题名黄土高原土壤侵蚀与地貌形态耦合分析
作者程楠楠
答辩日期2016-05
文献子类博士
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师何洪鸣
关键词黄土高原 降水 径流量 输沙量 地貌综合指标(eti)
英文摘要

土壤侵蚀是黄土高原最严重的环境问题,影响因素主要分为自然因素和人为
因素。自然因素包括气候、水文、地形、地貌等;人为因素则主要表现在人类活
动对土壤侵蚀的影响,其中有积极和消极影响之分,例如退耕还林还草,水土保
持措施实施等都有利于水土保持。本文系统深入地研究了黄土高原地区近 50 年
气候水文变化状况及其对水土流失变化的影响,并重点提取分析黄土高原典型流
域河网水系及地貌特征,通过建立侵蚀地貌综合指标(ETI),分析土壤侵蚀与地
貌特征的耦合关系,从而进一步分析人类活动对土壤侵蚀的影响。通过本文的综
合分析,取得的主要结果如下:
(1)地貌特征因子在各流域间存在一定的空间差异性,这一空间差异性也
是导致水土流失差异性的重要原因,为实现黄土高原地貌特征量化分析,本研究
建立了地貌特征综合评价指标(ETI)。地貌特征综合指标与输沙量之间存在显著
正相关关系(P<0.05),即输沙量随地貌特征综合指标的增加而增加,说明地貌
特征是影响黄土高原地区土壤侵蚀的重要自然因素,其通过控制下垫面情况来影
响水土流失的发生与发展。同时,地貌特征综合指标与 2000~2011 年输沙变量之
间的回归方程斜率高于其他输沙变量,说明在地貌特征综合指标相同的情况下,
2000~2011 年输沙变量将小于其他年份输沙变量,即输沙量显著减少,这一现象
说明在降水、径流及地貌特征相对一致的条件下,存在其他非自然因素使得黄土
高原地区输沙量自 2000 年之后显著降低,即黄土高原地区自 2000 年后人为因素
对土壤侵蚀的影响逐渐显著。
(2)1960-2011年间,径流和输沙量在1960~2011年间呈波动减少趋势,2000s
与 1960s 相比,年径流量和输沙量分别减少 30%-80%和 60%-90%,其中输沙量
减少趋势较为显著。黄土高原地区降水整体呈现波动减少趋势,各气象站年均降
水量变异系数在 18.13%-38.66%,因此降水量在时间上属于中等变异。在空间上,
降水呈现由东南向西北逐渐减少的整体分布规律,但个别地区受地形影响存在空
间突变。虽然降水与径流整体都呈现减少趋势,但在不同的区域存在着空间及时间上的差异性。同时对典型水文站点数据分析表明,各站点间降水与径流变化虽
然存在差异性,但两者之间的变化趋势基本保持一致,这说明黄土高原地区降水
量与径流量间存在相关关系。黄土高原地区径流量与输沙量之间存在极显著线性
正相关关系,径流是影响输沙的关键因素,但不是唯一因素。
(3)黄土高原地区植被盖度在1981~2009年间不断增加,尤其在2000年后,
植被盖度迅速增长,覆盖面积不但扩大,植被覆盖强度也不断增加。在空间分布
上,植被盖度由东南向西北呈减少趋势,自 2000 年后增加速率上升。对比输沙
数据可以发现,各典型流域植被盖度增加量与输沙减少量之间存在显著负相关关
系,因此输沙量随植被盖度的增加而减少;同时回归方程决定系数(R 2 =0.6),
植被盖度变化是 2000 年后水土流失变化的主要成因。除植被盖度外,淤地坝建
设是影响黄土高原地区水土流失变化的重要因素,黄土高原大量淤地坝建设也是
其输沙量与径流量减少的关键原因,但淤地坝与输沙量之间的动态变化关系还有
待进一步研究。
关键词:黄土高原;降水;径流量;输沙量;地貌综合指标(ETI)

语种中文
目次

correlation between precipitation and runoff, runoff and sediment discharge, but
precipitation is not the only factor that influence hydrology.
(3) During 1981-2009, vegetation coverage of Loess Plateau has been increased
obviously, especially since 2000. With increase of vegetation coverage, area
and intensity of vegetation cover increased. The vegetation coverage decreased
from southeast to northwest and the increase rate became larger since 2000.
There is a negative relationship between sediment discharge vegetation
coverage: with the increase of vegetation coverage, sediment discharge
decreased ( R
2 =0.6). As a result, vegetation is one of the main factors that
influence soil and water lose. Except vegetation, check dam is another factor
that can influence soil and water lose, and should be studied further.
Key words: The Loess Plateau, precipitation, runoff, sediment discharge, Erosion
Topography Index (ETI)&nbsp;&nbsp;

内容类型学位论文
源URL[http://ir.iswc.ac.cn/handle/361005/9100]  
专题水土保持研究所_水保所知识产出(1956-2013)
推荐引用方式
GB/T 7714
程楠楠. 黄土高原土壤侵蚀与地貌形态耦合分析[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2016.
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