典型巖溶小流域水土流失監(jiān)測體系研究.pdf

1、水土流失是目前最嚴(yán)重的世界性環(huán)境問題之一，給全球和區(qū)域生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響。我國西南巖溶區(qū)是世界上最大的巖溶裸露連片區(qū)，面積約6.2×105km2，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件復(fù)雜，巖溶極為發(fā)育，構(gòu)成了獨特的“二元結(jié)構(gòu)”，地貌類型多種多樣，生態(tài)環(huán)境脆弱，抗干擾能力差;同時西南巖溶區(qū)是我國少數(shù)民族和貧困人口的集中區(qū)域，長期的社會經(jīng)濟(jì)落后影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè);脆弱的生態(tài)環(huán)境加上不合理的人類活動，使得區(qū)域內(nèi)水土流失狀況十分嚴(yán)重，很多地方甚至出現(xiàn)“

2、無土可流”的石漠化狀況，使得當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和生態(tài)安全受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，對該區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了嚴(yán)重危害。
　　 為探索廣西水土流失與石漠化分布規(guī)模、水土流失過程和形成演化機(jī)制，對水土流失進(jìn)行科學(xué)預(yù)測、評價，廣西區(qū)水土保持監(jiān)測總站與巖溶地質(zhì)研究所合作開展了“漓江上游流域水土流失遙感監(jiān)測研究與生態(tài)基地建設(shè)”項目;本研究以此為契機(jī)，選取寨底地下河流域為研究對象，開展水土流失監(jiān)測研究工作。
　　 本論文通過對寨底地下河流域水土流

3、失的監(jiān)測，采用傳統(tǒng)監(jiān)測和改進(jìn)的模型監(jiān)測相結(jié)合的方法，對巖溶區(qū)水土流失影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析，采用實地監(jiān)測和3S技術(shù)提取各監(jiān)測指標(biāo)，從而計算出流域水土流失量，并對區(qū)域水土流失敏感性進(jìn)行了分析，構(gòu)建了巖溶小流域水土流失監(jiān)測體系。
　　 本文的主要結(jié)論如下:
　　 (1)通過河流產(chǎn)沙量的傳統(tǒng)方法對流域水土流失進(jìn)行了監(jiān)測，結(jié)果表明:寨底地下河總出口2010年泥沙輸出量2013.6t，而流域內(nèi)地下河出口泥沙泥沙總輸出量2922.

4、81t，兩者之間有909.21t的差距;可以說明巖溶區(qū)水土流失產(chǎn)生的泥沙并不能完全從地下河出口帶出，其原因應(yīng)該是有部分的泥沙在地下河中產(chǎn)生沉淀;從寨底地下河流域計算的數(shù)據(jù)上來看，約30％的泥沙留在地下河系統(tǒng)中。
　　 (2)針對巖溶小流域的土壤可蝕性因子的計算方法進(jìn)行了改進(jìn)，以土地利用方式為依據(jù)進(jìn)行K因子的計算;通過RUSLE模型方法對流域水土流失進(jìn)行了監(jiān)測，結(jié)果表明:寨底地下河流域年均土壤流失總量為16655.44t，年均侵蝕

5、模數(shù)為504.71t/(km2·a);按照《巖溶地區(qū)水土流失綜合治理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（SL461-2009）的劃分，寨底地下河流域土壤侵蝕強(qiáng)度屬于中度，其年均土壤侵蝕模數(shù)約為巖溶地區(qū)容許土壤流失量(50 t/(km2·a))的10倍。
　　 (3)兩種方法的結(jié)果相差較大，基于泥沙輸出量的計算結(jié)果僅為基于RUSLE模型計算結(jié)果的12％～18％;基于地下河出口的水土流失量計算，寨底地下河流域土壤侵蝕強(qiáng)度屬于輕度，而基于RUSLE方程的水土

6、流失估算，寨底地下河流域土壤侵蝕強(qiáng)度屬于中度;基于RUSLE方程的水土流失估算比較符合2005年7月至2007年5月期間的“中國水土流失與生態(tài)安全綜合考察”結(jié)果。
　　 (4)對巖溶區(qū)水土流失空間格局的分析過程中，提出了“單位因子影響率”的概念，以數(shù)值的大小來表示影響土壤侵蝕的因子，如高程、坡度、植被覆蓋、土地利用等對巖溶區(qū)水土流失的影響程度。
　　 (5)通過對寨底地下河流域水土流失敏感性分析，得到了流域內(nèi)地下河出口處

7、為水土流失最敏感性區(qū)域，在水土流失的分區(qū)治理和區(qū)域生態(tài)保護(hù)中，應(yīng)注意對地下河出口區(qū)域的水土保持和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。
　　 (6)基于水土流失傳統(tǒng)監(jiān)測和模型監(jiān)測的實施，以及對寨底地下河水土流失的分析，從目標(biāo)、指標(biāo)和實施三個層面對水土流失監(jiān)測體系進(jìn)行了討論，通過對基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的水土流失監(jiān)測信息平臺的論述，提出了完整的巖溶小流域水土流失監(jiān)測體系。
　　 本文主要創(chuàng)新點如下:
　　 (1)通過對巖溶小流域水土流失的監(jiān)測，

8、得出了水土流失過程中約30％的泥沙（相對于小流域土壤流失總量）留在地下河系統(tǒng)中;
　　 (2)以土地利用方式為基礎(chǔ)，結(jié)合試驗方法，改進(jìn)了RUSLE方程中土壤可蝕性因子K值的計算方式，使RUSLE在巖溶區(qū)的應(yīng)用更具有適用性;
　　 (3)為表示各種環(huán)境因子對土壤侵蝕的影響程度，提出土壤侵蝕的單位因子影響率的概念，可以用數(shù)字的大小來表征不同因子對土壤侵蝕影響程度;
　　 (4)應(yīng)用多因子分析方法，結(jié)合RS和GIS技術(shù)