【摘 要】
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黄土高原土壤侵蚀严重,如何防治并有效应对土壤侵蚀是目前亟待解决的关键科学问题。土壤保持服务作为生态系统提供的最重要的调节服务之一,在防治侵蚀和维持生态安全方面具有不可替代的作用。但是,前人研究多以USLE模型或RUSLE模型为计算工具,欠缺机理研究。因此,本文以黄土高原腹地泾河流域为研究区,开展3个研究内容:首先,基于有一定机理的SWAT分布式水文模型进行流域生态系统土壤保持服务时空分异特征研究;
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黄土高原土壤侵蚀严重,如何防治并有效应对土壤侵蚀是目前亟待解决的关键科学问题。土壤保持服务作为生态系统提供的最重要的调节服务之一,在防治侵蚀和维持生态安全方面具有不可替代的作用。但是,前人研究多以USLE模型或RUSLE模型为计算工具,欠缺机理研究。因此,本文以黄土高原腹地泾河流域为研究区,开展3个研究内容:首先,基于有一定机理的SWAT分布式水文模型进行流域生态系统土壤保持服务时空分异特征研究;其次,采用地理探测器模型对其影响因素展开分析;最后,尝试从土壤保持角度进行土地适宜性评价,以期为流域水土流失治理提供科学参考。主要研究结论如下:(1)从时空分异特征来看,流域土壤保持服务年际变化(2000-2018年)呈不显著增加趋势,而在空间分布上存在明显的区域差异。时间上,土壤保持量年际变化主要与年降雨量相关。空间上,流域西部土壤保持强度最高,多大于130t/ha;东部土壤保持强度较高,居于50t/ha到100t/ha之间;而流域北部、中部和南部土壤保持强度偏低,小于 30t/ha。(2)从影响因素来看,流域土壤保持空间分异特征是以自然因素影响占主导地位,而自然因素与人为因素共同影响也不容忽视。坡度是影响土壤保持空间分异特征的首要原因,年降雨量、年最大3h降雨强度、NDVI次之。与单个因子的影响相比,双因子交互作用会增强对土壤保持服务的影响,最大的是“坡度n土地利用类型”,次之“坡度门∩NDVI,而后是“坡度∩高程”与“坡度∩土壤可蚀性”。(3)从有利于土壤保持的角度分析土地适宜性可知,流域长期不适宜(重建)区和最适宜(维持)区所占比例最小,逐渐恶化(保护)区所占比例较小,而长期低适宜(恢复)区和情况好转(优化)区所占比例最大。重建、恢复和保护区,是当前生态恢复的难点地区,它们的退耕还林(草)成效不大或者土壤保持功能在恶化,该类地区的土地利用方式不利于土壤保持,除了优化土地利用,有必要采取水保工程措施。
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