结构性植被盖度的土壤侵蚀应用研究

发布时间：2018-05-19 17:15

  本文选题：延河流域 + 结构性植被盖度　； 参考：《西北大学》2015年硕士论文

【摘要】：植被是土壤侵蚀最重要的影响因子之一,这种影响在土壤侵蚀研究中通常用植被覆盖度来表示。常用的投影覆盖度在表征植被的水土保持功能时存在局限性。结构性植被盖度耦合了植被各覆盖层(乔灌草层、枯枝落叶层)的盖度信息,旨在克服投影覆盖度的局限性,综合反映群落盖度对土壤侵蚀的影响,但已有研究以理论探索居多。将结构性植被盖度作为植被因子指标应用于土壤侵蚀定量评价实践,验证其合理性与适用性,对于正确认识植被与土壤侵蚀的关系,完善土壤侵蚀定量研究方法体系,科学指导区域水土流失防治及生态环境建设具有重要意义。本研究以陕北黄土高原延河流域为研究区,以2013年日降雨数据、Landsat 8 OLI影像、SRTM-DEM、土地利用图、土壤K值图、把口站实测径流／泥沙数据等为数据源,使用RS和GIS空间分析技术,分别基于结构性植被盖度遥感模型和像元二分模型提取研究区的结构性植被盖度和NDVI植被盖度,对比两种植被盖度多方面的差异,并将其分别用作植被因子指标,进行基于USLE模型的土壤侵蚀定量评价及实测验证,以分析结构性植被盖度的合理性,以及结构性植被盖度遥感模型在区域土壤侵蚀定量评价中的适用性,取得了以下主要成果：1、结构性植被盖度与NDVI植被盖度的比较分析实现了延河流域2013年NDVI植被盖度和结构性植被盖度的遥感提取及对比分析。结果表明,就统计参数而言,结构性植被盖度的值域范围、平均值和标准差皆小于NDVI植被盖度。空间分布上,结构性植被盖度与NDVI植被盖度基本相似。盖度分级统计分析中,NDVI植被盖度反映的植被状况远好于结构性植被盖度：NDVI植被盖度中各等级盖度均占一定比例,且以中等及以上等级盖度为主,所占面积比例几近60%；而结构性植被盖度中差等盖度、中等盖度占绝对优势,所占面积比超过90%,良等盖度占比不到1%,无优等盖度。不同结构类型植被群落的NDVI植被盖度和结构性植被盖度存在较大差异。结构性植被盖度普遍低于NDVI植被盖度,在高植被覆盖区域尤其明显,而在低植被覆盖区会出现NDVI植被盖度低于结构性植被盖度的现象,这表明结构性植被盖度能较好地克服NDVI固有的缺陷,更为精准地反映植被覆盖的实际状况。2、基于USLE模型的延河流域2013年土壤侵蚀定量评价分别采用结构性植被盖度和NDVI植被盖度作为植被因子指标,获取USLE所需的覆盖与管理因子,在GIS平台下运行USLE模型获得区域土壤侵蚀强度分布图；结合水利部《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 190—2007),进行土壤侵蚀强度分级。结果表明,NDVI植被盖度下,土壤侵蚀模数范围为9.75-110535.26t·km-2·a-1,平均土壤侵蚀量为12867.12 t·km-2·a-1,土壤侵蚀强度以轻度侵蚀和中度侵蚀为主；基于结构性植被盖度的土壤侵蚀模数则介于25.27-165801.39 t·km-2·a-1,平均土壤侵蚀量为16176.88t·km-2·a-1,土壤侵蚀强度以极强度侵蚀和剧烈侵蚀为主。3、结构性植被盖度遥感模型适用性分析结合流域把口站观测输沙量,对结构性植被盖度与NDVI植被盖度分别作为植被因子指标时计算所得的土壤侵蚀评价结果进行实测验证,分析结构性植被盖度遥感模型在区域土壤侵蚀定量评价中的适用性。结果显示,NDVI植被盖度下,侵蚀量／输沙量的值为2.96；结构性植被盖度下侵蚀量／输沙量的值为3.74,更为接近已有研究得出的多年平均值(3.87),说明结构性植被盖度能更为准确地反映区域土壤侵蚀实际状况,更适合于区域土壤侵蚀定量评价。
[Abstract]:The vegetation cover is used as vegetation factor index in the quantitative evaluation of soil erosion .
The cover degree of the structural vegetation cover is lower than that of the vegetation cover , and the cover degree of the vegetation cover is lower than that of the structural vegetation cover .
The results show that the soil erosion modulus range is 9.75 - 110535.26t 路 km - 2 路 a - 1 , the average soil erosion is 12867.12 t 路 km - 2 路 a - 1 , and the soil erosion intensity is dominated by mild erosion and moderate erosion .
Based on the structural vegetation coverage , the soil erosion modulus is 25.27 - 165801.39t 路 km - 2 路 a - 1 , the average soil erosion amount is 16176.88t 路 km - 2 路 a - 1 , the soil erosion intensity is dominated by extreme intensity erosion and severe erosion .
The value of erosion amount / sediment transport under the structural vegetation cover is 3.74 , which is closer to the multi - year average value ( 3.87 ) from the existing research , which indicates that the structural vegetation cover can reflect the actual situation of soil erosion in the region more accurately , and is more suitable for quantitative evaluation of soil erosion in the region .
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S157.1

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本文编号：1910961