三峡库区是我国水土流失最为严重的地区之一,库区土壤侵蚀产生的泥沙淤积和面源污染是水库安全运行和效益发挥的主要环境问题。为了防治库区水土流失,急需开展土壤侵蚀定量评价研究。修正通用土壤流失方程(Revised UniversalSoil Loss Equation,rusle)是开展土壤侵蚀定量评价的主要手段。但是三峡库区山高坡陡、坡面破碎(短坡)、地貌呈阶梯状特征,这种特殊的地形条件与基于缓坡、长坡条件下构建的rusle模型截然不同,更重要的是,基于中低分辨率DEM提取的库区坡面坡度并不能描述地块坡度变化,然而这一明显差异在现有的研究中均被忽略,迄今尚未有研究对此因素及其影响进行系统研究。\n 论文以三峡库区腹地重庆忠县申家河的两个典型小流域—黄冲子小流域(6.4ha)和工农沟小流域(8.5ha)为研究对象,采用137Cs和210Pb复合示踪技术对塘库淤积泥沙沉积物进行定年,反演小流域不同时期产沙模数,并依据泥沙平衡原理计算小流域土壤侵蚀模数。在地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的支持下,引用中国水利普查水土保持情况普查资料和最新成果,确定rusle模型各因子值,估算三峡库区小流域土壤侵蚀模数,并与基于泥沙平衡原理计算的土壤侵蚀模数进行比较;在分析库区小流域rusle模型适用性及其驱动因素的基础上,修正地形因子(LS因子)算法,建立不同尺度下(坡面和地块)地形因子转换公式,构建适用于库区小流域的rusle模型,并在库区较大面积的菱角塘小流域和申家河小流域评价其适用性。主要研究结论如下:\n (1)采用137Cs定年技术得到黄冲子塘库沉积柱和工农沟塘库沉积柱1963年以来的泥沙淤积深度分别为74.07 g cm-2和103.44 g cm-2,据此计算的塘库沉积柱沉积速率分别为1.45 g cm-2 a-1和2.03 g cm-2 a-1;利用210Pbex CRS模式定年技术计算的黄冲子塘库沉积柱(74.07 g cm-2~0 g cm-2)和工农沟塘库沉积柱(103.44 g cm-2~0 g cm-2)沉积速率分别为1.33 g cm-2 a-1和2.10 gcm-2 a-1,137Cs时标定年法和210PbexCRS模式的定年结果基本吻合,库区退耕还林工程启动阶段(2000年)对应的黄冲子塘库沉积柱和工农沟塘库沉积柱质量深度分别为17.21 gcm-2和33.33 g cm-2。\n 黄冲子塘库沉积柱1955~1963年、1963~2000年和2001~2014年平均沉积速率分别为4.76 g cm-2 a-1、1.43 g cm-2 a-1和1.13 gcm-2 a-1;工农沟塘库沉积柱1955~1963年、1963~2000年和2001~2014年平均沉积速率分别为3.35 g cm-2a-1、2.22 g cm-2 a-1和1.88 gcm-2 a-1。黄冲子小流域1955~1963年、1963~2000年和2001~2014年产沙模数分别为1620.99tkm-2a-1、518.88t km-2a-1和387.87 tkm-2 a-1;工农沟小流域1955~1963年、1963~2000年和2001~2014年产沙模数分别为527.48 t km-2 a-1、270.10 t km-2a-1和248.39 t km-2 a-1。塘库泥沙沉积速率和小流域产沙模数均呈减少趋势,主要与不同时期的人类活动(1958年大跃进、1980年代初家庭联产承包责任制和2001年退耕还林工程等)有关,但与同期的降雨量关系不密切。\n 基于泥沙平衡原理计算的黄冲子小流域1963~2000年和2001~2014年土壤侵蚀模数分别为942.48 t km-2 a-1和811.47 t km-2 a-1;工农沟小流域1963~2000年和2001~2014年土壤侵蚀模数分别是270.10 t km-2 a-1和248.39 t km-2 a-1。\n (2)基于rusle模型估算的黄冲子小流域1963~2000年和2001~2014年土壤侵蚀模数分别为2246.09 t km-2 a-1和868.63 t km-2 a-1;工农沟小流域1963~2000年和2001~2014年土壤侵蚀模数分别为1288.58 t km-2 a-1和256.07 t km-2a-1。2001~2014年小流域土壤侵蚀模数明显小于1963~2000年,主要与研究区实施了退耕还林工程有关,但与降雨量关系不大。1963~2000年黄冲子小流域和工农沟小流域中度及其以上侵蚀面积比例分别为37.19%和12.09%;而2001~2014年黄冲子小流域和工农沟小流域中度及其以上侵蚀面积比例分别
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