水蝕風蝕交錯區(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)土壤侵蝕問題嚴重，侵蝕狀況、侵蝕營力復雜多變，是我國水土流失研究的重點區(qū)域。區(qū)域內受地質、氣候、植被狀況的綜合影響，形成了獨特的風水兩相侵蝕營力同時或交互作用的水蝕風蝕交錯地區(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，形成了錯綜復雜的植被景觀格局。黃土高原水蝕風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依據。
　　 本研究以黃土高原水蝕風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的土壤侵蝕狀況，并對土壤年均水蝕、風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、土壤有機質含量、全氮含量、土壤黏粒含量間的關系；并通過分析坡面典型植被斑塊格局指數因子，分別研究了水蝕風蝕交錯區(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，認為該流域內坡面137Cs流失嚴重，流域年均侵蝕速率約為9100km-2 a-1，達到極強度侵蝕程度。由于受風水兩相侵蝕營力、地形、植被覆蓋等因素的影響，水蝕風蝕交錯區(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、土壤有機質與全氮平均含量、土壤黏粒含量間的相關性。其中土壤137Cs含量與所在樣點坡度間在P＝0.01水平上

5、呈顯著負相關，相關系數為-0.726；與有機質、全氮在P＝0.05水平呈顯著正相關，相關系數分別為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含量的相關程度較高，兩者在坡中位置的相關程度較低。土壤137Cs含量與黏粒含量相關程度較低。
　　 3、進行了土壤侵蝕速率與植被格局指數之間相關性的研究，認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合度在P=0.05水平呈顯著負相關，相關系數為-0.743；與植被覆蓋度、斑塊平均面積、最大斑塊指數、聚合度之間呈一定的負相關關系，相關系數分別為-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，相關系數分別為0.691、0.686；與周長面積分維數呈一定的正相關關系，相關系數分別為0.484。景觀格局各指標因子之間相關性大部分在P=0.05和P=0.01水平達到極顯著和顯著水平。認為在黃土高原水蝕風蝕交錯區(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、定量研究了水蝕風蝕交錯區(qū)風水兩相侵蝕侵蝕量的比值。風

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。流域內所有坡向的平均水蝕速率、風蝕速率分別為6800t km-2 a-1、2100 t km-2 a-1，水力、風力兩相侵蝕速率比例約為3.34:1，風蝕在年均總侵蝕中所占百分比約為21.60%。各坡向風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。水蝕風蝕交錯帶坡面侵蝕外營力仍以水相營力為主，但風蝕造成的危害不