福建寧化紫色土地區(qū)土壤侵蝕動態(tài)變化特征研究.pdf

1、水土資源是人類賴以生存的物質基礎，近幾十年來，人口增長、社會經(jīng)濟發(fā)展和資源的高強度開發(fā)，直接導致土地退化和區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化，水土流失問題日漸成為我國頭號環(huán)境問題。寧化縣地處“三江源頭”，是福建省水土流失最嚴重的地區(qū)之一，也是我國南方紫色土丘陵區(qū)水力侵蝕的典型代表，境內水土流失已有上百年歷史，嚴重制約了社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，加劇了區(qū)域貧困和生態(tài)環(huán)境惡化。由于長期研究的側重點不同，我國南方紫色土丘陵區(qū)水土流失理論、生態(tài)恢復與重建實踐等工作

2、相對滯后，而已有的研究大多集中于室內、坡面等小尺度范圍內，研究空間窄，時間跨度短；此外，以往的土壤侵蝕研究由于技術手段的限制，多集中于定性和定量方面，動態(tài)研究應用不多。因此，深入研究紫色土丘陵區(qū)大尺度范圍內水土流失多年變化規(guī)律，建立土壤侵蝕數(shù)據(jù)庫，定量地評價強化治理的效果，可以有效地指導當?shù)厮帘３謱嵺`，為更好地在政府宏觀調控下開展水土流失綜合防治工作奠定基礎。 隨著遙感、地理信息系統(tǒng)技術和空間分析模型的深入發(fā)展，利用遙感和地理

3、信息系統(tǒng)技術研究典型區(qū)域水土流失及其動態(tài)變化，成為最迅速可靠的理想手段之一。自2000年寧化縣開展大規(guī)模的水土流失綜合治理實踐以來，在社會、經(jīng)濟及其它因素影響下，區(qū)域土壤侵蝕面積、景觀要素等發(fā)生了很大變化。本文以水土保持學、生態(tài)學的相關理論為基礎，以寧化西部典型紫色土流失區(qū)為研究區(qū)域，基于地形圖、ALOS遙感數(shù)據(jù)等，綜合利用“3S”技術和ArcView、ArcGIS、Erdasimagine等軟件，采集包括地形(主要利用DEM提取高程、

4、坡度、坡向等地形因子)、土地利用類型、植被、土壤侵蝕和水土保持措施五個方面數(shù)據(jù)，建立了大比例尺、高精度的區(qū)域土壤侵蝕地理空間數(shù)據(jù)集，在野外實地判讀驗證和專家咨詢的基礎上綜合生成土壤侵蝕現(xiàn)狀圖；分析了寧化西部2000-2007年土壤侵蝕的強度、數(shù)量結構在時間和空間上的演變及其變化原因，定量評價治理效果；同時，結合寧化縣紫色土綜合治理實踐經(jīng)驗，提出防治對策。研究的主要結論如下： 1.2007年水土流失現(xiàn)狀。2007年福建省寧化縣西部

5、區(qū)域水土流失總面積為13123.82h㎡，占土地總面積的27.04％，土壤侵蝕以微度和輕度為主，隨著侵蝕強度的增加，土壤侵蝕面積呈下降趨勢。由生成的2007年寧化西部土壤侵蝕現(xiàn)狀圖可知，該區(qū)水土流失集中分布在以石壁鄉(xiāng)為中心的中部低山丘陵區(qū)，向周圍山區(qū)呈輻射下降趨勢。石壁、淮土鄉(xiāng)兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)僅占區(qū)域土地總面積的45.2％，其水土流失面積約占了流失總面積的近4/5(為79.73％)。 2.2000-2007年治理期間土壤侵蝕數(shù)量、強度動

6、態(tài)變化規(guī)律。根據(jù)土壤侵蝕分級統(tǒng)計結果可知，從總體變化趨勢上看，自2000年以來，寧化西部區(qū)域水土流失面積呈下降趨勢，2007年與2000年相比，共減少水土流失面積1509.86 h㎡，下降了3.11％，年變化率為1.47％。從各侵蝕強度類型變化趨勢來看，微度侵蝕和中度侵蝕明顯增加，其它各侵蝕類型均呈減少趨勢，其中以中度和輕度侵蝕面積變化幅度最大；中度和極強度侵蝕年變化率最大。說明7年間寧化西部紫色土地區(qū)土壤侵蝕經(jīng)過治理已初顯成效。

7、 3.各侵蝕類型的轉移動向和新增來源構成變化。7年中約有15462.98h㎡面積發(fā)生不同程度的變化，占區(qū)域總面積的31.85％。其中微度侵蝕主要轉化成輕度侵蝕；輕度、中度和極強度侵蝕均主要轉化為微度侵蝕，主要聚集在中部采取封禁保護和強化治理措施的地區(qū)。微度、中度侵蝕分布主要由輕度、強度侵蝕轉化而來；輕度、強度侵蝕主要由微度轉化而來，極強度侵蝕絕大部分由輕度、微度侵蝕轉化而來，主要聚集在全墾式山地開發(fā)、火燒山、項目開發(fā)建設等人為活動干擾

8、嚴重的區(qū)域，呈零星散狀分布。 4.利用土壤侵蝕地域分布重心模型對各侵蝕類型空間位置轉換分析得出，7年間寧化西部地區(qū)土壤侵蝕分布總重心向西北偏移，整體上偏移了1945.813m；從侵蝕類型上看，微度、輕度侵蝕重心分別向東南、西北方向偏移，中度和極強度侵蝕重心均向西南方向偏移，而強度侵蝕向東南方向偏移，其中以極強度侵蝕偏移距離最大，整體上偏移了8066.912m。 5.運用SEIC和SEII指標對區(qū)域內不同地形因子土壤侵蝕結