柑橘果园扩张对寻乌水流域径流和输沙的影响研究.pdf

摘 要 土地利用变化的水文效应是当前人类活动环境影响的研究热点。柑橘果园 扩张是近20年来寻乌水流域最主要的土地利用变化。本文利用寻乌水流域土地 利用、气象水文、DEM和土壤等数据分析该流域内柑橘果园扩张的空间分布特 征、不同地形和果龄地块上土壤侵蚀现状、2009-2018年降水、径流和输沙特征 SWAT 3 以及结合 模型模拟 个不同时期土地利用情境下流域径流和输沙特征， 分析土地利用变化对径流和输沙的影响。主要结果如下： 2 （1）柑橘果园总面积从 1990年到2015年净增加402.69km ，面积增加最 快和最多的位于海拔300-400m和坡度8°-25°之间，其中300-400m 高程范围 2 2 内果园面积净增加216.02km ，8°-25°坡度范围内果园面积净增加283.08km ， 约占增加总面积的70.32%。2008-2015年，88%以上的果园分布在海拔500m 以 600m 4% 8 -25 下地区，海拔 以上的果园面积低于总面积的 ， ° °坡度之间果园 2 33.54km 91% 25 面积新增最多，净增加 ， 的果园面积分布在坡度小于 °区域。 2 292.58km2 29.68% （）流域内总侵蚀面积约为 ，占流域总面积的 ，以轻度 侵蚀为主，约占侵蚀总面积的90.93%；在地形上，土壤侵蚀主要分布在海拔 300-500m 8 -25 、坡度 ° °之间，高程和坡度分布范围与果园面积扩张范围具有 一致性，表明柑橘果树种植在一定程度上加剧了水土流失；2013-2015年，果园 总面积在缓慢增加，其中轻、中度侵蚀的面积与之成正比，强烈及以上侵蚀强 度面积随着果园面积的增加而减少，这是因为新种植的地块因地表植被遭到严 重破坏，侵蚀强度增大，而随着果树的生长和下垫面植被的恢复，土壤侵蚀强 度随之慢慢减弱。 （3）对流域内径流、输沙和降雨进行了年与月两个时间尺度相关性分析， 在年尺度分析中，R0.93；以月为时间尺度分析中，R0.78，表明三者具有较 强的相关性；对径流与输沙进行双累积曲线分析，两者具有较强的一致性，在 2010年累积曲线斜率增大，出现转折点； （4）研究结果表明：SWAT模型模拟径流的效果较好 （Re -0.05；R2 2 0.79；Ens 0.72），输沙模拟效果也在合理范围 （Re 0.75；R 0.8；Ens 0.71）； 1990-2015年间，寻乌水流域林地面积减少36.83%，果园面积增加42.48%，径 流与输沙变化率分别为2.57%和4.27%；新垦果园面积与河道输沙量的关系不 显著，这是因为河道输沙不仅与土壤侵蚀有关，也与土壤侵蚀地块与河道之间 的区位关系有关，同时，在反坡水平阶等水保措施的作用下，果园水土流失得 到有效控制。 I 关键词：寻乌水流域；柑橘果园扩张；径流模拟；输沙模拟；SWAT模型 II Abstract Thehydrological effect oflandusechangeisthehotspot ofcurrentre