基于RUSLE的北方山区土壤侵蚀定量研究与生态适宜性评价

论文摘要

中国是世界上水土流失最严重的国家之一,由土壤侵蚀造成的生态环境的破坏日益严重。我国对土壤侵蚀的研究工作已经进行了多年,取得了很多丰硕成果,在许多领域已经达到世界领先水平,摸清了我国土壤侵蚀的基本规律。但是对大中尺度的土壤侵蚀研究较少,由于数据采集的标准以及计算方法的不同,不同地区之间的土壤侵蚀研究数据往往不能进行交流和对比。本文采用统一标准划分不同的山区,采用普遍适用的算法和相对统一的数据对北方11个山区的土壤侵蚀进行定量研究,选用七个基本的生态影响因子对山区的生态适宜性进行评价,旨在得到具有可比性的不同山区的土壤侵蚀的基础数据,为我国利用修订的通用水土流失方程进行大中尺度的土壤侵蚀定量研究提供基本参考,为制定山区合理的规划方案以及保护山区的生态环境提供基本依据。本文首先根据文献资料、结合影像图,提出具有可操作性的山区划分的方法步骤,并对北方11个主要山区划定界线;之后运用RUSLE,借助Arcgis与Arc Workstation平台对北方11个主要山区进行土壤侵蚀(水蚀)的定量计算;最后利用土壤侵蚀的计算结果,并选择坡度、≥10℃的积温、降雨、海拔、质地、有机质共七个影响因子,运用层次分析法和聚类分析法对山区的生态适宜性进行评价和分区。结果表明:1、北方冻融水蚀区的土壤侵蚀强度最大,北方土石山区次之,东北黑土区土壤侵蚀程度最轻。山区的中山区和深山区一般是土壤侵蚀相对严重的区域,但并不是所有的山区都存在这样的趋势。北方冻融水蚀区中天山山区平均土壤侵蚀强度最大,北方土石山区中吕梁山区平均土壤侵蚀强度最大,东北黑土区中大兴安岭的平均土壤侵蚀强度最大。2、东北山区的生态环境状况最好,华北山区次之,西部山区的生态环境状况相对较差。一级生态区和二级生态区占北方山区总面积的80%以上,山区农业生产潜力巨大,既应当合理开发和利用山地资源,又要防止破坏其脆弱的自然生态条件。一级生态区分布比例较大的山区是长白山区,二级生态区分布比例较大的山区是吕梁山区,三级生态区和封山保护区主要分布的区域是祁连山区、天山山区、阿尔泰山区。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 相关研究回顾与研究进展
• 1.2.1 我国土壤侵蚀研究回顾
• 1.2.2 通用水土流失方程的发展过程
• 1.2.3 通用水土流失方程在我国的应用
• 1.2.4 利用通用水土流失方程定量预测土壤侵蚀的新趋势
• 1.2.5 基于GIS 的土地生态适宜性评价简介
• 2 数据、软件与研究方法
• 2.1 研究数据
• 2.2 所用软件
• 2.3 研究方法
• 3 北方山区的界定和划分研究
• 3.1 北方山区定义和划分方法
• 3.1.1 北方山区定义及概述
• 3.1.2 不同山区的划分方法
• 3.2 不同山区的分界结果与分布概述
• 4 北方山区土壤侵蚀定量研究及对比分析
• 4.1 RUSLE 模型中各个因子的计算
• 4.2 不同山区土壤侵蚀的计算结果与对比分析
• 4.2.1 东北黑土区土壤侵蚀评估与分析
• 4.2.2 北方土石山区土壤侵蚀评估与分析
• 4.2.3 北方冻融水蚀区土壤侵蚀评估与分析
• 5 北方山区生态适宜性分区
• 5.1 山区生态适宜性分区方法
• 5.1.1 层次分析法与聚类分析法简介
• 5.1.2 评价因子权重的确定
• 5.1.3 影响因子量化分级
• 5.1.4 生态适应性评价分区指标
• 5.2 生态适宜性分区结果与分析
• 5.2.1 生态适宜性分区总体概况
• 5.2.2 不同山区生态适宜性分区状况
• 6 结论
• 7 存在问题与展望
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文
• 作者简历
• 致谢