基于“3S”技术的流沙河流域土地退化评价研究

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根据四川汉源县流沙河流域2005年61个样方植物以及土壤样品的鉴定与化验分析数据,采用多元统计方法对流沙河流域土地退化进行评价,通过评价结果和研究区遥感影像判读结果绘制土地退化现状分布图,同时进行土地退化面积统计以及不同退化程度下植物土壤性质分析,并探讨影响研究区土地退化的因素;在此基础上提出土地退化防治措施。研究结果分述如下。采用主成分分析法并结合专业知识将地形、植被以及土壤性质三方面的32个初选指标进行信息提取,最终确定坡向、生物量、盖度、H’、土层厚度、容重、团聚度、pH、有机质以及速效钾共10个指标作为土地退化评价的参评指标。运用K均值聚类和判别分析相结合的方法将样方分为对照、轻度、中度以及重度退化4类。土地退化面积统计结果表明,土地退化总面积为413.83km2,不同退化程度的面积依次为68.15km2、76.87km2、117.85km2和150.96km2;分别占退化面积的16.47%、18.58%、28.48%以及36.49%。随着土地退化的加剧,土层厚度、团聚度、有机质以及全氮的均值总体呈显著或极显著减少的趋势,而容重和pH则大体呈显著或极显著增加的趋势;植物群落数量特征、多样性以及丰富度指数均随土地退化的加剧呈显著或极显著降低的趋势,而均匀度指数则呈显著或极显著增加的趋势。区内植物共计54科90属110种,以禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、蔷薇科(Rosaceae)、松科(Pinaceae)等12科植物为主,共60种,占物种总数的66.67%,其中旱生植物占83.33%。禾本科、菊科以及豆科植物的物种数和频度随土地退化加剧呈递增,而松科、杨柳科以及蔷薇科植物则呈递减的趋势。海拔、人为干扰强度、土地利用类型以及公路是影响研究区土地退化的主要因素。随海拔的升高,生物量、H’和D3大体呈极显著增加的趋势,而盖度和Jsw不存在显著差异;土层厚度、团聚度以及有机质总体呈显著或极显著增加的趋势,而容重则呈极显著降低的趋势。随人为干扰强度的加剧,生物量、盖度、H’和D3大体呈显著或极显著减少的趋势,而Jsw则呈显著或极显著增加的趋势;土层厚度、团聚度以及有机质均呈极显著降低的趋势,而容重则呈显著或极显著增加的趋势。不同土地利用类型之间,生物量、盖度以及D3均以有林地极显著高于灌木林、灌草地以及荒草地,Jsw则是有林地显著或极显著低于其余类型;而不同类型间H’差异不显著;土层厚度和有机质均以有林地极显著高于其余类型,容重则是有林地显著低于其余土地利用类型,而团聚度差异不显著。随距公路距离的增加,生物量、盖度、H’和D3均呈显著或极显著增加的趋势,Jsw则是中等距离极显著高于远距离,与近距离差异不显著;土层厚度和有机质呈极显著增加的趋势;容重则呈极显著降低的趋势;与团聚度差异不显著。针对土地退化评价和影响因素分析,本文提出了加大天保工程实施力度、提高植被覆盖率、进行矿山治理以及加强道路防护工程建设等防治措施。
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