青藏高原1980-2009年土壤侵蚀量的估算与比较

发布时间：2020-05-16 04:32

【摘要】：青藏高原是对气候变化最为敏感的地区之一,土壤保持是陆地生态系统的基石之一,对动植物活动的影响非常大。因此青藏高原的土壤流失的研究具有重要的生态学意义。青藏高原的草地主要是高寒草地,日前退化严重,直接影响着区域生态和经济的发展。本研究通过估算青藏高原不同生态系统的降雨侵蚀、风蚀及评估冻融侵蚀,分析青藏高原土壤流失的空间分布及发展规律,为青藏高原的水土流失保护和治理提供基础的理论依据。本研究以青藏高原为研究区域,收集降雨侵蚀、风蚀及冻融侵蚀影响因子的基础数据,基于GIS与土壤流失方程(USLE)、修正风蚀方程(REWQ)及冻融侵蚀模型,模拟估算青藏高原的降雨侵蚀、风蚀及评估冻融侵蚀,并且探究其时空分布及与主要影响因素的相关性。主要结果如下:研究区降雨侵蚀情况总体较轻,但局部侵蚀程度较严重。微度(fs1000)降雨侵蚀面积比重达80%以上,轻度(1000fs2500)区域面积比重约8%左右,中度(2500fs5000)区域面积比重约3%左右,强烈(2500fs5000)面积比重约1%左右,极强烈(5000fs8000)、剧烈(fs15000)面积比重约0.6%和0.1%左右。微度、极强烈降雨侵蚀面积随时间而增加,轻度、中度、强烈、剧烈降雨侵蚀面积随时间而减少,且降雨侵蚀程度增加的草地主要为高寒草甸草地,其次为高寒草原草地,而降雨侵蚀程度降低的草地主要为高寒草原草地和高寒草甸草地。以10年为一时间段,研究区降雨侵蚀量在1980-2009年间表现为先增长后降低,最大值出现在1990-1999年。降雨侵蚀较严重的区域主要分布在青藏高原东部到东南部区域之内,东部的降雨侵蚀随着时间而逐渐减弱。研究区风蚀分布具有一定的空间规律,研究区内无明显侵蚀(I0.28)面积占总面积99%以上,达2.36×108hm2。风蚀发生的面积非常小,微度(0.28I0.34)、轻度(0.3410.40)、中度(0.4010.46)及重度(0.46I0.54)风蚀的区域面积分别达4.57 × 105,6.18 × 105,8.67 × 105,5.78 × 105 和 1.84 × 106hm2,主要分布在西藏西部、青海中部至北部及青海新疆交界处。在1980到2009年风蚀在不同程度上有所减轻,中度、重度和极重度的侵蚀减少,风蚀较轻的区域面积有所扩大。风蚀程度增加的面积主要分布于高寒草原草地生态系统,风蚀程度减弱的面积主要分布于高寒湿地和高寒荒漠生态系统。坡度越陡的区域,风蚀变化更小。青藏高原的冻融侵蚀发生情况非常严重,80%以上的面积发生了冻融侵蚀。重度侵蚀约占30%,面积74.25 × 106hm2,其次是中度侵蚀约占20%,面积50.17× 106hm2,轻度和微度的面积分别为34.14 × 106hm2和18.28 × 106hm2。高寒荒漠、高寒草甸、高寒草原草地、森林内不同强度冻融侵蚀面积由微度到重度依次增大。而高寒湿地内不同强度冻融侵蚀面积由微度到重度依次减少。温度小于-5°的区域,面积大小为微度(1.38I2.07)重度(2.71I3.81)中度(2.36I2.71)轻度(2.0712.36);温度在-5°-0°、0-5°、大于 10°的区域,重度冻融侵蚀面积都远远大于其余冻融侵蚀程度的面积。海拔小于2000m的区域,冻融侵蚀发生较少,海拔大于2000m的区域,海拔越高,各等级的冻融侵蚀面积都随之增加。降水梯度增长下,随着冻融侵蚀程度加重其面积也基本都呈现增加的趋势。
【图文】：

３．２研究区概况逡逑青藏高原地处中国西南部地区，总面积为２．６７Ｍ０８邋ｈｍ２，平均海拔大于４０００ｍ。逡逑青藏高原属于独立的高寒气候匕域，降水地区差异大，形成独特的气候条件。年逡逑平均气温由东南的２０°Ｃ递减至西北的－６°Ｃ以下；年降水喭也相应由２０００ｍｍ递逡逑减至５０ｍｍ以下。青藏高原屮态环境复杂脆弱，生物资源丰富；草地生长期短、逡逑生物量低。区内湖泊河流广泛分布，有“中华水塔”之称。＇Ｈ要生态系统类型包括逡逑高寒草甸生态系统、高寒草原生态系统、森林斗：态系统等。逡逑

雪深（０．１ｍｍ）从中国西部环境数据中心（ｈｔｔｐ：／／ｗｅｓｔｄｃ＿ｗｅｓｔｇｉｓ．ａｃ．ｃｎ）逡逑下载中国雪深数据（空间分辨率为１邋ｋｍ）邋［７９］。根据模型对数据的要求进行整逡逑理后，去除缺失及不满足模型要求的数据，，能够满足要求的数据年限为１９８０－２００９。逡逑（２）ＤＥＭ数字高程模型土壤数据：地球系统科学数据共享平台（ｗｗｗ．ｇｅｏｄａｔａ．ｃｎ下载中国ＤＥＭ数字高程模型（空间分辨率９０ｍｘ９０ｍ）及青藏高原土壤数据（黏土、逡逑砂砾、粉砂粒等含量，％），并裁剪为研究区？青藏高原。逡逑（３）遥感数据：地球系统科学数据共享平台（ｗｗｗ．ｇｅｏｄａｔａ．ｃｎ）下载ＬａｎｄｓａｔＴＭ逡逑卫星影像数据（奶％＿／９抑投影，空间分辨率９０ｍｘ９０ｍ），选取云量＜１０％的图逡逑像，拼接并裁剪为研究青藏高原研究区后提取归一化植被指数７ＶＤＰ７并监督逡逑分类，提取植被类型分布图。逡逑
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S157.1

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本文编号：2666180