淮北土石山区低山漫岗土壤可蚀性研究及应用

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:heroic008
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土壤侵蚀是导致土壤质量退化及水体富营养化等一系列生态危机的主要原因,是全球陆生生态系统面临的重大环境问题。赣榆区位于北方土石山区,是江苏省低山丘陵水土流失重点治理区。土壤侵蚀预测模型能够很好地反映侵蚀过程及对环境效应的定量评价,而土壤可蚀性因子K作为预测模型的重要参数,K值的准确估算是建立土壤侵蚀预报模型的基础与前提,也是进行水土流失定量评价的重要依据。因此研究土壤可蚀性并准确估算K值,对于水土流失定量评价、水土流失模型的建立及水土流失防治具有十分重要的意义。论文选取淮北典型低山丘陵(漫岗)区作为研究区,通过黑林径流小区和137Cs核素示踪技术获取不同土壤类型K实测值,构建一元线性回归方程修订EPIC模型,基于修订的EIPIC模型,获取赣榆区土壤可蚀性K值的空间分布,并研究土壤可蚀性K值与土壤颗粒组成和有机碳的相关性。同时结合赣榆区气象、地形和遥感等多源数据,基于修订的USLE模型定量评估了赣榆区2015年土壤侵蚀空间特征。分析和揭示了研究区土壤侵蚀与不同海拔、不同坡度和不同土地利用类型之间的关系。主要研究成果如下:(1)土壤可蚀性K值的实测值和估算值径流小区实测法测得黄砂土(棕潮土亚类)的K值为0.035。用137Cs同位素示踪法实测K的平均值和EPIC公式估算K值的平均值分别为:黄土(棕潮土亚类)为0.036和0.041,包浆土(棕壤亚类)为0.037和0.039,白浆土(棕壤亚类)为0.053和0.034,砂石土(粗骨棕壤)为0.046和0.045。基于修正后的EPIC模型估算赣榆区四种土类的土壤可蚀性K平均值:棕壤类为0.034,潮土类为0.037,砂姜黑土类为0.037盐土类为0.039。(2)EPIC模型的修订与验证通137Cs核素示踪法实测土壤可蚀性K值与EPIC公式估算土壤可蚀性K值,进行相关性分析和回归分析,建立了一元线性回归方程:y=0.701x+0.0089,R2=0.66。修订的EPIC公式:(3)基于修订的EPIC模型获取赣榆区土壤可蚀性K值及特征赣榆区土壤可蚀性K值大小的空间分布呈西北向东南逐渐升高的趋势。土壤砂粒含量呈西北到东南逐渐减小的趋势,土壤可蚀性K值与表层土壤颗粒特性进行相关性分析,得出砂粒含量和土壤侵蚀K值成显著负相关,粉粒含量和土壤侵蚀K值呈显著正相关,土壤有机碳含量和土壤可蚀K值呈负相关。(4)赣榆区土壤侵蚀空间分布特征。赣榆区平均侵蚀模数为859.2 t/km2·a,主要以轻度侵蚀为主,轻度侵蚀面积为393.36km2,占总面积的10.17%;中度侵蚀面积为74.4km2,占总面积的5.38%;强烈侵蚀面积为28.03km2,占总面积的2.03%;极强烈侵蚀面积为23.95km2,占总面积的1.73%;剧烈侵蚀面积为14.26km2,占总面积的1.03%。土壤侵蚀量与土地利用类型图叠加,结果表明赣榆区98%的土壤侵蚀量来自耕地和园地。土壤强度等级图与高程等级、坡度等级叠加。结果表明土壤侵蚀强度等级无论在平原区、丘陵区还是低山区,微度侵蚀始终占主体,随着高程的增加相同等级土壤侵蚀强度的面积在减小;土壤侵蚀强度随着坡度的增加,土壤侵蚀等级加剧,坡度大于25°土壤侵蚀面积下降。
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