基于GIS青藏高原那曲地区融水侵蚀强度评价研究
【摘要】融水侵蚀已经变成青藏高原地区重要的土壤侵蚀类型之一,严重破坏高原地区生态环境,制约青藏高原环境的保护和生产生活的发展。掌握青藏高原地区的融水侵蚀情况,认识融水侵蚀的机理和影响因素可以为高海拔寒区土壤侵蚀综合防治和生态保护提供重要的理论依据与经验。本研究以GIS、遥感技术为依托,根据冲积扇指数模型,提取青藏高原那曲地区冰川、积雪融水沉积扇面积比例作为融水侵蚀沉积指标,分析那曲地区融水侵蚀沉积分布特征,以此为基础探讨融水侵蚀沉积的主要影响因素。根据主成分分析原理与方法,对融水侵蚀影响因素进行主成分分析,对那曲地区融水侵蚀强度等级进行评价,并绘制融水侵蚀强度分级图。本研究以期为高海拔寒区融水侵蚀研究提供新的思路。本研究主要研究内容及结果如下:1.融水侵蚀沉积特征研究区分布大量沉积扇体,经统计沉积扇面积约占总面积八分之一。不同地区沉积扇分布差异明显,沉积扇集中分布在研究区中部地区,包括安多、班戈、申扎及双湖、尼玛县南部,该地属于高原湖盆地区,地形以高原平地为主,山势平缓,境内分布纳木错、色林错及扎加藏布等众多河流湖泊,境内分布大量沉积扇。沉积扇多分布在山谷出口、湖滨,由于年代久远,多数规模较大且差异显著,面积数十平方千米至数百平方千米不等,厚度由几米到几千米不等。2.融水侵蚀引起沉积主要影响因素融水侵蚀沉积主要影响因素是风速、NDVI、土壤可蚀性K值、气温年较差和陡坡百分比,其中风速和NDVI与融水侵蚀沉积呈正相关关系,K值、气温年较差和陡坡百分比与融水侵蚀沉积呈负相关关系。大风将坡地积雪吹到洼地堆积,风越大,则洼地积雪越多,侵蚀沉积也越多,反之则越少;NDVI越大、植被盖度越好,土壤抗蚀性越强,且植被根部拦截径流泥沙能力较强,越容易形成侵蚀沉积。土壤可蚀性K值越高,越容易被侵蚀,越不容易形成侵蚀沉积;气温年较差越高的地区云雨越少,融水侵蚀发生的强度越低,越不容易形成侵蚀沉积;陡坡越多越容易发生侵蚀,越不容易形成侵蚀沉积。3.那曲地区融水侵蚀强度等级影响融水侵蚀的四个主成分是地形因素、气候因素、土壤因素和冰川积雪变化因素。第一主成分地形因素包括海拔、坡度、坡向和NDVI因素,海拔、坡向影响辐射从而间接影响冰川积雪的融化,坡地、植被直接影响融水地表径流,对融水侵蚀产生重要影响。第二主成分包括风速、气温年较差和日照等因素,是冰川积雪融化重要的影响因素。第三主成分包括相对湿度和土壤可蚀性K值因素,主要反映土壤可蚀性对融水侵蚀的影响。第四主成分主要反映冰川积雪变化因素对融水侵蚀的影响,融水侵蚀动力源自冰川积雪融水径流,冰川积雪变化是融水侵蚀重要影响因素。研究区融水侵蚀强度分为微度、轻度、中度、强烈、极强烈和剧烈六个等级,其中轻度和剧烈等级所占比例较小,微度、中度、强烈等级所占比例较高,研究区融水侵蚀整体较为严重。各强度侵蚀区空间分布差异显著,不同强度侵蚀区空间分布相对集中,且由东向西融水侵蚀逐渐减弱,地形起伏剧烈的东部地区融水侵蚀较强,地处高原湖盆的西部地区融水侵蚀强度为微度、轻度。融水侵蚀强弱空间分布特征与各地区地形地貌及气候等因素密切相关。
【作者】冯君园;
【导师】李朝霞;蔡强国;
【作者基本信息】华中农业大学,水土保持与荒漠化防治,2014,硕士
【关键词】融水侵蚀;GIS;强度评价;主成分分析;侵蚀沉积;影响因素;
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