典型巖溶小流域水土流失監測體系研究.pdf

1、水土流失是目前最嚴重的世界性環境問題之一，給全球和區域生態環境帶來嚴重的影響。我國西南巖溶區是世界上最大的巖溶裸露連片區，面積約6.2×105km2，區域內地質條件復雜，巖溶極為發育，構成了獨特的“二元結構”，地貌類型多種多樣，生態環境脆弱，抗干擾能力差;同時西南巖溶區是我國少數民族和貧困人口的集中區域，長期的社會經濟落后影響當地的生態環境保護和建設;脆弱的生態環境加上不合理的人類活動，使得區域內水土流失狀況十分嚴重，很多地方甚至出現“

2、無土可流”的石漠化狀況，使得當地的生態環境和生態安全受到嚴重的挑戰，對該區域社會經濟發展造成了嚴重危害。
　　 為探索廣西水土流失與石漠化分布規模、水土流失過程和形成演化機制，對水土流失進行科學預測、評價，廣西區水土保持監測總站與巖溶地質研究所合作開展了“漓江上游流域水土流失遙感監測研究與生態基地建設”項目;本研究以此為契機，選取寨底地下河流域為研究對象，開展水土流失監測研究工作。
　　 本論文通過對寨底地下河流域水土流

3、失的監測，采用傳統監測和改進的模型監測相結合的方法，對巖溶區水土流失影響因素進行了詳細的分析，采用實地監測和3S技術提取各監測指標，從而計算出流域水土流失量，并對區域水土流失敏感性進行了分析，構建了巖溶小流域水土流失監測體系。
　　 本文的主要結論如下:
　　 (1)通過河流產沙量的傳統方法對流域水土流失進行了監測，結果表明:寨底地下河總出口2010年泥沙輸出量2013.6t，而流域內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;可以說明巖溶區水土流失產生的泥沙并不能完全從地下河出口帶出，其原因應該是有部分的泥沙在地下河中產生沉淀;從寨底地下河流域計算的數據上來看，約30％的泥沙留在地下河系統中。
　　 (2)針對巖溶小流域的土壤可蝕性因子的計算方法進行了改進，以土地利用方式為依據進行K因子的計算;通過RUSLE模型方法對流域水土流失進行了監測，結果表明:寨底地下河流域年均土壤流失總量為16655.44t，年均侵蝕

5、模數為504.71t/(km2·a);按照《巖溶地區水土流失綜合治理技術標準》（SL461-2009）的劃分，寨底地下河流域土壤侵蝕強度屬于中度，其年均土壤侵蝕模數約為巖溶地區容許土壤流失量(50 t/(km2·a))的10倍。
　　 (3)兩種方法的結果相差較大，基于泥沙輸出量的計算結果僅為基于RUSLE模型計算結果的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安全綜合考察”結果。
　　 (4)對巖溶區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，得到了流域內地下河出口處

7、為水土流失最敏感性區域，在水土流失的分區治理和區域生態保護中，應注意對地下河出口區域的水土保持和生態環境的保護。
　　 (6)基于水土流失傳統監測和模型監測的實施，以及對寨底地下河水土流失的分析，從目標、指標和實施三個層面對水土流失監測體系進行了討論，通過對基于數據庫技術的水土流失監測信息平臺的論述，提出了完整的巖溶小流域水土流失監測體系。
　　 本文主要創新點如下:
　　 (1)通過對巖溶小流域水土流失的監測，

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）留在地下河系統中;
　　 (2)以土地利用方式為基礎，結合試驗方法，改進了RUSLE方程中土壤可蝕性因子K值的計算方式，使RUSLE在巖溶區的應用更具有適用性;
　　 (3)為表示各種環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，可以用數字的大小來表征不同因子對土壤侵蝕影響程度;
　　 (4)應用多因子分析方法，結合RS和GIS技術