基于RS和GIS的低丘缓坡开发建设土壤侵蚀研究——以滇中地区为例

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水土流失作为当今生态环境问题之一,是学术界普遍关注的问题。随着RS和地理信息系统技术的发展,基于此的土壤侵蚀调查与监测得到越来越广泛的应用。云南省滇中地区地处云贵高原西部的滇东高原区,总体地势起伏和缓,集中了全省近一半的山间平地,有着丰富的土壤资源和良好的水资源保障,因此其水土生态问题得到广泛关注。近年由于经济、政策等原因,滇中地区社会发展迅速,用地需求不断增长,人地矛盾日益突出,低丘缓坡开发建设工程的提出及实施能够在一定程度上缓解人地矛盾。然而,土壤侵蚀状况关乎区域生态健康乃至经济发展,因此了解建设前后土壤侵蚀现状及变化情况,对区域土壤侵蚀治理及生态环境保护具有重要意义。
  针对上述问题,本研究以滇中地区62个低丘缓坡项目区为实证研究对象,以项目区基础图件资料、遥感影像数据、气象数据等为基础,采用修正的通用土壤侵蚀方程(RUSLE),以ArcGIS10.2、ENVI5.3软件为数据处理平台,结合低丘缓坡地区土地利用特征及土壤侵蚀影响因素,选取适当改进的各因子计算方法,并结合研究区实际开发情况对数据进行修正,定量评价了滇中地区低丘缓坡项目区开发前(2010年)、开发后(2018年)土壤侵蚀状况及变化情况,讨论了开发建设直接产生影响的地形以及土地利用类型因素与土壤侵蚀的耦合关系。研究结论如下:
  (1)62个项目区整体2010年、2018年的土壤侵蚀量分别为611289.77t、466641.44t,年均土壤侵蚀模数分别为1977.71t/km2?a、1505.57t/km2?a,在土壤侵蚀等级划分上均属于轻度侵蚀。开发建设后的项目区整体年均侵蚀模数减小,开发建设中采取的水土保持措施对于缓解土壤侵蚀起到了一定的积极作用。
  (2)82%的项目区土壤侵蚀程度转好,项目区整体共有67.07km2面积土壤侵蚀程度减轻,转为更低等级侵蚀,大于土壤侵蚀转向恶化的土地面积(31.8 km2),多数较高等级土壤侵蚀面积转为微度侵蚀,发生水土流失的风险降低。
  (3)项目区整体发生水土流失的面积主要分布在坡度为8-25°的区域,考虑到研究区的人类活动多集中在此坡度范围土地内,在土壤侵蚀防治过程中除考虑自然因素以外必须重视人为因素的影响。此外,水土流失对于坡度因素的敏感性较高。
  (4)不同类型土地保持水土的能力不同,草地、灌木等低植被覆盖区域水土流失面积较大,两类土地水土流失面积占总流失面积的比例高达76.23%。此外坡耕地水土保持能力相对较弱,也较容易产生侵蚀。因此,合理的土地利用开发对于土壤侵蚀能够起到较好的减缓作用。
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