基于GIS的丹江口库区典型小流域坡耕地水土流失研究

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丹江口水库是我国南水北调中线工程的水源地,承担着河南、河北、北京、天津的供水重任。但水库的水质变化一直受库区的坡耕地水土流失直接影响。本文以库区坡耕地的主要分布区,即西北部习家店镇的大柏河流域和东北部石鼓镇的白石河流域为研究对象,开展野外调查、取样及室内分析,应用ARCGIS的空间分析方法,结合修正的土壤流失模型,研究丹江口库区坡耕地的水土流失特征规律及其主要影响因素,主要研究结果包括以下几个方面。  研究区坡耕地的空间分布,地形上都属于小起伏山地。两条小流域坡耕地基本都以河流呈左右对称的分布;而白石河流域坡耕地中部集中于白石河的东北部。坡度以中坡为主,而大柏河流域中部的坡耕地中坡占区域面积比例最大。  按土壤侵蚀强度等级占总面积的比例,大柏河流域和白石河流域的坡耕地分布数量最多的都是轻度侵蚀,最少的分别是微度侵蚀和剧烈侵蚀。侵蚀量大于 5000 t?km-2?a-1的分别达到了62.5%和39.3%。按年平均侵蚀量,对应的土壤侵蚀强度分别为强烈侵蚀和中度侵蚀。  研究区水土流失受地形因素作用较大,两条小流域的微度侵蚀只在平缓坡坡地存在;轻度侵蚀、中度侵蚀、强烈侵蚀都只在相应的2个坡度内;中坡是土壤侵蚀强度等级分布上数量最多的坡度,平缓坡和陡坡在两条小流域差异最大。东、东南、南、西、西南 5 个坡向占总面积的 90%,但是由于河流流向的不同,以西、西南、东、东南坡向分布差异较为明显。  基于前期水土保持成果和目前库区小流域还存在的问题,提出部分治理方面的建议。大柏河流域坡耕地北部水库周边区域植被覆盖度低,土壤沙化严重,应该减少扰动;注意对中部开坡削梯耕地的坡顶及边坡的防护;下游以种植柑橘为主,注重对柑橘林底部土壤表层的保护。白石河流域坡耕地以红砂岩发育的土壤为主,表层砂石含量高,水库周边区域建议在耕地的上部和下部修建防护林,而严重区域减少耕作及退耕;中部地表裸露面积较大,特别是城镇中心的西南区域,应免耕及少耕;下游以玉米-小麦轮作方式为主,耕作频繁,土壤松散,可以采用垄间地膜覆盖的方法,减少轮作及强降雨时期的降雨及地表冲刷作用。
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