水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)植被斑塊鑲嵌格局對土壤侵蝕的影響——以六道溝小流域為例.pdf

1、黃土高原地區(qū)土壤侵蝕問題嚴(yán)重，侵蝕狀況、侵蝕營力復(fù)雜多變，是我國水土流失研究的重點區(qū)域。區(qū)域內(nèi)受地質(zhì)、氣候、植被狀況的綜合影響，形成了獨特的風(fēng)水兩相侵蝕營力同時或交互作用的水蝕風(fēng)蝕交錯地區(qū)。同時，黃土高原地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡劣，植被景觀多樣性受水分條件限制，形成了錯綜復(fù)雜的植被景觀格局。黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯帶植被景觀格局對土壤侵蝕的影響研究綜合運用了土壤侵蝕、植被景觀格局的研究方法，充分考慮了格局指數(shù)對土壤侵蝕的影響程度和作用機制，以期能為土

2、壤侵蝕的綜合治理提供理論支持與科學(xué)依據(jù)。
　　 本研究以黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯帶六道溝小流域為研究對象，綜合運用137Cs核素示蹤技術(shù)和通用水土流失方程研究了本地區(qū)典型坡面一定歷史時期內(nèi)的土壤侵蝕狀況，并對土壤年均水蝕、風(fēng)蝕侵蝕速率進行了定量計算和區(qū)分；同時，研究討論了土壤中137Cs含量與坡面坡度因子、土壤有機質(zhì)含量、全氮含量、土壤黏粒含量間的關(guān)系；并通過分析坡面典型植被斑塊格局指數(shù)因子，分別研究了水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)植被斑塊鑲嵌格局

3、對土壤侵蝕的綜合影響。本文的主要結(jié)論有：
　　 1、通過對背景值點與不同坡向的典型坡面土壤137Cs含量分析，認(rèn)為該流域內(nèi)坡面137Cs流失嚴(yán)重，流域年均侵蝕速率約為9100km-2 a-1，達到極強度侵蝕程度。由于受風(fēng)水兩相侵蝕營力、地形、植被覆蓋等因素的影響，水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)坡面侵蝕速率具有一定的坡向差異，利用137Cs計算得到的不同坡向的年均總侵蝕速率由大到小依次為：西北坡>西南坡>東北坡>北坡>西坡>東坡>南坡>東南坡，其

4、年均侵蝕速率分別為11000t km-2 a-1、10472t km-2 a-1、10140t km-2 a-1、9400t km-2 a-1、9300t km-2 a-1、7700t km-2 a-1、7500t km-2 a-1、7200t km-2 a-1。
　　 2、研究了每個坡向土壤137Cs平均含量與坡度因子、土壤有機質(zhì)與全氮平均含量、土壤黏粒含量間的相關(guān)性。其中土壤137Cs含量與所在樣點坡度間在P＝0.01水平上

5、呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.726；與有機質(zhì)、全氮在P＝0.05水平呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.336、0.414。分別對不同坡向相同坡位的樣點坡度與137Cs含量做回歸分析，回歸方程分別為：坡上，Y=-0.0072X2+5.6412X-810.56(R2=0.7401)；坡中，Y=0.0078X2-6.7434X+1714.9(R2=0.2905)；坡下，Y=0.0074X2-6.074X+1522.7(R2=0.9422)。在

6、坡上與坡下位置，坡度與137Cs含量的相關(guān)程度較高，兩者在坡中位置的相關(guān)程度較低。土壤137Cs含量與黏粒含量相關(guān)程度較低。
　　 3、進行了土壤侵蝕速率與植被格局指數(shù)之間相關(guān)性的研究，認(rèn)為植被斑塊鑲嵌格局對土壤侵蝕速率有一定的影響。其中，土壤侵蝕速率與斑塊結(jié)合度在P=0.05水平呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.743；與植被覆蓋度、斑塊平均面積、最大斑塊指數(shù)、聚合度之間呈一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.550、-0.464

7、、-0.553、-0.651；與斑塊密度、景觀分割度在P=0.05水平呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.691、0.686；與周長面積分維數(shù)呈一定的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.484。景觀格局各指標(biāo)因子之間相關(guān)性大部分在P=0.05和P=0.01水平達到極顯著和顯著水平。認(rèn)為在黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)，草地、灌木等多種植被空間多點鑲嵌分布格局對土壤侵蝕速率有很大影響。
　　 4、定量研究了水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)風(fēng)水兩相侵蝕侵蝕量的比值。風(fēng)

8、水侵蝕比以西北坡最高，約為4:6；比例最小值出現(xiàn)在南坡，兩相侵蝕比例僅為7:93。流域內(nèi)所有坡向的平均水蝕速率、風(fēng)蝕速率分別為6800t km-2 a-1、2100 t km-2 a-1，水力、風(fēng)力兩相侵蝕速率比例約為3.34:1，風(fēng)蝕在年均總侵蝕中所占百分比約為21.60%。各坡向風(fēng)水兩相侵蝕速率比值由大到小分別為：西北坡>西坡>北坡>西南坡>東北坡>東南坡>東坡>南坡。水蝕風(fēng)蝕交錯帶坡面侵蝕外營力仍以水相營力為主，但風(fēng)蝕造成的危害不