基于坡长因子的东北黑土区土壤侵蚀计算方法优化研究

发布时间：2021-05-22 21:52

　　土壤侵蚀是全球性的主要环境问题之一。我国是世界上土壤侵蚀最为严重的国家之一。东北黑土区土壤侵蚀日益威胁到我国的粮食安全。精确的土壤侵蚀预报是制定合理的水土保持措施的依据。坡长是影响土壤侵蚀的重要因子。东北黑土区地块边缘常有林带、排水沟和道路等地物。这些地物可以截断径流和坡长,减小土壤侵蚀的坡长因子。本文将它们统称为“地边截水地物”。在使模型计算土壤侵蚀速率时,如果不考虑地边截水地物,会高估坡长因子,进而高估土壤侵蚀量。然而,目前对这一问题还缺乏定量的认识。为此,本文选取了东北黑土区3个典型小流域（苇子沟1号、鹤北和大房身）作为研究区,利用野外调查数据和DEM数据,分析地边截水地物对坡长因子（L）和土壤侵蚀速率（A）的影响,及横坡地边截水地物间距对坡长因子（L）的影响。本研究的主要结论:（1）地边截水地物截断坡长,使流域地形坡长和侵蚀坡长不同。苇子沟1号小流域地形坡长平均值较侵蚀坡长平均值高129.75%;鹤北小流域地形坡长平均值较侵蚀坡长平均值高70.16%;大房身小流域地形坡长平均值较侵蚀坡长平均值高34.22%。流域地势起伏越小,截水地物分布越规则,地形坡长与侵蚀坡长差异越大,坡长... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
        1.2.1 理论价值
        1.2.2 现实意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 国外研究进展
        1.3.2 国内研究进展
    1.4 研究目标和技术路线
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 技术路线
2 研究区概况与研究方法
    2.1 研究区概况
        2.1.1 苇子沟1号小流域
        2.1.2 鹤北小流域
        2.1.3 大房身小流域
    2.2 研究方法
        2.2.1 地边截水地物调查
        2.2.2 坡长和坡长因子计算
        2.2.3 土壤侵蚀速率计算
    2.3 数据来源
3 地边截水地物的特征
    3.1 苇子沟1号小流域地边截水地物分布
    3.2 鹤北小流域地边截水地物分布
    3.3 大房身小流域地边截水地物分布
4 地形坡长与侵蚀坡长差异
    4.1 苇子沟1号小流域地形坡长(λ_D)与侵蚀坡长(λ)差异
        4.1.1 地形坡长(λ_D)
        4.1.2 侵蚀坡长(λ)
        4.1.3 地形坡长(λ_D)与侵蚀坡长(λ)差异
    4.2 鹤北小流域地形坡长(λ_D)与侵蚀坡长(λ)差异
        4.2.1 地形坡长(λ_D)
        4.2.2 侵蚀坡长(λ)
        4.2.3 地形坡长(λ_D)与侵蚀坡长(λ)差异
    4.3 大房身小流域地形坡长(λ_D)与侵蚀坡长(λ)差异
        4.3.1 地形坡长(λ_D)
        4.3.2 侵蚀坡长(λ)
        4.3.3 地形坡长(λ_D)与侵蚀坡长(λ)差异
    4.4 不同流域地形坡长(λ_D)与侵蚀坡长(λ)差异
5 地形坡长因子与侵蚀坡长因子差异
    5.1 苇子沟1号小流域地形坡长因子(L_D)与侵蚀坡长因子(L)差异
        5.1.1 地形坡长因子(L_D)
        5.1.2 侵蚀坡长因子(L)
        5.1.3 地形坡长因子(L_D)与侵蚀坡长因子(L)差异
    5.2 鹤北小流域地形坡长因子(L_D)与侵蚀坡长因子(L)差异
        5.2.1 地形坡长因子(L_D)
        5.2.2 侵蚀坡长因子(L)
        5.2.3 地形坡长因子(L_D)与侵蚀坡长因子(L)差异
    5.3 大房身小流域地形坡长因(L_D)子与侵蚀坡长因子(L)差异
        5.3.1 地形坡长因子(L_D)
        5.3.2 侵蚀坡长因子(L)
        5.3.3 地形坡长因子(L_D)与侵蚀坡长因子(L)差异
    5.4 不同流域地形坡长因子(L_D)与侵蚀坡长因子(L)差异
6 地形坡长土壤侵蚀与侵蚀坡长土壤侵蚀差异
    6.1 苇子沟1号小流域地形坡长土壤侵蚀速率(A_D)与侵蚀坡长土壤侵蚀速率(A)差异
        6.1.1 地形坡长土壤侵蚀速率(A_D)
        6.1.2 侵蚀坡长土壤侵蚀速率(A)
        6.1.3 地形坡长土壤侵蚀速率(A_D)与侵蚀坡长土壤侵蚀速率(A)差异
    6.2 鹤北小流域地形坡长土壤侵蚀速率(A_D)与侵蚀坡长土壤侵蚀速率(A)差异
        6.2.1 地形坡长土壤侵蚀速率(A_D)
        6.2.2 侵蚀坡长土壤侵蚀速率(A)
        6.2.3 地形坡长土壤侵蚀速率(A_D)与侵蚀坡长土壤侵蚀速率(A)差异
    6.3 大房身小流域地形坡长土壤侵蚀速率(A_D)与侵蚀坡长土壤侵蚀速率(A)差异
        6.1.1 地形坡长土壤侵蚀速率(A_D)
        6.1.2 侵蚀坡长土壤侵蚀速率(A)
        6.1.3 地形坡长土壤侵蚀速率(A_D)与侵蚀坡长土壤侵蚀速率(A)差异
    6.4 不同流域地形坡长土壤侵蚀速率(A_D)与侵蚀坡长土壤侵蚀速率(A)差异
7 坡度与横坡地边截水地物间距对土壤侵蚀的影响
8 结论与展望
    8.1 研究结论
    8.2 不足与展望
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及著作情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]DEM精度对土壤侵蚀评价的影响[J]. 顾治家,李骜.  信阳师范学院学报(自然科学版). 2020(03)
[2]地形因子计算方法对土壤侵蚀评价的影响[J]. 梁晓珍,符素华,丁琳.  水土保持学报. 2019(06)
[3]基于小区实测数据的不同类型土壤可蚀性因子计算[J]. 杨欣,郭乾坤,王爱娟,刘宝元,张蒙娜,常琪琪.  水土保持通报. 2019(04)
[4]坡度截断对分布式土壤侵蚀学坡长提取的影响[J]. 张宏鸣,王猛,杨勤科,晋蓓,王美丽,李锐.  武汉大学学报(信息科学版). 2018(11)
[5]区域沟蚀野外调查方法——以东北地区为例[J]. 刘宝元,刘刚,王大安,伍永秋,段兴武,李建伟,沈波,孟令钦,高燕.  中国水土保持科学. 2018(04)
[6]沟道截断对分布式土壤侵蚀学坡长提取的影响[J]. 张宏鸣,杨勤科,王猛,晋蓓,王雷,李锐.  水利学报. 2017(05)
[7]坡长坡度因子计算工具[J]. 符素华,刘宝元,周贵云,孙中轩,朱小立.  中国水土保持科学. 2015(05)
[8]中国水力侵蚀抽样调查[J]. 刘宝元,郭索彦,李智广,谢云,张科利,刘宪春.  中国水土保持. 2013(10)
[9]流域分布式侵蚀学坡长的估算方法研究[J]. 张宏鸣,杨勤科,李锐,刘晴蕊.  水利学报. 2012(04)
[10]ArcGIS环境下DEM的坡长计算与误差分析[J]. 晋蓓,刘学军,甄艳,李灏书.  地球信息科学学报. 2010(05)

博士论文
[1]流域分布式土壤侵蚀学坡长提取与分析[D]. 张宏鸣.西北农林科技大学 2012

硕士论文
[1]基于DEM的黄土高原坡长的自动提取和分析[D]. 李俊.西北大学 2007



本文编号：3201722