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水土流失对自然生态和人类生存环境造成极大的危害,水土流失的形成与土壤侵蚀密切相关,土壤侵蚀的结果是发育不同形态的侵蚀沟。元谋干热河谷地区沟谷纵横,地表支离破碎,侵蚀沟发育数量多且规模较大,对区域经济和流域生态安全产生严重威胁,因此土壤侵蚀是严重影响人类生存和发展的环境问题之一。在影响侵蚀沟发育的诸因素中,土壤性质扮演了重要角色。在区域尺度上,阐明土壤类型与侵蚀沟形态的关系,不仅有助于揭示侵蚀沟发育的机制,也可为水土保持工程提供科学依据。本研究以元谋干热河谷区为对象,基于土壤类型图矢量化与侵蚀沟目视解译,野外土壤样品采集及实验分析、数理统计等方法,划分侵蚀沟等级、提取侵蚀沟和沟系形态参数,认识研究区土壤类型和侵蚀沟的基本特征,阐明土壤类型与侵蚀沟系统的关系,揭示土壤性质对侵蚀沟形态的影响。其主要结论如下:(1)元谋县土壤共有9个土类,14个亚类,25个土属,51个土种。在9个土类分别为棕壤、黄棕壤、红壤、燥红土、紫色土、石灰土、冲积土、水稻土、盐土。元谋县面积共达2022km~2,其中自然土壤占总面积的85%,农业土壤占15%。元谋干热河谷区侵蚀沟提取数量共有24271条,侵蚀沟长度多在100~400 m之间,平均值为232.52 m,整个区域内平均侵蚀沟密度为0.225 km/km~2。元谋侵蚀沟共有24271条,但是形成沟系的侵蚀沟有20309条;沟系数量为807个;元谋地区的沟系有6个等级,大多数沟系在2-4等级之间;支沟数量多在50条以下;主沟长度多在500~600 m之间,占14.88%,较长的主沟主要分布在易被侵蚀的区域;元谋地区沟系的主支沟系数都在0.00065~0.64之间,其中,在0.001~0.183之间的最多,共有459个,整体上沟系属于半主沟型,说明沟系的发育在今后很长一段时间还很活跃;元谋县地区的沟系分支比数值在1~8之间,数值变化幅度较大,平均分支比为3.26;平均长度比为2.05,平均分维数为1.64,表明该地区的沟系侵蚀处于壮年期阶段。元谋不同土壤类型下的侵蚀沟形态特征有差别,特别是在不同土壤与地形条件下,究其原因是不同土壤性质与不同地形坡度条件使得侵蚀沟的发育有所不同。元谋地区的侵蚀沟与沟系多分布于东山、西山地区,较长的侵蚀沟多在易被侵蚀土壤类型的山区,密度较大的侵蚀沟群也多分布在元谋东山、西山地区。沟系发育的规模差别虽大,但大多数沟系支沟数量在一个区间,大型沟系少,沟系的支沟发育数量差别较大,但多数支沟的长度较小,在元谋盆地的侵蚀沟数量较少,密度较小,侵蚀沟长度较短,沟系分布的数量少,沟系规模小,与山区差别较大。(2)棕壤区侵蚀沟有61条,总长度2.24 km,平均长度为291.33 m,密度是0.183km/km~2。黄棕壤区侵蚀沟有753条,总长度为18.69 km,平均长度为248.26m,密度是0.145 km/km~2。红壤区侵蚀沟有6335条,总长度为141.50 km,平均长度为223.37 m,密度是0.36 km/km~2。燥红土区侵蚀沟有6103条,总长度为124.07 km,平均长度为203.29 m,密度是0.3 km/km~2。紫色土区侵蚀沟有10756条,总长度为272.82 km,平均长度为253.64m,密度是0.33 km/km~2。水稻土区侵蚀沟有243条,总长度为4.96 km,平均长度为204.03 m,密度是0.034km/km~2。盐土只有2条侵蚀沟,而石灰土区与冲积土区在影像图上未见明显沟道。侵蚀沟在易被侵蚀的土壤区多,特别是燥红土、紫色土、红壤区分布较多,土壤面积与侵蚀沟数量、侵蚀沟长度具有显著的相关性。元谋地区以燥红土、紫色土、红壤为主,棕壤区、水稻土区侵蚀沟数量较少,由于其面积少,使得密度并不小。棕壤区、黄棕壤区、红壤区、燥红土区、紫色土区、水稻土区沟系数量分别有9个,26个,134个,323个,279个,36个;侵蚀沟长度分别为2.24、18.69、141.50、124.07、272.82、4.96 km;沟道密度分别0.183、0.145、0.36、0.3、0.33、0.034km/km~2,平均主支沟系数分别为0.014、0.02、0.02、0.05、0.07、0.05;平均分维数分别为1.31、1.22、1.68、1.41、1.76、1.46,沟系等级多在六级以下。(3)利用SPSS对土壤理化性质与侵蚀沟形态参数进行相关性分析。土壤养分中的全钾与侵蚀沟形态参数存在相关性,沟系数量与土壤养分之间存在显著的相关性,养分含量越多,侵蚀沟发育程度越小。经分析土壤粒径大小影响侵蚀沟密度,元谋干热河谷区土壤粒径组成以粉砂粒为主,土壤质地中的粉砂含量越高,侵蚀沟密度越大,特别是燥红土与紫色土因粉砂含量较高,侵蚀沟密度较大,而红壤区因独特的理化性质,密度达到最大值。侵蚀沟形态参数在一定程度上是受土壤理化性质的影响,土壤养分对侵蚀沟规模有影响,但是对侵蚀沟形态影响不大。紫色土、红壤与燥红土因为土壤养分含量少以及粉砂量含量较多,在特殊的气候环境下,三个区域侵蚀沟数量多、密度大,侵蚀沟发育程度强。