土壤侵蚀与土地利用关系研究VIP

本 科 毕 业 论 文 赤峰市岗子乡土壤侵蚀与土地利用关系研究学 院：专 业：土地资源管理学 号：姓 名：指导教师：职 称：论文提交日期：二 一三年六月摘 要本文以赤峰市松山区岗子乡为研究区，在地理信息系统软件 MAPGIS 支撑下, 建立了土壤侵蚀图及土地利用现状图的图形数据库和属性数据库，将土地利用现状图和土壤侵蚀图在空间分析模块下进行叠加分析，从而对两者间的关系进行研究。结果表明土壤侵蚀分布与土地利用分布是相互关联的, 在不同土壤侵蚀程度总面积中，主要以牧草地和耕地为主，牧草地的侵蚀面积最大。土地利用方式中，水域无土壤侵蚀发生，土壤侵蚀主要发生于林地、耕地和草地，且其土壤侵蚀均以微度、轻度和中度为主。土地利用类型中以天然草地面积最大，耕地、有林地土壤侵蚀率相对较小与侵蚀程度的相关性强, 因此保护耕地和林地是防止土壤侵蚀的根本。关 键 词：赤峰市岗子乡 土壤侵蚀 土地利用 Chi Feng City Gang Zi Township Land Use on Soil Erosion ResearchTaking Chi Feng city Song Shan Qu hillock village as the research area, the geographic information system software MAPGIS, set up a soil erosion map and land utilization present situation chart graph database and property database, the land utilization present situation chart and the soil erosion map overlay analysis is carried out under the spatial analysis module, and study of the relationship. Results showed that the distribution of soil erosion and land use distribution is related, in the area of soil erosion in different degree, mainly grassland and arable land, grassland erosion area is the largest. Land use way, the waters without soil erosion, soil erosion mainly takes to land, farmland and grassland, and the degree of soil erosion in small, mild and moderate mainly. Land use type in natural grassland area, farmland, forestland soil erosion rate is relatively small and the erosion degree of correlation.Key words: Chi Feng city ridge village, soil denudation, The utilization of land 目 录1 引言 .12 研究概述 .12.1 研究区概况 .12.1.1 自然条件 .22.1.2 社会经济条件 .32.2 地理信息系统技术概述 .32.3 研究方法 .33 土壤侵蚀现状分析 .43.1 土壤侵蚀概述 .43.2 土壤侵蚀程度分析 .44 土地利用现状分析 .64.1 土地利用现状概述 .64.2 土地利用现状分析 .75 土地利用与土壤侵蚀的关系分析 .95.1 不同土壤侵蚀程度下的土地利用类型分析 .95.2 不同土地利用类型的土壤侵蚀率 .146 结论 .15致 谢 .16参 考 文 献 .17内蒙古农业大学本科毕业论文 11 引言土地是人类赖以生存的根本，在人口众多，土地资源有限的中国，人地关系尤为紧张 1。而在社会高速发展的今天，土地退化也日益严重，其中土壤侵蚀是土地退化的一个重要原因，它不仅使得土地退化，而且还会造成严重的生态问题，从而对人类的生存产生威胁，土壤侵蚀是自然因素和人为活动综合作用的结果, 具体包括气候、地形、地质、植被、土壤和土地利用等因素,从宏观时空尺度上看, 气候、地形、地质、植被、土壤因素相对稳定, 是土壤侵蚀发生发展的潜在条件, 而土地利用既与自然条件紧密相关, 又深受人类活动影响, 是土壤侵蚀的触发因素。土地利用改变了原有地表植被类型及其覆盖度和微地形, 从而影响土壤侵蚀的动力和抗侵蚀阻力系统, 在区域土壤侵蚀发展中起重要作用 2。土地利用与土地侵蚀有密切关系，土地利用既与自然条件紧密相关又深受人类活动影响，是土壤侵蚀的触发因素。本文通过对土壤侵蚀与土地利用关系的研究，得出不同土地利用类型对土壤侵蚀的发育有不同的影响，揭示了不合理的开发土地资源和经营管理制度会给水土保持带来严重后果的客观规律，通过研究能够更有效的保护和利用土地资源，促进社会经济可持续发展，通过优化土地利用结构，削弱侵蚀动能，增强阻碍因素，减小侵蚀对象的可蚀性等措施防治土地侵蚀，把土地利用与水土保持有机的结合起来，进一步调整土地利用结构，优化土地资源配置 3。本论文通过在 GIS 中将赤峰市岗子乡土壤侵蚀图与土地利用现状图叠加得出结论, 土壤侵蚀分布与土地利用分布是相互关联的, 土地利用方式是土壤侵蚀的主要原因, 合理的土地利用方式可有效地控制土壤侵蚀 4。分析不同土壤侵蚀重度下的土地利用特征和不同土地利用类型的土壤侵蚀状况。能够为国家和地区合理利用土地，制定土地政策制度等提供可靠的科学依据。2 研究概述2.1 研究区概况岗子乡是松山区的一个乡，岗子乡位于松山区西北部，昭苏河上游，西与大六份毗邻，东与上官地镇接壤，南与孤山子乡、大庙镇相邻，北与翁牛特旗头段地相连，属自治区级贫困乡。岗子乡有森林面积11.7万亩，森林覆盖率34.6%。岗子乡总人口10298口人，其中汉族9598口人，蒙族300口人，满族400口人 5。岗子乡总土地面积33.8万亩，其中耕地5.8万亩，水浇地1万亩，属高寒季风气候。岗子乡共有7个行政村，其中四大家村、芥菜沟村、新窝铺村属漫甸，年有效积温2200，适宜种植短期作物如小麦、莜麦、荞麦等；红庙子村、岗子村属山区，年有效积温2400，适宜种植玉米、谷子等；牌鹿沟村、水泉沟村属山区，年有效积温2300，适宜种植杂粮杂豆。赤峰市岗子乡土壤侵蚀与土地利用关系研究2图 1 岗子乡卫星图2.1.1 自然条件松山区属北温带大陆性季风气候，春季干旱多风，降雨稀少；夏季温热且降雨集中，雨热同期；秋季温度剧降，降雨减少，光照充足，昼夜气温变化较大；冬季寒冷、干燥而漫长。岗子乡属于高寒季风气候。根据(1984 年-2008 年)25 年的气象统计资料，年平均气温为 5.6；年平均10 积温 3131；年平均无霜期 155 天；年平均降水量 377.6 毫米；年平均蒸发量 1852 毫米；年平均日照时数 2799 小时；全年太阳辐射量达 121.18 千卡/厘米 2。蒸发量是降水量的四倍左右；相对湿度 4750%；年 6 级大风日数 47.778.4 天，8 级大风日数 30.548.4 天，东部偏多，中西部偏少，年平均风速 2.43.7 米/秒。5-9 月日照时数为 1203.21,366.6 小时。松山区气候不仅东、西部相差很大，而且四季变化明显。松山区年度最高降水量558.4，最低 233.6,低于 400的年份占 60%。岗子乡土地总面积为 46768.25hm2。耕地 6881.12hm2，其中水浇地 752.69hm2，旱地 6128.44hm2。耕地面积占总土地面积的 14.71。林地面积 5304.10hm2，占总土地面积的 18.61%，牧草地面积 31815.75hm2，占总土地面积的 66.03%，其它用地面积 811.61hm2，占 1.74%。农业用地主要分布在河流两岸，山谷平地及山地下部。土壤类型以褐土，黄绵土居多，草甸土、黑垆土、棕壤占少数。牧业用地主要分布在高寒漫甸、中、低山中部。以淋溶黑钙土，棕壤和褐土为主。黄绵土、黑垆土占少部分。林业用地主要分布在山地的上、中部及平川河岸两侧，以及村庄周围。以棕壤、褐土、风沙土为主，黄绵土，黑垆土等占少部分 8。内蒙古农业大学本科毕业论文 32.1.2 社会经济条件岗子乡乡政府在调整产业结构时，根据各村不同的地理、气候条件，积极进行了引导。如针对新窝铺村由乡政府牵线，与区粮食储备库签订了油菜订单，在新窝铺村建起油葵生产基地，仅此一项新窝铺村人均增收400元，并建起一处科技示范园区。四大家村适宜发展土豆，所以在此建土豆示范园区一处，全村种植土豆2000亩，人均创收300元。新窝铺村座水点种大葵花5000亩，测土配方施肥2000亩，全乡订单农业4000亩，基本有4个1万亩：土豆、油葵、小麦、大葵花，粮豆总产量6819吨。人均纯收入1068元，GBP1760万元 。在畜牧业方面，岗子乡注重规模效益。在牌鹿沟村马架子组发展养猪小区，现已成规模，养猪户50多户，存栏生猪1000多口，年出栏猪2000多口。在岗子村、芥菜沟村发展养牛小区，现已初具规模，存栏肉牛500头，年出栏肉牛300头。 岗子乡有林面积11.7万亩，森林覆盖率34.6%。新增水利工程12处，其中打配机电井6眼，新增有效灌溉面积1150亩。2.2 地理信息系统技术概述地理信息系统(Geographic Information System)是一种由硬件、软件、数据和用户组成的，以研究地理或地学数据的数字化或图形化采集、存贮、管理、描述、检索、分析和应用与空间位置有关的相应属性信息的计算机支持系统，它是集计算机学、地理学、测绘遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学和现代通讯技术为一体的一门新兴边缘学科 7。地理信息系统具有以下三个方面的特征：具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性;由计算机系统的支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务;计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因此地理信息系统能快速、精确、综合的对地理信息系统进行定位和过程动态分析。GIS主要应用于对不同来源的空间数据进行综合和处理，并对数据进行动态存取和管理，为 RS 和 GPS 的运用提供决策指导，并对目标和环境的变化趋势进行预测 8。2.3 研究方法以赤峰市松山区岗子乡为例, 在地理信息系统软件 MAPGIS 支撑下, 建立了包括土壤侵蚀图及土地利用现状图在内的图形数据库和属性数据库. 各专题图通过数字化仪器, 在 MAPGIS 系统中实现对图形数字化的输入, 利用图形编辑模块对图形进行编辑, 建立多边形拓朴关系 9。 属性数据库的建立采用手工录入, 最后以EXCEL 表格方式输出土壤侵蚀图和土地利用现状图的面积，周长和地类代码等属性。赤峰市岗子乡土壤侵蚀与土地利用关系研究4最后利用 MAPGIS 软件中强大的空间分析功能 进行土壤侵蚀与土地利用的关系研究. 3 土壤侵蚀现状分析3.1 土壤侵蚀概述土壤侵蚀是水力、风力、重力及其与人为活动的综合作用对土壤、地面组成物质的侵蚀破坏、分散、搬运和沉积的过程，它是水土保持学科的重要研究内容，也对全球环境变化有着重要的影响 10。土壤侵蚀是自然因素和人为因素综合作用的结果。气候、植被、地形、土壤等自然条件及土地利用等人为活动，均对土壤侵蚀的形态、重度和空间分布产生不同的影响，并且随着时间的推移而使其发生变化 11。土壤侵蚀是造成环境退化的一个主要因素，与景观格局密切相关。土壤是土壤侵蚀的主要对象，而岩石是形成土壤和构成地壳的物质基础，所以，土壤和岩石的一切性质都与土壤侵蚀有关，如土壤的机械组成、土壤结构、土壤孔隙、土壤剖面构造、土壤湿度、土壤有机质、岩石的矿物组成、地质构造等 12。长期以来，由于人类不合理的利用自然资源，导致植被生存的环境受到极大的破坏，引发了严重的土壤侵蚀。土壤侵蚀的不断加剧，破坏了土地的生产力，使土壤肥力降低，土壤蓄水能力减弱，植被生存的环境进一步恶化，如此以往使生态环境陷入恶性循环状态13。随着社会和经济共同发展，人们的环保意识加强，土壤侵蚀成为全球性的主要环境问题之一，土壤侵蚀研究也成为一个研究热点。3.2 土壤侵蚀程度分析岗子乡地区的土壤侵蚀程度可分为四级, 即微度侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀和重度侵蚀 14。岗子乡土壤侵蚀面积达 43377.55hm2, 占全区土地总面积的 92.75%, 其中微度侵蚀 15805.22hm2,轻度侵蚀 11805.75hm2, 中度侵蚀 12212.79hm2, 重度侵蚀3552.37hm2, 分别占土壤总面积的 33.80%、25.24%、26.11%和 7.60%,侵蚀面积中微度侵蚀占主导，轻度侵蚀和中度侵蚀面积差不多。 除此之外，水系面积3259.63m2，占总面积的 6.97%各土壤侵蚀程度所占比例如下图，其中微度侵蚀面积为 15805.22hm2，所占比例为 33.80%，轻度侵蚀和中度侵蚀所占比例不相上下，分别为 25.24%和 26.11%，重度侵蚀面积最少为 7.60%，岗子乡土地总面积中轻度，中度和重度侵蚀面积占到58.95%，所占比重达到多一半，由此可见，岗子乡土壤侵蚀面积相对较大，侵蚀状况比较严重，应该引起重视 15。内蒙古农业大学本科毕业论文 5图 2 土壤侵蚀等级图表 1 不同土壤侵蚀程度所占总面积图 3 各土壤侵蚀程度比例图侵蚀程度 侵蚀面积 hm2 岗子乡总面积 hm2 侵蚀所占面积%微度侵蚀 15805.22 46768.25 33.80轻度侵蚀 11805.75 46768.25 25.24中度侵蚀 12212.79 46768.25 26.11重度侵蚀 3552.37 46768.25 7.60赤峰市岗子乡土壤侵蚀与土地利用关系研究64 土地利用现状分析4.1 土地利用现状概述土地利用现状是自然客观条件和人类社会经济活动综合作用的结果。它的形成与演变过程在受到地理自然因素制约的同时，也越来越多地受到人类改造利用行为的影响。不同的社会经济环境和不同的社会需求以及不同的生产科技管理水平，不断改变并形成新的利用现状 16。土地利用现状分析是对规划区域内现实土地资源的特点，土地利用结构与布局、利用程度、利用效果及存在问题作出的分析。土地利用现状分析是土地利用