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乌裕尔河中上游地区是我国重要的商品粮基地。但经过人类上百年的开垦,该地区土壤资源出现了明显的退化现象,其土壤侵蚀程度明显严重于其它地区,对该地区粮食安全和生态安全构成了威胁。为保护有限的土地资源和日趋恶化的生态环境,保证生态安全,必须采用有效的技术手段,定期地对土壤侵蚀情况进行调查和动态监测,以了解其现状和动态变化,并及时制定保护和防治措施及合理的土地资源开发利用规划。
本文以TM遥感影像为主要数据源,建立了乌裕尔河中上游地区土壤侵蚀动态数据库和土壤侵蚀潜在危险度数据库,并充分利用GIS技术,全方位、系统地揭示了乌裕尔河中上游地区土壤侵蚀的动态过程。主要研究内容和结论如下:
(1)对人机交互解译、侵蚀因子图层叠加、USLE模型三种侵蚀强度判定方法和步骤进行了细致的介绍。分别依据三种方法提取2000年土壤侵蚀强度图。相对于人机交互解译法,因子图层叠加法和USLE模型法所得结果中微度侵蚀面积明显偏大,而较高侵蚀等级面积明显偏小。从偏差程度来看,随着侵蚀强度增加,偏差程度越来越大。相对图层叠加法,USLE模型法结果中轻度侵蚀和中度侵蚀面积偏小,而较高侵蚀等级面积明显偏大。
(2)对乌裕尔河中上游地区土壤侵蚀动态变化情况进行了研究和分析。研究区土壤侵蚀面积呈现增加趋势,由1985年的789.12 km2增加到1995年的838.50km2,至2005年又增加至1003.30 km2。侵蚀指数由1985年的109.56减小到1995年的94.15,然后又呈现增大到2005的109.54。研究区侵蚀斑块数和破碎度指数在1985~2005年间呈现先减少后增加趋势。各侵蚀强度等级分维数均为先降低再小幅度增加。乌裕尔河中上游地区轻度侵蚀和强度侵蚀斑块结合度值一直减小,中度侵蚀斑块结合度值呈先增大后减小趋势。研究区轻度侵蚀斑块平均最近距离先增大后减小,中度侵蚀斑块平均最近距离呈现先减小后增大趋势,强度侵蚀斑块平均最近距离呈增大趋势。
(3)对研究区不同地理环境背景下土壤侵蚀潜在危险度情况进行了统计和分析。各土地类型中,土壤侵蚀危险度最低的为水域、未利用地,居工地、林地和水田的危险度也比较低,草地的土壤侵蚀危险度比较高,潜在危险性最严重的是旱地。从土壤侵蚀潜在危险度指数随地形起伏变化情况来看,潜在危险度最大值出现在台地带,最小值出现在低山区。从各县市情况看,克山县潜在危险度最严重,其次是拜泉县,北安土壤侵蚀危险度较轻。从不同土壤类型来看,黑土的潜在危险度最严重,其他依次是黑钙土、草甸土、暗棕壤,而沼泽土、黑钙土、湖泊和水、水稻土的潜在危险度很低。