基于GIS的低丘缓坡建设对项目区水土流失影响研究——以西山区花红园区块为例

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土壤侵蚀是造成水土流失的重要原因,我国是世界上水土流失最严重的国家之一。特别是在云贵高原,由于喀斯特岩溶地形的分布范围广,水力侵蚀现象更为严重。云南山地多(94%),坝子少(6%),保护坝区耕地和生产建设所需用地的矛盾日益突出,可供开发的平地资源非常有限。低丘缓坡项目建设可缓解这一矛盾,但是项目的开展对项目区的水土流失影响研究较为薄弱。本研究正是基于这一点进行研究的,对云南省的低丘缓坡项目实施具有参考意义。  本研究通过地理信息系统(GIS)和RUSLE模型对西山区花红园低丘缓坡项目开展前、后土壤侵蚀量的变化进行了量化分析。通过收集项目区降雨数据、土地利用现状数据、地形数据、土壤数据、土地利用规划数据、功能区规划数据、土地平整数据,通过相应的因子计算方法获得项目区建设前后的R、K、LS、C、P因子,其中着重研究 LS、C、P变化对项目区土壤侵蚀量的影响。文章分析了项目区建设前、后在不同土地利用类型和不同坡度下的水土流失特征以及对建设后水土流失对项目区周围生态环境、地表径流、未做土地平整区域的影响进行了讨论。研究得出了如下结论:  (1)低丘缓坡建设前,项目区评价侵蚀模数为3391t/km2·a,属于中度侵蚀,建设后项目区平均侵蚀模数为项目区侵蚀模数为31.89t/km2·a,属于极微度侵蚀,项目区水土流失得到极大改善。  (2)建设前项目区极微度侵蚀和微度侵蚀占了项目区面积的73%,剧烈侵蚀占了项目区的13.18%。其中林地、其他林地、水体、建设用地主要为极微度侵蚀,采矿用地、灌木林地、裸地、果园剧烈侵蚀等级比例较高,水土流失现象严重。耕地中旱地水土流失较水田严重,其中水田99.67%为微度以下侵蚀,而旱地为61.06%,18.55%的旱地为剧烈侵蚀。建设前项目区重度以上侵蚀主要集中在8°-25°的地形陡峭,人力开发改造地形频繁的区域。  (3)低丘缓坡建设后项目区69.89%的土地为极微度侵蚀,30.11%为剧烈侵蚀。其中城市用地基本为极微度土壤侵蚀,保留绿地基本为剧烈侵蚀。城市用地由于硬化地面和基础设施的修建,导致土壤侵蚀较建设前减轻。保留植被水土流失现象加剧主要是由于城市基础设施和建筑物地基建设导致不透水面增多,洪水峰值流量增大,峰值时间缩短,同时由于保留植被景观破碎化,岛屿化严重导致。  (4)项目区未做土地平整区域29.90%的土地为极微度土壤侵蚀,70.10%为剧烈侵蚀。其中坡度在8°-25°的地形陡峭、山地开发利用潜力较大的区域,山谷,沟谷区域水土流失现象较山头、山腰严重。  (5)项目区保留植被及项目区外的植被未建设前,原为完整的生态系统。城市道路的建设,建筑物地基的修建,以及其他硬化地面的形成,导致原有的生态景观破碎化,生物廊道隔断,生态周长变长,植物的蓄水能力下降,土壤抗侵蚀能力下降。导致项目区周围植被的水土保持能力降低,水土流失较未建设前严重。  (6)项目区建成后地表径流随着地形的变化而发生变化,建成后坡度>5°的区域地表径流主要是沿着道路用地分布以及向道路的两边蔓延。低丘缓坡建设中基础设施道路的建设对当地的地形构成了较显著的影响,直接改变了原项目区的道路设施占用区域的地表径流的流向,从而对项目区及其周围的水土流失产生影响。
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