基于InVEST模型的黄土高原人工灌草系统土壤保持功能评估

发布时间：2020-05-15 12:56

【摘要】：黄土高原是生态环境特别薄弱和敏感的区域,在水流的长期侵蚀作用下,使该区域成为土壤侵蚀最为严重的区域之一,严重地影响和制约着该地区生态安全、经济和社会的可持续发展。土壤保持是黄土高原地区的首要任务,土壤保持功能也是该地区生态系统服务的主导功能,而人工灌草系统作为黄土高原地区土壤保持发挥重要作用的植被类型,评估其土壤保持功能,认识人工灌草系统生态服务的重要地位和作用具有重要的意义。本研究以定西市安定区为例,利用InVEST模型和ArcGIS软件,对2017年黄土高原丘陵区人工灌草生态系统土壤保持功能进行评估,为黄土高原地区生态保护政策的制定提供决策依据。研究结果如下:(1)利用Wischmeier月尺度公式计算出安定区的降雨侵蚀力R值介于146-881(MJ·mm/hm~2·h·a),ArcGIS空间插值分析结果表明在空间上R值呈由北向南升高的态势,南部地区成为土壤侵蚀较为严重的区域。(2)利用EPIC模型计算安定区的土壤可蚀性K值介于0.0133-0.0177(t·hm~2·h·hm~(-2)·MJ~(-1)·mm~(-1))之间。ArcGIS空间插值分析结果表明,在空间上土壤可蚀性K值呈由北向南逐渐降低的态势。(3)应用InVEST模型,计算出安定区2017年的实际土壤侵蚀总量为9.53×10~6t,单位面积的平均土壤侵蚀量为26.4t/hm~2。其中,微度与轻度侵蚀占了安定区面积的98.96%,占总实际土壤侵蚀量的79.4%;中度、强烈、极强烈和剧烈侵蚀4类仅占了安定区面积的1.04%,占总实际土壤侵蚀量的20.6%,表明安定区的土壤侵蚀主要表现为微度与轻度侵蚀。(4)对不同土地利用类型土壤侵蚀量进行比较,按照实际土壤侵蚀量由大到小排序为:耕地(768.07×10~4t)天然草地(129.19×10~4t)建设用地(30.1×10~4t)未利用土地(14.77×10~4t)人工灌草地(9.69×10~4t)林地(1.16×10~4t)水域(0.079×10~4t)。由于耕地面积占该区域总面积的32.69%,实际土壤侵蚀量和侵蚀强度均为最大,侵蚀强度达到64.99t/hm~2,总侵蚀量达到7.68×10~6t,占该区域土壤侵蚀总量的80.59%。人工灌草系统的面积占该区域总面积的29.7%,侵蚀强度为0.9t/hm~2,总侵蚀量达到9.69×10~4t,实际土壤侵蚀量仅占该区域土壤侵蚀量总量的1.02%。在单位面积上进行比较,人工灌草系统的土壤侵蚀量仅为耕地侵蚀量的1.38%。(5)土壤保持量的计算结果表明,安定区单位面积的平均土壤保持量为167.3t/hm~2,其中,人工灌草系统单位面积的土壤保持量最高,达308.76t/hm~2,是平均水平的1.85倍。全区土壤保持的总量是6.04×10~7t,其中,人工灌草系统达33.1×10~6t,占总土壤保持量的54%。按土壤保持总量由大到小排序为:人工灌草地(3310.21×10~4t)天然草地(2042.03×10~4t)耕地(606.9×10~4t)建设用地(50.17×10~4t)林地(23.56×10~4t)未利用土地(4.55×10~4t)水域(0.54×10~4t)。
【图文】：

技术路线图,技术路线,土壤保持,兰州大学

技术路线

地理位置,甘肃省,祖厉河,黄土高原丘

学位论文基于 InVEST 模型的黄土高原人工灌草系统土壤保持第 3 章研究区概况况理位置位于甘肃省定西市安定区，属于典型的半干旱黄土高原丘陵北纬 35°17′54″～36°02′40″，东经 104°12′48″～105°01′06″之（图 3-1）。其位于祖厉河关川河上游位置，北面为甘肃省陕西省省会西安市，，是全市政治文化中心，所以被称作“兰吴静等，2009）。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S157.1

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