居民点对坡耕地和土壤侵蚀空间分布的影响研究——以清镇市为例

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清镇市位于我国西南喀斯特岩溶区中心,石漠化程度高,生境条件脆弱,土壤侵蚀问题是该地区首要的生态问题,2008年清镇市被列入全国100个石漠化综合治理试点县(市),2011年又被列为全国石漠化综合治理重点县,而近年来清镇市的快速城镇化对土地利用类型产生了较大调整,不免对脆弱的生态环境带来巨大压力,在修复与发展的影响下,清镇市人地之间关系如何以及对人类对土壤侵蚀产生的影响值得深入研究。因此,本文运用Arc GIS平台提取清镇市居民点、坡耕地专题图,利用RUSLE模型计算清镇市土壤侵蚀,应用网格分析技术揭示居民点与耕地之间的空间配置关系、居民点与土壤侵蚀之间的空间配置关系,并利用GIS平台分析聚落—耕地之间的耦合模式与土壤侵蚀的相关性,以期为喀斯特地区新型的城镇化协调发展以及土壤侵蚀治理提供理论依据。研究主要结论如下:(1)研究区总面积为138300.37hm~2,坡耕地总面积为44436.81 hm~2,占研究区总面积的32.13%,是研究区内仅次于林草地的第二大地类;研究区居民点分布特征与坡耕地分布特征具有一致性,均呈现出“西多东少”的趋势;因研究区林草地分布面积广,加之地势较为平坦,所以辖区内以微度、轻度侵蚀为主,微度侵蚀和轻度侵蚀总面积占研究区总面积的85.83%。(2)居民点对坡耕地的分布影响范围受到距离的限制,居民点对坡耕地空间分布的影响最大值范围在200m内,当缓冲距离为200m时,坡耕地分布面积值最大、斑块数量最多,超过200 m后,居民点对坡耕地分布的影响逐渐减少,且随着耕作距离增大,坡耕地的分布越来越破碎、分散。(3)居民点与坡耕地分布呈现空间正相关关系。“高高集聚”型主要分布于流长乡、卫城镇、王庄乡、新店镇等乡镇;“低低集聚”型多分布于犁倭镇、麦格乡、暗流镇等乡镇;“高低集聚”型主要分布于红枫湖镇、巢凤街道、滨湖街道、青龙山街道等地区;居民点和坡耕地两者在空间分布上呈现趋同性,均呈现“北部偏多,南部偏少,西部偏多,东部偏少”的分布趋势。(4)同样是在缓冲距离200m处时,居民点对土壤侵蚀分布面积、斑块数量影响最大,超过200m后,土壤侵蚀分布面积、斑块数量逐渐减少。(5)居民地分布面积与土壤侵蚀分布面积在0.01水平(双侧)上显著相关(正相关)。同时聚耕比与土壤侵蚀也呈显著正相关,聚耕比越大,土壤侵蚀越剧烈,说明人为活动是引起土壤侵蚀的一个重要因素,通过居民点—坡耕地耦合特征对土壤侵蚀的影响分析,可以将研究区分为宜耕区、退耕区、治理区,研究区宜耕区分布最多,占研究区坡耕地总面积的85.06%,其次是退耕区,占研究区坡耕地总面积的11.49%;分布面积最少的是治理区,占研究区坡耕地总面积的3.45%。
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