论文部分内容阅读
水土流失是引起水体污染、土壤退化、江河堵塞等环境问题的重要原因,已成为当今世界主要的三大环境问题之一。动态监测水土流失过程、分析不同治理模式的水土保持效益,对指导水土流失治理具有重要意义。长汀县是典型的南方红壤水土流失区,在长期的水土流失治理过程中积累了大量可资借鉴的经验。本文运用USLE方程结合3S技术计算了长汀县1999年、2003年、2006年、2010年的水土流失量,分析各个年份之间的水土流失动态变化过程。并结合长汀县所采用的主要治理模式类型,分析不同治理模式下区域水土流失演变以及植被状况的动态变化过程,以期为水土流失治理提供理论指导和决策辅助。主要取得以下成果: (1)综合整理长汀县2000年至2010年水土保持治理项目管理卡和管理图,基于ArcGIS,建立长汀县2000年至2010年的水土流失综合治理项目管理数据库。 (2)运用3S技术提取USLE方程各因子专题图,计算长汀县1999年、2003年、2006年、2010年4个时期的水土流失量。结果表明,1999年的流失面积为653.43km2,占全县土地面积的21.05%,2010年的流失面积为406.24km2,占流全县土地面积的13.09%,经过11a的水土流失治理,长汀县水土流失面积减少了247.19km2,整体显示,长汀县水土保持工作取得很好效果,水土流失情况正向着好的方向发展。 (3)从乡镇尺度分析长汀县水土流失区域的空间分布,流失区域集中分布在河田镇、濯田镇、南山镇、策武乡和三洲乡,5个乡镇的土地面积之和仅占全县土地面积的36%,而水土流失面积却占全县水土流失面积43%以上。水土流失率分析结果显示,上述各乡镇不仅侵蚀面积大,而且土壤侵蚀率高。 (4)运用景观生态学理论,从景观要素斑块特征变化出发,对长汀县不同流失强度斑块的空间分布进行分析。结果表明,微度的斑块类型面积呈递增趋势,其他各等级的斑块类型面积均呈递减趋势;破碎度呈递减趋势,微度的破碎度从1999年的0.0025降至2010年的0.0009,其他各等级的破碎度均有不同程度的降低;另外还从不同侵蚀等级的斑块密度、散布与并列指数、聚类指数进行了分析。结果显示,长汀县水土流失面积与各类型水土流失斑块数量均呈递减趋势,不同流失等级斑块的空间分布逐步从分散向聚集发展。 (5)运用转移矩阵分析不同流失等级在各时期内的动态变化,结果表明,在1999年~2003年、2003年~2006年、2006年~2010年、1999年~2010年四个时期内,从高等级向低等级转移的面积分别为:374.72km2、290.68km2、315.54km2、521.92km2;从低等级向高等级变化的面积分别为:187.51km2、155.84km2、198.78km2、144.65km2,说明长汀县高等级水土流失区域正在逐期递减。 (6)综合分析长汀县封山育林、种植水保林草、低效林改造、种植经济林果、坡改梯、封山育林与种植水保林草结合、封山育林与低效林改造结合、种植水保林草与低效林改造结合、种植经济林果与坡改梯结合等主要治理模式下区域的水土流失演变过程。结果表明,各种治理模式在水土流失治理过程中均发挥了很好的作用,极大改善了长汀县的水土流失状况。在单一治理模式中,种植水保林草的治理效果最为明显,平均侵蚀模数从1999年的7036.8t/km2.a降低至2010年的918.8t/km2.a,下降6118.01;其后依次为:封山育林、种植经济林果、低效林改造、坡改梯。在混合治理模式中,封山育林和种植水保林草结合的治理效果最为明显,平均侵蚀模数从1999年的8217.73t/km2.a下降到2010年的1060.67t/km2.a,下降7157.06,下降率为87.09%;其次是低效林改造和种植水保林草相结合,下降率为86.10%;封山育林与低效林改造相结合模式的下降率为85.46%。