我国西南喀斯特地区是典型的生态脆弱区,土壤侵蚀现象非常严重。利用有限资料,从流域尺度了解土地利用/覆被变化的特点,追溯土壤侵蚀的形势和变化情况,对于喀斯特地区的生态重建非常重要。本文以贵州省中部喀斯特克酬小流域为案例区,对流域土地利用/覆被变化(LUCC)状况研究以了解区域背景。对流域土壤剖面和水库沉积物采样并进行实验研究,通过同位素定年和相应环境磁学指标推估近40 a来土壤侵蚀强度和方式。结合LUCC研究结论对流域土壤侵蚀状况进行模拟并与实验结果比对。最后基于土壤侵蚀进行小流域进行区划,制定发展战略,以期实现土地资源的可持续利用。具体研究内容及结论如下:(1)小流域土地利用/覆被变化以1973年MSS(57 m分辨率)以及1990年、1991年、1994年、1998年、2000年和2001年TM(25~30 m分辨率)遥感影像数据作为基本数据源,辅助DEM数据,利用RS和GIS技术方法,得到两个流域1973年至2002年间的土地利用/覆被变化情况。灌草是流域内最主要的土地覆被类型,而裸岩荒地有相当的比例,旱地、水田也占有一定比例。林地面积总体下降;灌草略增后经历波动并迅速减少;旱地先增后减再增;水田先增后减,但幅度小;裸岩荒地先减后增,增速明显,幅度较大;居民点和道路略有增加。缓坡占主要部分,陡坡较中坡和平地稍多。有林地集于中陡坡,比例上缓坡升陡坡降;灌草集中于中陡坡,缓坡比例减小明显;裸岩集中于中坡,陡坡有存在;旱地平缓中坡都有分布,陡坡也有一定比例,其向更高坡度集中趋势显示土地利用强度增加。林地转化为灌草,灌草转化为旱地或荒地较显著,荒地转化为灌草比例较大。林地到灌草单向转化体现林地退化难以逆转。(2)流域土壤剖面的磁性特征大部分剖面铁磁性矿物、亚铁矿物、亚铁SSD颗粒、反铁矿物的总量从表层到浅层到深层逐减,不完全反铁矿物表层含量极多。SP颗粒含量表层少、浅层多而深层又少。多畴MD磁铁矿表层不多、浅层增多而深层略减。总SIRM贡献中表层以不完全反铁矿物为主,SIRM总量不大的深层通过亚铁的SSD颗粒表现。亚铁不同磁畴矿物中表层以MD、PSD颗粒占多,深层以SSD颗粒占多。水田和旱地等耕作土壤表层磁性矿物含量不多,各磁性参数均较小。(3)沉积物定年相关分析直面传统峰值定年的诸多问题,根据粒度和137Cs比活度根据峰谷和变化结合降水定年,划定12个时段,对K2-2样柱更详尽定年。用磁性参数互相校正,将不同样点不同沉积深度样柱统一标定到关键时点,以年代信息代替深度,表达不同年代土壤侵蚀强度和方式,突出共性沉积特点,避免单一样柱定年分析结果难以被确认的尴尬。(4)沉积物反映的土壤侵蚀强度和方式的信息沉积物质量深度体现土壤侵蚀的强度,在60~63、71~75、82~83、89~92、97~99年等阶段侵蚀强度较强,在64~70、76~81、84~88、93~96、00~04年强度较弱。影响小流域土壤侵蚀强度的主要因素是降水变动的情况。沉积物与土壤剖面环境磁学“源-汇”分析表现土壤侵蚀方式。80年代中期为界,之前表层侵蚀为主,之后浅层和深层侵蚀为主。60~63年较强表层和浅层侵蚀,64~70年为较弱表层侵蚀,71~74年侵蚀逐步深入到深层,75~79年为较强表层和浅层侵蚀,80~84年为相对平缓的表层侵蚀并转向浅层。85~88年是侵蚀波动阶段,89~93年体现浅层和深层侵蚀特点,94~00年深层侵蚀有所减弱,01~04年侵蚀集中在深部。影响流域土壤侵蚀方式的因素除了降水条件外,土地覆被也相当重要,具体表现在林地和灌草的正效应,以及旱地和荒地的负效应。(5)土壤侵蚀的模型模拟对原有“一对多”从属关系的M-L-E(S, A)分层模型针对ORDB特点进行改造,使之通过引用关系实现“多对多”的层次结构,并支持类、继承、ADT、UDF和嵌套关系表等面向对象的优势。通过构建面向对象的实体,采用改进后的基于ORDB的M-L-E(S, A)分层模型,采用场次降雨信息,结合地形因素、地表覆被和土壤类型等情况,分阶段模拟了克酬小流域土壤侵蚀的情况,并将模型模拟结果和实验测试数据比对,从一定程度上确认前面章节基于“源-汇”关系的土壤侵蚀解释分析。(6)小流域区划根据区域实际情况和特点,对小流域进行了区划,划分出三个大区八个亚区,明确土壤侵蚀的重点地区,突出水土保持必要性。结合小流域综合区划,提出发展旅游和提高耕地利用效率两个发展战略,为区域健康可持续发展提供决策依据。