穆棱市土壤侵蚀及养分流失动态特征分析

发布时间：2017-07-13 15:08

  本文关键词：穆棱市土壤侵蚀及养分流失动态特征分析

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【摘要】：土壤侵蚀可破坏土地资源,减少土壤养分和黏粒物质,使土壤板结退化,造成淤积、干旱和洪涝等灾害,已成为世界上的最主要灾害之一。土壤侵蚀严重的威胁着人类的生存和发展,是生态退化与环境恶化的集中反映,为各国普遍关心的问题。穆棱市作为典型农林交错地区,生态环境更加脆弱。严重的土壤侵蚀不仅使有限的表层黑土逐年丧失,土壤肥力下降,粮菜经果等作物产量逐年降低,已经成为制约经济发展的主要因素。穆棱市无论从地形还是土地生态环境、农业生态环境方面都具有典型性。因此,本文以穆棱市为研究区,在RS和GIS软件的支持下,对研究区土壤侵蚀与养分流失动态特征进行分析,研究成果为改善研究区土地状况、培肥地力、减少土壤养分流失具有实际的指导意义,旨在为土壤侵蚀的防治提供理论依据。通过研究得出以下结论:(1)研究区的土壤侵蚀敏感性主要表现为轻度敏感性和中度敏感性,由北向南敏感性逐渐加强。福禄乡是微敏感分布的主要区域;研究区极敏感区的分布极小,零星分布在下城子镇、马桥河镇和穆棱镇。总体上看,穆棱市的土壤侵蚀敏感性不明显,不存在强势的敏感性区域,但轻度和中度敏感区分布较广。(2)2009-2013年,穆棱市沟壑密度增加,由0.14 km/km2增加到0.17 km/km2。公里网格的密度范围从0.002 km/km2-8.601 km/km2,增加到2013年的0.060km/km2-7.294km/km2,平均值由0.135 km/km2增大到0.931 km/km2。(3)与2009年相比,2013年土壤侵蚀强度变大,侵蚀沟的分布明显扩大,且侵蚀强度与侵蚀沟分布有相同的变化趋势。(4)2009-2013年,穆棱市中北部地区侵蚀沟密度比较大,南部侵蚀沟密度小,核心区位于下城子镇中部地区。土壤侵蚀状况以核心区为中心,向四周呈同心圆放射,侵蚀程度也相对减小。(5)2009年穆棱市全市侵蚀沟3748条,2013年增加到3953条。2009年侵蚀沟总长度为840.886 km,2013年增加到974.838 km。平均长度由0.224 km增加到0.931km。2009年与2013年侵蚀沟长度的变化范围分别为0.001 km-1.539 km和0.044 km-1.372 km。(6)2009年和2013年,总长度上的最高值分别出现在下城子镇和河西乡,最高值为459.758 km和247.947 km,其它各乡镇总长度均低于200 km和100 km。平均长度的最高值均出现在共和乡,分别为0.427 km和0.372 km,其它各乡镇侵蚀沟平均长度在0.20 km-0.35km内波动。(7)轻度、中度和高度敏感区的侵蚀沟密度均值依次增大,而极敏感区侵蚀沟密度均值几乎为0。研究区土壤侵蚀敏感性以轻度和中度敏感区为主,同时两个区域内侵蚀沟的分布较多。土壤侵蚀敏感性对侵蚀沟的数量分布及形成是有影响的,但影响程度大小与其它因素也有一定的关联。(8)侵蚀沟密度与土壤侵蚀敏感性的协方差为0.0086,相关系数为0.0620,说明土壤侵蚀敏感性与侵蚀沟密度呈正相关,区域内土壤侵蚀越敏感,侵蚀沟密度越大。(9)穆棱市土壤呈酸性。土壤养分中除有效磷外,林地的有机碳、有效钾、全氮含量的均值比耕地的高;林地有机碳含量比耕地高1.8倍左右。耕地的有机碳、有效钾、全氮的含量与林地的差异达到显著水平(p0.05)。在空间分布同一采样点上,除有效磷外,林地土壤有机质、有效钾、全氮含量均高于耕地。(10)不同侵蚀沟密度梯度上,耕地有效磷的含量与林地几乎持平或者高于林地;全氮的含量有增有减,变化不明显。当侵蚀沟密度为最小值0.10 km/km2时,耕地和林地的有效磷、有效钾含量均呈现高值;当密度增加到0.25 km/km2时,二者的含量均下降;密度继续增大,两种元素的含量降低但趋势很小,甚至会有缓慢的升高趋势;耕地有机碳的含量总体上呈现较低的水平。
【关键词】：土壤侵蚀 侵蚀沟 土壤养分 土壤侵蚀敏感性 穆棱市
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157.1
【目录】：

• 摘要8-10
• 英文摘要10-12
• 1 引言12-22
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究目的和意义13-15
• 1.2.1 研究目的13-14
• 1.2.2 研究意义14-15
• 1.3 国内外研究动态15-19
• 1.3.1 国外研究动态15-16
• 1.3.2 国内研究动态16-18
• 1.3.3 当前研究存在的特点及问题18-19
• 1.4 研究内容19
• 1.5 研究方法19-20
• 1.6 技术路线20-21
• 1.7 研究的重点和难点21-22
• 2 相关概念与理论基础22-25
• 2.1 相关概念的界定22-23
• 2.1.1 土壤侵蚀22
• 2.1.2 沟蚀22
• 2.1.3 土壤养分22
• 2.1.4 土壤侵蚀敏感性22-23
• 2.2 理论基础23-25
• 2.2.1 生态经济学理论23
• 2.2.2 景观生态学理论23
• 2.2.3 可持续发展理论23-25
• 3 研究区概况及数据准备25-30
• 3.1 研究区概况25-26
• 3.1.1 区位概况25
• 3.1.2 自然条件25-26
• 3.1.3 社会经济状况26
• 3.1.4 土地利用情况26
• 3.2 数据来源与数据处理26-30
• 3.2.1 数据来源26-27
• 3.2.2 数据处理27-30
• 4 土壤侵蚀敏感性动态变化分析30-37
• 4.1 土壤侵蚀敏感因子提取30-32
• 4.1.1 降雨侵蚀因子30
• 4.1.2 土壤侵蚀因子30-31
• 4.1.3 坡度因子31
• 4.1.4 植被覆盖与管理因子31-32
• 4.2 土壤侵蚀敏感因子分析32-34
• 4.2.1 降雨侵蚀敏感性分析32
• 4.2.2 土壤侵蚀敏感性分析32-33
• 4.2.3 坡度敏感性分析33
• 4.2.4 植被覆盖与管理因子分析33-34
• 4.3 土壤侵蚀敏感性综合分析34-37
• 4.3.1 土壤侵蚀敏感性的等级34-35
• 4.3.2 土壤侵蚀敏感性的动态变化35-37
• 5 沟蚀的动态变化分析37-42
• 5.1 侵蚀沟动态变化分析37-40
• 5.1.1 侵蚀沟密度动态变化37-38
• 5.1.2 侵蚀沟长度动态变化38-40
• 5.2 土壤侵蚀敏感性与沟蚀的相关性分析40-42
• 5.2.1 不同敏感区的侵蚀沟分布40
• 5.2.2 土壤侵蚀敏感性与侵蚀沟密度空间相关性40-42
• 6 坡耕地干扰下养分流失特征分析42-49
• 6.1 坡耕地动态变化分析42-43
• 6.1.1 坡耕地的提取42
• 6.1.2 坡耕地的动态特征42-43
• 6.2 土壤养分的退化特征分析43-49
• 6.2.1 土壤采样及样品处理43-44
• 6.2.2 土壤养分的退化特征分析44-47
• 6.2.3 沟蚀与土壤养分的相关性分析47-49
• 7 土壤侵蚀治理的对策建议49-51
• 7.1 土壤侵蚀敏感区治理的对策49
• 7.2 侵蚀沟治理的对策49-50
• 7.3 坡耕地养分流失治理的对策50-51
• 8 结论与讨论51-53
• 8.1 结论51
• 8.2 讨论51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-60
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文60

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本文编号：537360