江淮丘陵区不同土地利用类型土壤侵蚀与土壤颗粒分布特征

发布时间：2020-08-31 11:56

　　为深入探讨江淮丘陵区土地利用类型与土壤侵蚀的关系以及不同土地利用类型的土壤颗粒组成特征,本文以淮河流域江淮丘陵区为对象,采用遥感调查、样地调查和样本测试相结合的方法,研究了江淮丘陵区不同土地利用类型的土壤侵蚀与土壤颗粒分布特征。一是基于研究区两期(2007年和2015年)的遥感影像,在ArcGIS支持下分析了土壤侵蚀的重点区域及其土地利用类型分布和土壤侵蚀动态特征;二是基于土壤分形原理和模型,利用土壤粒度分析激光衍射技术(激光粒度仪),研究了不同土地利用类型的土壤颗粒分布与分形特征。研究结果可为深入认识江淮丘陵区土壤侵蚀的重点区域及其不同土地利用类型的土壤颗粒组成特征提供参考和依据。主要研究结果和结论:1.不同土地利用类型侵蚀特征(1)江淮丘陵区土地利用类型与侵蚀分布淮河流域江淮丘陵区土地利用类型以耕地为主,其面积占江淮丘陵区总面积的49.21%;园地、林地、草地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及其它用地的比例分别为8.21%、13.3%、4.19%、8.48%、2.64%、13.96%。该区2015年土壤侵蚀面积为1409.58km~2,约占江淮丘陵区总面积的10.21%,侵蚀强度以轻度侵蚀为主。从空间分布来说,安徽省滁州市凤阳县、定远县、明光市,江苏省淮安市盱眙县的丘陵集中地是土壤侵蚀发生严重的地方,土壤侵蚀面积约占土壤侵蚀总面积的79.87%。在不同土地利用类型中,耕地侵蚀面积最大,林地、草地侵蚀面积次之;侵蚀主要发生在下垫面起伏度较大,条件较为恶劣的坡耕地以及坡度相对较大,植被盖度较差的疏林地、坡式经济林和荒草坡中。(2)重点区域不同土地利用类型的土壤侵蚀动态解译区内土地利用结构与整个江淮丘陵区一致,但主要以耕地和林地为主,耕地除小部分有措施之外,绝大多数是坡耕地。2007~2015年这9年间土壤侵蚀面积减少了1.85%,年均减少0.21%。从不同土地利用类型来看,2015年与2007年相比,荒草坡和林地的土壤侵蚀面积变化幅度较大,减少面积分别占解译区总面积的1.11%和0.55%。说明区域进行了水土流失治理,实施了一系列措施,但是效果不明显,土壤侵蚀强度和面积下降缓慢。2.不同土地利用类型土壤颗粒分布与分形特征(1)不同土地利用类型土壤颗粒组成特征在不同的土地利用类型下,各个样地不同粒径范围之间的土壤PSD呈现出了明显的非均匀性,研究区内80%以上的土壤颗粒集中在0.01~0.20mm的范围内。盱眙县土壤颗粒主要集中在0.02~0.05mm的粉粒范围内,定远县土壤颗粒主要集中在0.002~0.25mm的粉粒和中细砂粒范围内。定远县各土地利用类型下的黏粒含量明显高于盱眙县。(2)不同土地利用类型土壤颗粒分形特征盱眙县土壤单重分形维数的范围是2.4156~2.4625,且坡耕地林地坡式果园荒草坡;定远县土壤单重分形维数的范围是2.4555~2.4993,且林地荒草坡坡式果园坡耕地。盱眙县坡耕地的分形维数要大于其他几种土地利用类型,土壤质地也好于其他类型。不同土地利用类型下的所有样品的多重分形维数均表现出_0_1_2。_0的取值范围为0.8001~0.9364(R~20.9947);_1的取值范围为0.7008~0.9531(R~20.9852),_2的取值范围为0.6722~0.9052(R~20.9805)。在取样点的2个县内所有的多重分形参数几乎都遵循一个次序,但2个县之间相比,次序却不一样:盱眙县为坡式果园林地坡耕地荒草坡,定远县为坡耕地荒草坡林地坡式果园。(3)土壤颗粒分形维数与颗粒组成存在相关性与不同粒级的土壤含量的相关性具有明显差别。与黏粒含量呈显著正相关,土壤黏粒、粉粒和砂粒与_0、_1、_2呈极显著的相关关系,而且_0、_1与_2之间也呈极显著的相关关系。而且黏粒和粉粒与_0、_1、_2呈现一致的相关关系,而砂粒则相反。(4)土壤颗粒分形维数与土壤理化性质存在相关性土壤容重、总孔隙度和非毛管孔隙度各分形维数均存在相关性,但是相关性也不显著。土壤稳定入渗速率与呈极显著负相关(P0.01),与_0、_1、_2呈极显著正相关关系(P0.01)。有机碳和全磷与呈极显著负相关(P0.01),与其他多重维数也有相关关系,但相关性不显著。
【学位单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S157.1;S152
【部分图文】：

淮河流域,地理位置,振中

图 2-1 江淮丘陵区在淮河流域地理位置Fig.2-1 Geographical location of the Jianghuai Hilly Region in Huaihe River Valley2.1.2 自然概况2.1.2.1 地质淮河流域江淮丘陵区位于华南古生代褶皱带北缘，北以淮阴断裂与华北陆台相连，东为苏北盆地，西隔郯庐断裂带，毗邻合肥凹陷，是介于两盆地间的相对隆起地区，淮河流域与长江流域分水岭，其大地构造主要是属于淮阳山字形构造（刘振中，1982）。该区域内滁河、池河下游河谷的走向以及某些低山、丘陵的排列方向，也受北东向构造控制地势自分水岭向两侧呈北东向带状逐级下降。北东向和北西向构造也对区内一些支流的发育和展布起一定的控制作用，尤其是北西向构造还控制了新第三纪玄武岩的喷发，使本区东北部形成了分布很广的玄武岩方山和平顶丘陵地貌（刘振中，1982）。2.1.2.2 地形地貌

影像,辐射定标,山东农业大学,硕士学位论文

辐射定标Fig.2-2RadiometricCalibration

遥感影像,大气校正

13图 2-3 大气校正Fig. 2-3 Atmospheric correction2.3.3 土地利用及其他主要因子提取2.3.3.1 土地利用因子提取以国家标准《土地利用现状分类》（GB/T 21010-2007）为基本原则，同时结合项目区土地利用情况，依据分辨率 2.0m 的 ZY-3 遥感影像的色、形、位等特点和区域实际特点，建立土地利用分类系统及解译标志（表 2-1），确定土地利用类型分为耕地、园地、林地、草地、城镇村及工矿用地、交通运输用地、水域及水利设施用地和其他未利

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