【摘 要】
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水土流失是制约喀斯特山区生态环境与经济可持续发展的主要问题。基于黔中地区径流小区监测数据,采用数理统计方法与GIS技术结合,系统分析了黔中地区径流小区的产流次数、径流量和侵蚀量在空间上的分布特征,划分了黔中地区侵蚀性降雨的雨型,并研究了水土流失对不同降雨、地形和植被盖度的响应机制。通过监测数据对土壤侵蚀模型进行了修正,并运用GIS方法对黔中地区土壤侵蚀进行了计算和评价,探寻了黔中地区的水土流失规律
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水土流失是制约喀斯特山区生态环境与经济可持续发展的主要问题。基于黔中地区径流小区监测数据,采用数理统计方法与GIS技术结合,系统分析了黔中地区径流小区的产流次数、径流量和侵蚀量在空间上的分布特征,划分了黔中地区侵蚀性降雨的雨型,并研究了水土流失对不同降雨、地形和植被盖度的响应机制。通过监测数据对土壤侵蚀模型进行了修正,并运用GIS方法对黔中地区土壤侵蚀进行了计算和评价,探寻了黔中地区的水土流失规律。能够为喀斯特地区水土流失规律和土壤侵蚀模型提供理论基础,为区域水保工作的信息化和科学化管理进程提供参考。主要研究结论如下:(1)黔中地区影响径流的主要因子为降雨侵蚀力K、植被覆盖度C和坡度S。影响泥沙的主要因子为径流量R、坡度S和植被覆盖度C。受地形和降雨的影响产流次数与径流量在空间分布上具有相同的规律,而侵蚀量虽与径流量在线性拟合上具有极高的相关性,但受地表植被覆盖的影响,与径流量的空间分布具有一定的差别。(2)黔中地区降雨频繁、雨量大、历时长,且主要发生在夏半年。降雨量、降雨历时和I30min是降雨因子中影响径流量和侵蚀量的关键要素。通过选取的关键要素运用k-均值聚类法将侵蚀性降雨划分为四种降雨雨型,黔中地区以降雨量小、历时短、强度大的C雨型为主导,共占总次数的42.95%;C雨型以历时短、强度大、径流量大、侵蚀量大的特性对土壤侵蚀产生的影响更大。(3)不同坡长径流小区的多年平均径流量表现为随着坡长增加而降低的趋势,侵蚀量表现为随着坡长增加先降低后增加的趋势。不同坡度和坡长小区中,坡面水土流失与降雨量(P)和最大三十分钟雨强(I30min)成正相关关系。P和I30min较大的A、C雨型对不同坡度、坡长径流小区的地表径流过程及侵蚀特性的影响极大。(4)不同植被类型的径流量和侵蚀量差异巨大,不同雨型下耕地和经果林的土壤侵蚀最为严重;混交林、阔叶林、针叶林的产流产沙量相对较小。不同雨型下径流量和侵蚀量都呈随着植被覆盖度的增加而降低的趋势,植被覆盖度至少要达到75%才能抑制土壤侵蚀。(5)黔中地区主要以微度侵蚀为主,但是高强度土壤侵蚀的比重仍然较大,土壤侵蚀较为严重,中度侵蚀以上的土壤侵蚀面积随着土壤侵蚀强度的增强而增加。黔中地区毕节市县级单位整体的土壤侵蚀量大,土壤侵蚀程度高,更需要注重该区域的水土保持工作。通过径流小区监测数据修正的CSLE模型具有较高的适用性,能够对喀斯特地区的土壤侵蚀计算提供参考和借鉴。
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