黄土高原土壤团聚体-水-植被的时空变异分析

发布时间：2021-01-23 13:41

　　黄土高原位于干旱半干旱区,退耕前大量的毁林开荒导致该区域水土流失严重,生态环境脆弱,成为世界上具代表性的干旱半干旱生态系统和侵蚀景观。为改善这一状况,采取了建造梯田和淤地坝等多种措施,但该区水土流失仍然严重。因此,1999年我国推行了退耕还林（草）工程,即将坡耕地退耕为林地、灌木地或草地,以改善坡耕地水土流失问题。在水土流失的综合治理过程中,常遵循“土是基础,水是关键,植被是标志,产业是保障,水土保持是目标”的理念指导;因此,为更好的实施退耕还林（草）工程,需要充分了解其在时空尺度上对“土—水—植被”的影响。同时,探讨该影响与农业生产间的平衡也是必要的。“3S”技术集成了卫星定位、遥感技术、计算机技术、空间技术等对空间数据进行采集、管理、分析和表达,从而为评估黄土高原退耕还林（草）工程对水土流失的改善提供了机会。本论文在“3S”技术支持下,基于采样数据、文献数据、遥感数据、气象站监测数据、FLUX监测数据、统计年鉴数据等,选择黄土高原腹地典型小流域——纸坊沟流域和整个黄土高原土壤团聚体稳定性、黄土高原土壤水分、黄土高原植被总初级生产力及农业生产为研究对象,利用空间分析详细探究纸坊沟流域... 

【文章来源】：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)陕西省

【文章页数】：167 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

不同尺度下的土壤团聚体影响因素Fig.1.1Factorsaffectingsoilaggregationatmicroandmacroscale土壤水分是土壤与大气进行能量交换的重要介质，是自然地理条件中的重要因素，为植被和土壤生物生存提供基础，在水文循环中起着至关重要的作用，受气候因素（降雨，温度和蒸散）（Lawrence和Vandecar2014）、植被特征（植物种类，年龄和密度）

黄土高原土壤团聚体-水-植被的时空变异分析181.4.4技术路线围绕“土–水–植被”系统，选择土壤团聚体稳定性、土壤水和植被活动为研究对象，分别从典型小流域和黄土高原尺度探究其对植被恢复的时空响应，以及与农业活动的平衡，结合经典学统计方法和地统计学方法，明确景观尺度上土壤团聚体稳定性空间结构和影响因素、土壤水分的时空变异以及其驱动要素、植被总初级生产力的时空变异和拐点/断点、与农业生产的平衡，最终深入了解“土–水–植被”系统对植被恢复的响应，为实现生态和经济可持续发展提供建议。图1.2技术路线图Fig.1.2Flowchart.

第2章研究区域与方法19第2章研究区域与方法2.1研究区概况2.1.1黄土高原地区黄土高原位于北纬33.72°–41.27°，东经100.90°–114.55°，高程200–3000m，面积约6.4×105km2（图2.1），区域土壤容重和质地空间分布分别见图2.2和2.3。图2.1研究区，基于全球土地覆盖2000项目数据的土地利用类型分布：（a）2000年，（b）2010年；（c）各用地类型占比；（d）退耕还林区和降雨带的分布Fig.2.1Studyarea.SpatialdistributionsoflandcovertypesovertheLoessPlateaubasedontheGlobalLandCover2000Projectdata:(a)Year2000,(b)Year2010;(c)Thefractionoflandusetypesindifferentyears;(d)Thedistributionsofrevegetationareaandrainfallzones.黄土高原退耕前土壤容重数据由中国地表模拟土壤数据库（http://globalchange.bnu.edu.cn/research/soil2）获取，数据分辨率30″（Shangguan等，2013）；退耕前土壤质地数据由中国区域土地与气候模拟的土壤粒径分布数据集（http://globalchange.bnu.edu.cn/research/soil）获取（Shangguan等，2012）。该地区位于干旱半干旱大陆性季风气候区，年均降雨量为420mm，由西北部150mm到东南部的800mm，其中约55％–78％集中在湿季（Xin等，2011;Zhao等，2017a），7–9月定义为湿季，其他月份则视为干季（Wang等，2017a）。黄土高原是世界上侵蚀最严重的景观之一，其土壤是由黄土沉积而来（Wang等，2017c）。气候、地形、植被因子、土壤性质和不可持续的农业活动综合导致了该地区严重的土壤侵蚀（Zhang1991）。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2995318