相似降水年组下黄土高原植被恢复与土壤水分变化过程与空间特征分析

发布时间：2019-08-16 09:02

【摘要】：土壤水分是黄土高原植被恢复及其可持续性的主导限制因子,为认识退耕还林(草)工程以来大尺度植被恢复与土壤水分关系,以25km×25km格点为研究单元,采用1992—2013年逐月降水量、归一化植被指数(NDVI)和土壤水分指数(SWI)等数据,分析了该区植被恢复与土壤水变化过程及其区域分布特征。结果表明,黄土高原植被和土壤水分变化特征和趋势不一致,其中大部分区域(70%以上面积)NDVI呈极显著增加趋势(p0.01),但绝大部分地区(94%面积)的SWI没有趋势性变化。为进一步揭示植被和土壤水分变化关系,以格点为单元提取并分析了相似年组(年降水量差小于2%,年差大于或等于5年,逐月降水量相关性大于0.55),并分析了不同相似年组内NDVI和SWI的变化特征。植被指数与土壤水分变化主要包括两类:植被指数和土壤水分同时增加与植被指数增加而土壤水分减少。黄土高原植被、土壤水分变化的区域性明显,在未来生态恢复过程中,需要进一步认识植被恢复对土壤水分的关系,促进黄土高原植被恢复的可持续性。
【图文】：

９２－２０１３年间ＮＤＶＩ与ＳＷＩ变化幅度表１研究时段内ＮＤＶＩ与ＳＷＩ的变化趋势及其面积变化ＮＤＶＩ面积／１０４ｋｍ２占比／％ＳＷＩ面积／１０４ｋｍ２占比／％极显著４３．２５６９．６０．５０．８增加显著５８．１２．５４较显著２．３１３．７１１．６非显著６．１９１０３８．６９６２．３非显著１．１３５１９．４４３１．３减小较显著０．６９１．８００显著０．４４１．１００极显著３．１３０．７００表１和图３的中的ＮＤＶＩ和ＳＷＩ增减变化趋势空间组合共有３０个类型（表２），其中面积超过黄土高原２％的类型有９个（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ１１，Ｒ１５，Ｒ１６及Ｒ２９）。Ｒ４和Ｒ５中ＮＤＶＩ极显著增加的面积较大，分别为２５．６９，１５．１３万ｋｍ２，占黄土高原面积的４１．４％和２４．３％，其中Ｒ４主要分布在黄土高原南缘和北部的丘陵区与风沙区，Ｒ５主要分布在中部丘陵区和晋中南土石山区与汾河谷地。２．２相似降水选取研究时段内，共有７６个年组存在相似降雨区域（表３），其中，１９９３—２００９年组中满足相似降雨条件的面积最大，占黄土高原总面积的１２．３％；１９９７—２００７年组中满足相似降雨条件的面积最小，仅有０．２５万ｋｍ２，占黄土高原总面积的０．４％。将不同年组按照年差５，６，７，，…，２１ａ分类，其中年差为２１ａ的年组最少，只有１９９２—２０１３年一组；年差为１３，１４
【作者单位】： 西北农林科技大学资源环境学院;中国科学院水利部水土保持研究所;
【基金】：中国科学院西部之光人才培养计划联合学者项目“黄土高原侵蚀坡地退耕还林草综合评价与可持续对策研究”(院[2013]165) 国家重点研发计划“黄土高原水土流失治理与生态产业协同发展技术集成与模式”(2016YFC0501707) 科技基础性工作专项黄土高原生态系统与环境变化考察课题(2014FY210120)
【分类号】：S152.7

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本文编号：2527335