基于RUSLE模型的喀斯特地区土壤侵蚀评价——以松滋市西南部地区为例

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土地资源支撑着一个国家、民族和社会的可持续发展,是经济发展的重要载体。目前,全球性的生态环境问题——土壤侵蚀正威胁着喀斯特地区的土地生态安全。开展喀斯特地区的土壤侵蚀研究对于土壤侵蚀防治与构建土地生态安全格局具有重要的现实意义。  本文以具有典型喀斯特特征的松滋市西南部地区为研究对象,运用 GIS和 RS技术,探讨了两种模型——RUSLE模型和引入石漠化因子α的RUSLE模型在喀斯特地区土壤侵蚀定量评价中的适用性。基于模型的土壤侵蚀结果,分析了松滋市西南部喀斯特地区的土壤侵蚀特征。本文主要研究内容和结论如下:  (1)以喀斯特地区土壤侵蚀和石漠化为理论依据,结合研究区土壤侵蚀和石漠化现状,在RUSLE模型基础上引入石漠化因子α,并分别提取得到6个土壤侵蚀因子的分布图,建立研究区土壤侵蚀因子数据库。在ArcGis10.2软件平台中运用RUSLE模型和引入α的RUSLE模型分别计算研究区2014年的土壤侵蚀模数,将其与研究区2014年土壤侵蚀模数的实际值进行差异分析,分析结果表明引入α的RUSLE模型相对误差最小,更适用于喀斯特地区土壤侵蚀定量评价。  (2)以引入α的RUSLE模型输出的研究区2014年的土壤侵蚀模数图为基础数据,对其进行分级统计得到:微度侵蚀面积为323.78 km2,占研究区面积的43.70%;轻度侵蚀面积208.76 km2,占研究区面积的28.17%;中度侵蚀面积148.93 km2,面积比例20.10%;强度侵蚀面积49.92 km2,面积比例6.73%;极强度侵蚀面积9.61 km2,面积比例1.30%;剧烈侵蚀面积为0,即研究区不发生剧烈侵蚀。研究区年均侵蚀模数为1849.24 t?km-2?a-1,属轻度侵蚀。  (3)基于引入α的RUSLE模型输出的土壤侵蚀侵蚀分级图,分析了研究区土壤侵蚀的空间分布特征得出:土壤侵蚀最严重的高程带位于200 m-600 m,年均土壤侵蚀模数为3251.28 t?km-2?a-1,年均土壤侵蚀量为87.36×104t;土壤侵蚀最严重的坡度带分布在>30o的高坡带,年均土壤侵蚀模数为5621.4 t?km-2?a-1,年均土壤侵蚀量为13.45×104 t;土壤侵蚀最严重的土地利用类型为裸地,年均土壤侵蚀模数为4773.11 t?km-2?a-1,年均土壤侵蚀量为8.75×104 t。
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