侵蝕量分別為2555749.0t/

7、·a、166428.6t/·a，旱地屬中度侵蝕，工礦用地屬于輕度侵蝕，如能將旱地與工礦用地降低到微度侵蝕，則研究區(qū)土壤侵蝕量至少可減少100萬t。因此，研究區(qū)水土流失治理的關(guān)鍵是實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)早地、未利用地與工礦用地的合理利用。
　　 (4)從潛在侵蝕與實際侵蝕量對比來看，研究區(qū)總體水土保持能力比較強。研究區(qū)內(nèi)旱地占侵蝕面積比例較大且坡度相對較大，導致潛在侵蝕總量最大。從土壤保持能力[83]來看(土壤保持模數(shù)與實際侵蝕模數(shù)之比)，保

8、持能力最大的土地利用類型是灌木林、林地和草地，分別達到7.80、7.13、7.72，其次是城鎮(zhèn)居民用地，達到4.14，旱地、未利用地和工礦用地的保持能力最弱，其值分別是1.62、2.57和2.61。灌木林、林地、草地的土壤保持能力最強，灌木林、林地、草地的實際侵蝕模數(shù)特別只有600t/km2a左右，屬于輕度侵蝕，而土壤保持模數(shù)達到4000t/km2a以上，因此兩者比值很大；城鎮(zhèn)居民用地的土壤保持能力較強是因為研究區(qū)居民區(qū)全部硬化，屬于微

9、度侵蝕。旱地、未利用地的土壤保持能力最弱，原因是地表裸露，沒有植被的保護也缺乏有效水土保持措施，工礦用地的土壤保持能力也較弱，是因為工礦用地不合理開采以及較陡地形所致。
　　 (5)研究區(qū)域內(nèi)土壤侵蝕量的主導因素是該地區(qū)的土地利用類型，這意味著RUSIE方程中取決于土地利用類型的植被覆蓋管理和水土保持措施兩因子的變化會對研究區(qū)土壤侵蝕引起較為顯著的影響。因此控制研究區(qū)土壤侵蝕防治的關(guān)鍵是調(diào)整其土地利用結(jié)構(gòu)，把植被覆蓋率低和管理水