祖厲河流域土壤侵蝕與水文—地貌過程變化的GIS輔助模擬.pdf

1、土壤侵蝕是發(fā)生在地表的水文-地貌過程。當前，人類活動加劇的土壤侵蝕是一個全球性的環(huán)境問題，威脅著許多國家和地區(qū)，特別是半干旱區(qū)，農業(yè)和經濟的發(fā)展。中國的黃土高原是人類活動加劇土壤侵蝕，從而使經濟受損的一個極端例子。本研究重點利用GIS輔助土壤侵蝕模型對黃土高原西部的祖厲河流域的土壤侵蝕問題進行了研究。取得的主要成果如下： (1)基于四個尺度(1∶250,000，1∶50,000，1∶10,000，and1∶5,000)的數字高程

2、模型和USPED模型計算的土壤侵蝕結果對比表明，1∶50，000的數字高程模型與更高分辨率數字高程模型提供了幾乎一樣的用以估算土壤侵蝕所需的地形信息，而1∶250，000的數字高程模型，由于過低的估算了細溝侵蝕和片蝕，從而過低的估算了土壤侵蝕的總量。 (2)由于降水是土壤侵蝕最重要的驅動因子，土壤侵蝕計算的精度在很大程度上取決于對各站點的降水觀測數據進行正確的空間插值。我們的實驗表明1階趨勢的OrdinaryKriging插值方

3、法可以很好的反映祖厲河流域的多年平均降水的空間分布，而在進行高程校正后，空間插值的精度可以進一步得到提高。 (3)高泉溝小流域(祖厲河流域內的一個小流域)小區(qū)觀測的徑流和土壤侵蝕對比表明，土地利用類型不同，徑流量和土壤侵蝕量都存在著顯著差異。相同條件(降水，地形)下，不同土地利用類型產生徑流的大小順序依次為：荒地＞農田＞休耕地＞草地＞疏林地＞灌木。然而，不同土地利用類型產生侵蝕的大小順序不同于徑流，其順序依次為：農田＞荒地＞休耕

4、地＞草地＞疏林地＞灌木。這直觀表明，通過調整土地利用可以控制土壤侵蝕。此外，不同的農作物類型(小麥、土豆，扁豆等)產生的徑流和侵蝕也有差異。高泉溝的觀測數據還表明，不同坡度的農田產生的徑流和侵蝕是非線性的。對于草地(紫花苜蓿)類型，凹坡相對于其它坡型(凸坡，S型，直線坡)最容易產生徑流和侵蝕。觀測數據還進一步證實了在草地條件下，徑流和侵蝕與植被的覆蓋度密切相關，隨著降雨強度的增大，這種影響更為明顯。 (4)對比LISEM對高泉溝

5、小流域1992/08/29和1993/07/20場次降水觀測結果和模擬結果表明，LISEM可以用來進行黃土高原徑流和土壤侵蝕的模擬計算，并且模型在高強度降水條件下效果更好。對LISEM模型的敏感性分析表明，較高的前期土壤含水量和較低的飽和水力傳導率非常敏感。 (5)本研究還利用修正的區(qū)域尺度的土壤侵蝕模型SEMMED對祖厲河流域的土壤侵蝕進行了模擬計算，從而為政府的決策和規(guī)劃人員為水土保持進行土地管理提供了有效的評估信息。對比1