三峡库区腹地土壤侵蚀动态评价的尺度效应

发布时间：2020-03-21 07:08

【摘要】：基于尺度原理,研究区域土壤侵蚀在时间和空间两方面变化特征是国内外研究的出发点和着眼点。三峡库区腹地作为三峡库区水土流失最严重的地区,生态环境先天性脆弱,坡耕地开垦严重,人地矛盾突出。论文以库区腹心地带开州区、云阳县、奉节县、巫山县和巫溪县五县作为研究范围,以1970s、1988、2000、2010、2017年五个时期遥感影像作为数据来源,利用RS和GIS空间分析从整体尺度、流域尺度、乡镇尺度、网格单元尺度等四种尺度分析三峡库区腹地土壤侵蚀多尺度时空演变规律及其差异性。研究表明:(1)研究区土壤侵蚀时空演变研究区侵蚀面积在50%以上,侵蚀属于普遍存在,而侵蚀严重地区主要分布在研究区中东部、东南部和西南部等地区,特别是在河谷、槽谷地区广泛分布。研究区土壤侵蚀时间动态变化上分为两个变化时段,分别为1970s~2000年和2000~2017年:1970s~2000年为侵蚀状况恶化时期,而2000~2017年为侵蚀状况好转时期。1970s~2000年较低侵蚀强度向较高侵蚀强度转移面积较大,侵蚀面积增大;2000~2017年与1970s~2000相反,为较高侵蚀向较低侵蚀转移面积较大,侵蚀面积减小。(2)研究区不同评价尺度土壤侵蚀演变流域尺度上,侵蚀强度的面积分布都属于随侵蚀强度增加面积减小。草堂溪流域、梅溪河流域和彭溪河流域属于侵蚀较为严重的区域,边域溪流域、红沿河流域、小溪河流域侵蚀状况相对较好。乡镇尺度上,侵蚀严重乡镇主要分布在研究区西部、中东部的巫山、巫溪和奉节三县交界处及长江沿岸地区。随时间推移,这些地区土壤侵蚀呈现向四周扩展后快速收缩的演变态势,但仍为侵蚀程度相对严重的地区,这与其人类活动剧烈以及岩溶地貌生态脆弱有关。乡镇中白桥镇、金峰镇、厚坝镇、菱角乡、峰灵镇目前为侵蚀严重地区,属于重点治理地区。而云阳县的部分乡镇多处于侵蚀恶化状态,应加强侵蚀的治理力度。网格尺度上,40多年间,侵蚀严重地区多分布在槽谷、长江沿岸等的河谷地区,治理时多注意人类活动较多的地区。侵蚀较轻地区的面积大致没变,但已经从东部向南部边缘区和北部转移,且较低侵蚀集聚区的土壤侵蚀综合指数从1970s年的0.51降至为2017年的0.15,表明侵蚀较低地区侵蚀状况同样有所好转。(3)不同尺度土壤侵蚀演变差异研究区整体尺度土壤侵蚀表现为波动性变好的演变类型,随空间尺度进一步减小,流域尺度已出现波动性恶化和波动性变好两种演变类型,乡镇尺度与网格尺度则出现波动性变好、波动性恶化、持续性变好和持续性恶化四种类型。不同尺度的土壤侵蚀演变趋势及分布的变化在大体上趋于一致,作为次一级不同空间尺度较整体尺度来说其具有不规则性,特别是在演变趋势中存在与整体演变相反的侵蚀状况恶化部分,但这些更小的空间尺度的主要演变类型依然反映了区域的演变趋势,且随着尺度的进一步扩大,区域整体的演变趋势主导着这些次一级尺度演变类型的发生方向。(4)典型区土壤侵蚀格局演变特征案例研究典型区侵蚀程度与分维数成反比,与多样性成正比;当侵蚀增强时,人文干扰更剧烈,景观结构越规则,多样性增强;典型区微度侵蚀为主体,斑块镶嵌结构复杂,聚集度高;侵蚀强度较高的类型则斑块则结构相对简单,聚集度较小,但随侵蚀程度变好,侵蚀强度较高处为人类治理的重点区域,所以斑块趋向破碎化,斑块分布复杂,聚集度高。栖霞镇侵蚀状况为持续性恶化,相对来说各侵蚀强度面积分布更为均匀,多样性的变化与侵蚀程度成反比。典型区不同土地利用条件下的土壤侵蚀强度主要由旱地、林地和草地这三种类别所决定,侵蚀程度为旱地草地林地,水域、建设用地、水田的侵蚀程度很小,旱地较多区域,土壤侵蚀程度高,且侵蚀演变更易处于恶化状态。
【图文】：

技术路线图,土壤侵蚀,三峡水利工程,时空演变规律

从区域尺度探讨三峡库区土壤侵蚀的变化。在时间选择 1970s 年、19、2000 年、2010 年、2017 年五期数据，时间跨度近半个世纪，经历三峡库业经济体制改革、三峡水利工程修建、重庆直辖市成立等几次重大变革，分土壤侵蚀的影响。(2)选择不同评价尺度单元研究库区腹地土壤侵蚀时空演变规律，并总结出尺度土壤侵蚀的演变类型，从定量到定性评价研究区土壤侵蚀 1970s~2017 时的动态变化。.3.5 研究技术路线论文研究技术路线见图 1.1

位置,三峡库区,区县,腹地

2 研究区概况与数据处理.1 研究区概况三峡库区是指受长江三峡水利工程淹没并有移民任务所涉及区域，包含湖北和重庆市 20 个县（区）市。依据《三峡库区近、中期农业和农村经济发展总体划(1995-2010 年)》对三峡库区划分区标准，将三峡库区划分为库首、库腹、库三大地理区域，，三峡库区腹地生态环境先天性脆弱，坡耕地开垦严重，人地矛突出，水土流失为三峡库区最为最严重的地区，故选取三峡库区腹地作为研究。库区腹地则包括重庆市 11 个区县。综合考虑自然和社会经济因素后，论文选库区腹地开州区、云阳县、奉节县、巫溪县、巫山县五区县作为研究区域。研区地处北纬 30°29′19″~31°44′，东经 107°55′48″~110°11′。位于四川盆地东部，湖北、湖南、贵州、四川、陕西五省交界，是长江流域中西部结合地带。研究总面积约为 18 683km2，所辖乡镇 165 个，截止 2016 年底，常住人口为 367.45人[86]。地形地貌复杂，位于渝东北褶皱带和大巴山弧形断裂带交接地带，山脉横岭谷交错，多以山地为主，喀斯特地貌广泛分布且发育典型。
【学位授予单位】：重庆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S157

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