当前位置:主页 > 硕博论文 > 农业博士论文 >

黄土高原土壤侵蚀与地貌形态耦合分析

发布时间:2019-07-06 10:02
【摘要】:土壤侵蚀是黄土高原最严重的环境问题,影响因素主要分为自然因素和人为因素。自然因素包括气候、水文、地形、地貌等;人为因素则主要表现在人类活动对土壤侵蚀的影响,其中有积极和消极影响之分,例如退耕还林还草,水土保持措施实施等都有利于水土保持。本文系统深入地研究了黄土高原地区近50年气候水文变化状况及其对水土流失变化的影响,并重点提取分析黄土高原典型流域河网水系及地貌特征,通过建立侵蚀地貌综合指标(ETI),分析土壤侵蚀与地貌特征的耦合关系,从而进一步分析人类活动对土壤侵蚀的影响。通过本文的综合分析,取得的主要结果如下:(1)地貌特征因子在各流域间存在一定的空间差异性,这一空间差异性也是导致水土流失差异性的重要原因,为实现黄土高原地貌特征量化分析,本研究建立了地貌特征综合评价指标(ETI)。地貌特征综合指标与输沙量之间存在显著正相关关系(P0.05),即输沙量随地貌特征综合指标的增加而增加,说明地貌特征是影响黄土高原地区土壤侵蚀的重要自然因素,其通过控制下垫面情况来影响水土流失的发生与发展。同时,地貌特征综合指标与2000~2011年输沙变量之间的回归方程斜率高于其他输沙变量,说明在地貌特征综合指标相同的情况下,2000~2011年输沙变量将小于其他年份输沙变量,即输沙量显著减少,这一现象说明在降水、径流及地貌特征相对一致的条件下,存在其他非自然因素使得黄土高原地区输沙量自2000年之后显著降低,即黄土高原地区自2000年后人为因素对土壤侵蚀的影响逐渐显著。(2)1960-2011年间,径流和输沙量在1960~2011年间呈波动减少趋势,2000s与1960s相比,年径流量和输沙量分别减少30%-80%和60%-90%,其中输沙量减少趋势较为显著。黄土高原地区降水整体呈现波动减少趋势,各气象站年均降水量变异系数在18.13%-38.66%,因此降水量在时间上属于中等变异。在空间上,降水呈现由东南向西北逐渐减少的整体分布规律,但个别地区受地形影响存在空间突变。虽然降水与径流整体都呈现减少趋势,但在不同的区域存在着空间及时间上的差异性。同时对典型水文站点数据分析表明,各站点间降水与径流变化虽然存在差异性,但两者之间的变化趋势基本保持一致,这说明黄土高原地区降水量与径流量间存在相关关系。黄土高原地区径流量与输沙量之间存在极显著线性正相关关系,径流是影响输沙的关键因素,但不是唯一因素。(3)黄土高原地区植被盖度在1981~2009年间不断增加,尤其在2000年后,植被盖度迅速增长,覆盖面积不但扩大,植被覆盖强度也不断增加。在空间分布上,植被盖度由东南向西北呈减少趋势,自2000年后增加速率上升。对比输沙数据可以发现,各典型流域植被盖度增加量与输沙减少量之间存在显著负相关关系,因此输沙量随植被盖度的增加而减少;同时回归方程决定系数(R2=0.6),植被盖度变化是2000年后水土流失变化的主要成因。除植被盖度外,淤地坝建设是影响黄土高原地区水土流失变化的重要因素,黄土高原大量淤地坝建设也是其输沙量与径流量减少的关键原因,但淤地坝与输沙量之间的动态变化关系还有待进一步研究。
文内图片:黄土高原及典型流域概略图
图片说明:黄土高原及典型流域概略图
[Abstract]:Soil erosion is the most serious environmental problem in the Loess Plateau, which is mainly divided into natural and human factors. The natural factors include climate, hydrology, topography, landforms, etc. The human factors mainly show the effects of human activities on soil erosion, including the positive and negative effects, such as the conversion of farmland to forests, the implementation of water and soil conservation measures, and so on. In this paper, the climatic and hydrological changes of the Loess Plateau in the near 50 years and its effect on the change of soil and water loss are studied in-depth, and the water system and the characteristics of the river network in the typical basin of the Loess Plateau are analyzed and analyzed, and the comprehensive index of erosion and physiognomy (ETI) is established. The coupling relation between soil erosion and geomorphic features is analyzed, and the effect of human activity on soil erosion is further analyzed. Through the comprehensive analysis of this paper, the main results are as follows: (1) There is a certain spatial difference between the physiognomy characteristic factor and each river basin, and the difference of the spatial difference is an important reason for the difference of soil and water loss, so as to realize the quantitative analysis of the landforms of the Loess Plateau. In this study, a comprehensive evaluation index (ETI) for geomorphologic features was established. There is a significant positive correlation between the comprehensive index of the physiognomy and the sediment concentration (P0.05), that is, the sediment concentration is increased with the increase of the comprehensive index of the feature of the landforms, and the characteristics of the geomorphic features are the important natural factors that affect the soil erosion in the Loess Plateau. It affects the occurrence and development of soil and water loss by controlling the condition of the underlying surface. At the same time, the slope of the regression equation between the comprehensive index of the physiognomy and the sediment variable between 2000 and 2011 is higher than that of other sediment transport variables. In the same condition as the comprehensive index of the physiognomy characteristics, the sediment transport variable of the year 2000 to 2011 will be less than that of the other year, that is, the sediment concentration is significantly reduced, This phenomenon shows that in the condition of relatively consistent precipitation, runoff and physiognomy characteristics, there are other non-natural factors, so that the sediment discharge in the Loess Plateau is significantly reduced since 2000, that is, the effect of human factors on soil erosion after 2000 in the Loess Plateau is becoming more and more obvious. (2) During the period from 1960 to 2011, the runoff and sediment concentration decreased from 1960 to 2011, and the annual runoff and sediment concentration decreased by 30% to 80% and 60% to 90%, respectively, in the period from 1960 to 2011. The average annual precipitation variation coefficient of each meteorological station is from 18.13% to 38.66%, so the precipitation is of medium variation in time. In the space, the precipitation presents an overall distribution pattern that is gradually reduced from the southeast to the northwest, but there is a spatial mutation in the area affected by the terrain. Although both precipitation and runoff show a tendency to decrease, there are differences in space and time in different regions. At the same time, the data analysis of the typical hydrological station shows that the variation of the precipitation and runoff in each station is basically consistent, which indicates that there is a correlation between the precipitation and the runoff in the Loess Plateau. There is a very significant linear positive correlation between the runoff and the sediment discharge in the Loess Plateau. The runoff is the key factor affecting the sediment transport, but it is not the only factor. (3) The cover degree of the vegetation in the Loess Plateau is increasing from 1981 to 2009, especially after 2000, the cover degree of the vegetation is growing rapidly, and the covering area is not only expanded, but the cover strength of the vegetation is also increasing. In the spatial distribution, the degree of vegetation cover decreases from the southeast to the northwest, increasing the rate since 2000. Compared with the data transmission data, it is found that there is a significant negative correlation between the increase of the vegetation cover degree and the reduction of the sediment transport, so the sediment discharge is reduced with the increase of the cover degree of the vegetation, and the regression equation is determined by the regression equation (R2 = 0.6). The change of vegetation cover degree is the main cause of the change of water and soil loss after 2000. In addition to the vegetation cover, the construction of the silt dam is an important factor to influence the change of soil and water loss in the Loess Plateau, and the construction of a large amount of silt in the Loess Plateau is the key reason for the reduction of the sediment discharge and the runoff, but the dynamic relationship between the silt and the sediment discharge is still to be studied further.
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S157

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘钦普;美国土壤侵蚀治理的历史、现状和问题[J];许昌师专学报;2000年02期

2 王少军,张志;湖北省丹江口市土壤侵蚀景观形成机理[J];水土保持通报;2001年05期

3 John.W.Peterson PE;美国控制土壤侵蚀的经验[J];中国水土保持;2002年07期

4 Taro Uchida,Takahisa MiZuayma,Akitsu Kimoto ,Yuko Asano;中国东南部利用铯-137观测荒坡土壤侵蚀的局限性[J];中国水土保持;2002年07期

5 杨胜天,朱启疆,张卫国;应用智能化遥感解译方法监测贵阳市土壤侵蚀[J];中国水土保持;2002年07期

6 任兆选;美国土壤侵蚀实验室马克博士来绥考察[J];中国水土保持;2002年08期

7 ;澳大利亚对土壤侵蚀的解释[J];水土保持科技情报;2002年03期

8 ;美国对土壤侵蚀的解释[J];水土保持科技情报;2002年03期

9 ;日本的土壤侵蚀概念与法规[J];水土保持科技情报;2002年03期

10 ;土壤侵蚀[J];水土保持科技情报;2002年04期

相关会议论文 前10条

1 谢婧;吴健生;王秀茹;郑茂坤;;深圳市土地利用对土壤侵蚀的影响研究[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年

2 何伯干;;福建晋江流域土壤侵蚀及其危害[A];第四届全国工程地质大会论文选集(一)[C];1992年

3 樊哲文;黄灵光;钱海燕;方豫;;鄱阳湖流域土壤侵蚀的空间分异规律及影响因素分析[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年

4 蔡继清;任志勇;李迎春;;土壤侵蚀遥感快速调查中有关技术问题的商榷[A];全国第一届水土保持监测学术研讨会论文集[C];2001年

5 马为民;张剑波;田卫堂;;纹理解译标志在土壤侵蚀遥感调查中的应用[A];全国第一届水土保持监测学术研讨会论文集[C];2001年

6 卓慕宁;李定强;吴志峰;王继增;刘平;;广东省典型地区土壤侵蚀特征及防治对策[A];“全国水土流失与江河泥沙灾害及其防治对策”学术研讨会会议文摘[C];2003年

7 黄毅;张玉龙;曹忠杰;高云彪;蔡景平;;辽宁省土壤侵蚀的变化趋势及其防治对策[A];“全国水土流失与江河泥沙灾害及其防治对策”学术研讨会会议文摘[C];2003年

8 双瑞;双书东;程焕玲;;河南省不同土壤侵蚀区主要侵蚀特征及防治措施与对策[A];“全国水土流失与江河泥沙灾害及其防治对策”学术研讨会会议文摘[C];2003年

9 林敬兰;杨学震;陈明华;;基于“3S”技术的福建省土壤侵蚀动态监测研究[A];中国水利学会首届青年科技论坛论文集[C];2003年

10 赵春华;张学兵;杨开望;史志华;王天巍;蔡崇法;丁树文;;替代能源措施对三峡地区典型流域土壤侵蚀的影响[A];全国水土保持生态修复研讨会论文汇编[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 黄观平;东莞土壤侵蚀59平方公里[N];东莞日报;2013年

2 记者 黄峰 通讯员 肖培青;土壤侵蚀快速调查与水土保持评估方法研究取得突破性进展[N];黄河报;2007年

3 杨旋;土壤侵蚀:触目惊心的黑洞[N];中国国土资源报;2010年

4 记者 郑北鹰;“长治”工程每年约减少土壤侵蚀2亿吨[N];光明日报;2005年

5 记者 杨亚非;轻点鼠标土壤侵蚀了然[N];人民长江报;2006年

6 记者 李力;我国年减少土壤侵蚀15亿吨[N];经济日报;2006年

7 记者 李锋德 李坤;辽宁全国首个完成高分辨率水土流失调查[N];中国水利报;2007年

8 江西省水利厅;江西省第三次土壤侵蚀遥感调查结果[N];江西日报;2004年

9 辽宁省水利厅;辽宁省第四次土壤侵蚀遥感普查成果公报[N];辽宁日报;2007年

10 本报记者 屈遐;水土保持不宜多家管理[N];中国环境报;2000年

相关博士学位论文 前10条

1 陕永杰;太湖流域典型地区土壤侵蚀特征及其环境效应[D];南京大学;2011年

2 王芸;黄土高塬沟壑区砚瓦川流域径流泥沙对气候变化与人类活动的响应[D];西北农林科技大学;2015年

3 程楠楠;黄土高原土壤侵蚀与地貌形态耦合分析[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2016年

4 陈少辉;遥感影像融合在土壤侵蚀分析中的模型研究[D];华中科技大学;2007年

5 林惠花;典型区域土壤侵蚀的地理学分析[D];福建师范大学;2009年

6 刘洋;岷江源头区植被景观与流域土壤侵蚀的动态相关性[D];中国科学院研究生院(成都生物研究所);2007年

7 华丽;“人—自然”耦合下土壤侵蚀时空演变及其防治区划应用[D];华中农业大学;2013年

8 黄炎和;闽南地区的土壤侵蚀与治理[D];福建师范大学;2001年

9 贾丽;基于CAESAR模型的土壤侵蚀研究[D];华东师范大学;2008年

10 庞国伟;人为作用对土壤侵蚀环境影响的定量表征[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨泽;兴县土壤侵蚀及景观格局研究[D];山西农业大学;2015年

2 尚书;小流域土壤侵蚀评价系统的设计与实现[D];北京林业大学;2015年

3 韦安胜;秦岭北麓面源污染风险评价[D];西北农林科技大学;2015年

4 许福慧;黄土区露天煤矿排土场土壤侵蚀治理效益研究[D];中国地质大学(北京);2015年

5 闫帅;土壤侵蚀空间估算与土地利用调控研究[D];中国地质大学(北京);2015年

6 苗连朋;黄土丘陵区典型流域植被与水沙变化响应关系模型比较研究[D];西北农林科技大学;2015年

7 李耀军;黄土高原土壤侵蚀时空变化及其对气候变化的响应[D];兰州大学;2015年

8 路彩玲;海原县土地利用变化与土壤侵蚀关系研究[D];宁夏大学;2015年

9 吴胡强;大别山上舍小流域不同林分土壤侵蚀特征研究[D];南京林业大学;2015年

10 宓莹;云南大石坝水库流域土壤侵蚀与沉积泥沙来源的关系研究[D];南京师范大学;2015年



本文编号:2510937

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/2510937.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户23aa6***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com