黄土丘陵区水土保持功能空间格局研究
发布时间：2021-06-19 08:04
了解和掌握水土保持空间格局,可以更好地为区域可持续发展和水土保持生态环境建设服务。本研究选取黄土丘陵区彭阳县为研究区,以1995-2015年为研究时间尺度,基于遥感数据、DEM数据、土壤数据、气象数据等,在ArcGIS、ENVI和MATLAB等平台的支撑下,集成利用3S技术、RUSLE模型、BPNN模型、InVEST模型、像元二分模型、趋势显著分析法、地形面积差异修正等方法,以植被恢复为背景,首先通过探究影响土壤侵蚀最显著的因子,结合植被覆盖变化特征,分析彭阳县的植被恢复空间格局;再以土壤保持功能和水源涵养功能两个指标,结合植被恢复空间格局,分析其在空间上的分布格局;最后通过对土壤保持功能和水源涵养功能进行评估,划分重要性评估等级,利用模糊隶属度函数对数据进行标准化处理,综合评估水土保持空间格局。研究主要结论如下:（1）地形与土壤作为影响土壤侵蚀的重要因素,在空间尺度上,地形SL因子对土壤侵蚀的显著性最强,土壤可蚀性K因子的显著性最弱;在时间尺度上,降雨侵蚀力R因子的显著性随降雨量的变化呈波动性;水土保持措施P因子和植被覆盖与管理C因子的显著性与生态建设项目的实施有关;BPNN的预测误...
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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宁夏大学硕士学位论文?第二章研宄区概况??第二章研究区概况??２．１自然环境概况??２．１．１地理位置??彭阳县位于宁夏东南部，介于１０６°３２＇－１０６°５８＇Ｅ，?３５°４１＇－３６°１７＇Ｎ之间。西与固原市原州区??相连，南、北与东分别与甘肃省平凉市、环县和镇原县接境［８］。彭阳县地处黄土丘陵沟壑区第二??副区，属全国重点水土流失区。自立县以来，坚持‘‘生态立县”，以小流域作为基本单元（研究在??空间上均匀选取以下１１个典型小流域作为试验区，以探宄影响土壤侵蚀最显著的因素），因地??制宜开展小流域综合治理。彭阳县选取的试验区位置图如图２－１所示。??图例?？?Ｉ??：ｓ??細共?〇?５?１Ｃ?２０＾??ｃ??图２－１彭阳县试验区位置图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｍａｐ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｉｔｅ?ｉｎ?Ｐｅｎｇｙａｎｇ?ｃｏｕｎｔｙ??２．１．２地形??彭阳县地处黄土丘陵沟壑区第二副区，海拔在１２９２－２４８４ｍ之间，高差落差较大，地貌类型??主要以梁峁、残垣、川地和沟壑等为主。地形由丘陵沟壑区（北部）、河谷残塬区（中部）和土??石质山区（西南部）等三个自然类型区组成，地势呈现西北高、东南低的分布格局。??２．１．３水文气象??经过多年水文气象观测，彭阳县多年平均气温为７．５?°Ｃ，多年平均日照时数为２５１８ｈ，多年??平均降雨量为４００－６５０?降水多集中于夏季，且呈现出南部较多北部较少的现象。县境内有??－８－??
宁夏大学硕士学位论文?第五章基于地形因子的黄土丘陵区植被变化空间格局研宄??植被覆盖度年际变化趋势??７０??６０?參參？??８５０?．??玢?４０?？?‘？?？?？??箱?？？，？？？？？？?？?？??■?？？？？？？？？?ｙ?＝?１．８２４３Ｘ?－?３６１９??Ｓ?２０?？？？？？？?Ｒ２?＝?０．７４１１??１０?：??０???????１９９０?１９９５?２０００?２００５?２０１０?２０１５?２０２０??年份（年）??图５－１植被覆盖度年际变化趋势图??Ｆｉｇ．５－１?Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ?ｔｒｅｎｄ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ?ｃｏｖｅｒａｇｅ??（２）季节变化特征??图５－２显示了彭阳县２０００－２０１５年植被覆盖度的季节性变化趋势，整体上均呈现波动上升趋??势。其中，夏季植被覆盖度受气象因素的影响较大，波动最大，增幅最明显（ａ＝０．０１８５／ｙ），其??次是秋季，增幅为ａ＝０．０１３６／ｙ，春季增幅为ａ＝０．０１１９／ｙ。??植被覆盖度季节性变化趋势??７０??ｙ?＝?１．８５２４Ｘ?－?３６７５．６??參?Ｒ２?＝?０．７６５４??Ｑ?５〇??供?ｙ＝１．３６２４ｘ－２６９２．９??ｗ?＝?０．７４１５??＾?４０?？?ｅ．??ｑ???？?ｙ＝?１．１９０６Ｘ?－?２３５８．２??兹?３０?Ｒ：?＝?０．７５７２??＾?２０??５Ｐ?＃??１０??０??１９９５?２０００?２００５?２０１０?２０１５?２０２０??年份（年）??？?春春夏?■秋??图５－２植被覆盖度季节性变化趋势图??Ｆｉｇ
【参考文献】：
期刊论文
[1]三峡库区土壤保持时空分布特征及其驱动力[J]. 田宇,朱建华,李奇,冯源,李宸宇,肖文发. 生态学杂志. 2020(04)
[2]河西干旱区植被覆盖度时空格局分析[J]. 于惠,吴玉锋,金毅,牛莉婷. 草业科学. 2019(03)
[3]还林还草工程后榆林市NDVI时空变化趋势[J]. 杨波,王全九,许晓婷,周佩,雷景森,王艳,郭勇. 生态学杂志. 2019(06)
[4]海河流域植被覆盖度变化的图谱特征及其地形梯度差异分析[J]. 申丽娜,景悦,孙艳玲,杨艳丽,吕豪朋. 天津师范大学学报(自然科学版). 2017(06)
[5]秦岭植被覆盖时空变化及其对气候变化与人类活动的双重响应[J]. 邓晨晖,白红英,高山,刘荣娟,马新萍,黄晓月,孟清. 自然资源学报. 2018(03)
[6]黄土高原典型区植被恢复及其对生态系统服务的影响[J]. 张琨,吕一河,傅伯杰. 生态与农村环境学报. 2017(01)
[7]中国生物多样性与生态系统服务评估指标体系[J]. 傅伯杰,于丹丹,吕楠. 生态学报. 2017(02)
[8]黄土高原生态工程的生态成效[J]. 刘国彬,上官周平,姚文艺,杨勤科,赵敏娟,党小虎,郭明航,王国梁,王兵. 中国科学院院刊. 2017(01)
[9]用RS和GIS技术评价福建省长汀县土壤保持功能对生态系统变化的响应[J]. 武国胜,林惠花,曾宏达. 生态学报. 2017(01)
[10]黄土高原近10年植被覆盖的动态变化及驱动力[J]. 肖强,陶建平,肖洋. 生态学报. 2016(23)
博士论文
[1]黄土高原典型小流域植被与土壤恢复特征及生态系统服务功能评估[D]. 杨阳.西北农林科技大学 2019
[2]基于景观格局变化的黄土丘陵沟壑区生态恢复评价与分析[D]. 石云.宁夏大学 2016
[3]延河流域土壤侵蚀时空变化及水土保持环境效应评价研究[D]. 谢红霞.陕西师范大学 2008
[4]黄土高原典型流域土地利用/森林植被演变的水文生态响应与尺度转换研究[D]. 张晓明.北京林业大学 2007
[5]时间序列挖掘相关算法研究及应用[D]. 杜奕.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]延安市土地利用变化及其土壤保持功能效应研究[D]. 王森.中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) 2018
[2]基于3S技术的彭阳县水土保持效益评价研究[D]. 李梦华.宁夏大学 2018
[3]广西北部湾海岸带生态安全评价与格局构建研究[D]. 陈春炳.广西师范学院 2017
[4]基于时间序列的航天器遥测数据预测算法研究[D]. 崔广立.西安工业大学 2017
[5]黄土丘陵区景观格局动态研究[D]. 耿莎.宁夏大学 2015
[6]黄土丘陵区植被分布格局对土壤侵蚀环境的响应特征[D]. 朱乐天.西北农林科技大学 2013
本文编号：3237439
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１技术流程图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ??
宁夏大学硕士学位论文?第二章研宄区概况??第二章研究区概况??２．１自然环境概况??２．１．１地理位置??彭阳县位于宁夏东南部，介于１０６°３２＇－１０６°５８＇Ｅ，?３５°４１＇－３６°１７＇Ｎ之间。西与固原市原州区??相连，南、北与东分别与甘肃省平凉市、环县和镇原县接境［８］。彭阳县地处黄土丘陵沟壑区第二??副区，属全国重点水土流失区。自立县以来，坚持‘‘生态立县”，以小流域作为基本单元（研究在??空间上均匀选取以下１１个典型小流域作为试验区，以探宄影响土壤侵蚀最显著的因素），因地??制宜开展小流域综合治理。彭阳县选取的试验区位置图如图２－１所示。??图例?？?Ｉ??：ｓ??細共?〇?５?１Ｃ?２０＾??ｃ??图２－１彭阳县试验区位置图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｍａｐ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｉｔｅ?ｉｎ?Ｐｅｎｇｙａｎｇ?ｃｏｕｎｔｙ??２．１．２地形??彭阳县地处黄土丘陵沟壑区第二副区，海拔在１２９２－２４８４ｍ之间，高差落差较大，地貌类型??主要以梁峁、残垣、川地和沟壑等为主。地形由丘陵沟壑区（北部）、河谷残塬区（中部）和土??石质山区（西南部）等三个自然类型区组成，地势呈现西北高、东南低的分布格局。??２．１．３水文气象??经过多年水文气象观测，彭阳县多年平均气温为７．５?°Ｃ，多年平均日照时数为２５１８ｈ，多年??平均降雨量为４００－６５０?降水多集中于夏季，且呈现出南部较多北部较少的现象。县境内有??－８－??
宁夏大学硕士学位论文?第五章基于地形因子的黄土丘陵区植被变化空间格局研宄??植被覆盖度年际变化趋势??７０??６０?參參？??８５０?．??玢?４０?？?‘？?？?？??箱?？？，？？？？？？?？?？??■?？？？？？？？？?ｙ?＝?１．８２４３Ｘ?－?３６１９??Ｓ?２０?？？？？？？?Ｒ２?＝?０．７４１１??１０?：??０???????１９９０?１９９５?２０００?２００５?２０１０?２０１５?２０２０??年份（年）??图５－１植被覆盖度年际变化趋势图??Ｆｉｇ．５－１?Ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ?ｔｒｅｎｄ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ?ｃｏｖｅｒａｇｅ??（２）季节变化特征??图５－２显示了彭阳县２０００－２０１５年植被覆盖度的季节性变化趋势，整体上均呈现波动上升趋??势。其中，夏季植被覆盖度受气象因素的影响较大，波动最大，增幅最明显（ａ＝０．０１８５／ｙ），其??次是秋季，增幅为ａ＝０．０１３６／ｙ，春季增幅为ａ＝０．０１１９／ｙ。??植被覆盖度季节性变化趋势??７０??ｙ?＝?１．８５２４Ｘ?－?３６７５．６??參?Ｒ２?＝?０．７６５４??Ｑ?５〇??供?ｙ＝１．３６２４ｘ－２６９２．９??ｗ?＝?０．７４１５??＾?４０?？?ｅ．??ｑ???？?ｙ＝?１．１９０６Ｘ?－?２３５８．２??兹?３０?Ｒ：?＝?０．７５７２??＾?２０??５Ｐ?＃??１０??０??１９９５?２０００?２００５?２０１０?２０１５?２０２０??年份（年）??？?春春夏?■秋??图５－２植被覆盖度季节性变化趋势图??Ｆｉｇ
【参考文献】：
期刊论文
[1]三峡库区土壤保持时空分布特征及其驱动力[J]. 田宇,朱建华,李奇,冯源,李宸宇,肖文发. 生态学杂志. 2020(04)
[2]河西干旱区植被覆盖度时空格局分析[J]. 于惠,吴玉锋,金毅,牛莉婷. 草业科学. 2019(03)
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[4]海河流域植被覆盖度变化的图谱特征及其地形梯度差异分析[J]. 申丽娜,景悦,孙艳玲,杨艳丽,吕豪朋. 天津师范大学学报(自然科学版). 2017(06)
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[6]黄土高原典型区植被恢复及其对生态系统服务的影响[J]. 张琨,吕一河,傅伯杰. 生态与农村环境学报. 2017(01)
[7]中国生物多样性与生态系统服务评估指标体系[J]. 傅伯杰,于丹丹,吕楠. 生态学报. 2017(02)
[8]黄土高原生态工程的生态成效[J]. 刘国彬,上官周平,姚文艺,杨勤科,赵敏娟,党小虎,郭明航,王国梁,王兵. 中国科学院院刊. 2017(01)
[9]用RS和GIS技术评价福建省长汀县土壤保持功能对生态系统变化的响应[J]. 武国胜,林惠花,曾宏达. 生态学报. 2017(01)
[10]黄土高原近10年植被覆盖的动态变化及驱动力[J]. 肖强,陶建平,肖洋. 生态学报. 2016(23)
博士论文
[1]黄土高原典型小流域植被与土壤恢复特征及生态系统服务功能评估[D]. 杨阳.西北农林科技大学 2019
[2]基于景观格局变化的黄土丘陵沟壑区生态恢复评价与分析[D]. 石云.宁夏大学 2016
[3]延河流域土壤侵蚀时空变化及水土保持环境效应评价研究[D]. 谢红霞.陕西师范大学 2008
[4]黄土高原典型流域土地利用/森林植被演变的水文生态响应与尺度转换研究[D]. 张晓明.北京林业大学 2007
[5]时间序列挖掘相关算法研究及应用[D]. 杜奕.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]延安市土地利用变化及其土壤保持功能效应研究[D]. 王森.中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) 2018
[2]基于3S技术的彭阳县水土保持效益评价研究[D]. 李梦华.宁夏大学 2018
[3]广西北部湾海岸带生态安全评价与格局构建研究[D]. 陈春炳.广西师范学院 2017
[4]基于时间序列的航天器遥测数据预测算法研究[D]. 崔广立.西安工业大学 2017
[5]黄土丘陵区景观格局动态研究[D]. 耿莎.宁夏大学 2015
[6]黄土丘陵区植被分布格局对土壤侵蚀环境的响应特征[D]. 朱乐天.西北农林科技大学 2013
本文编号：3237439
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