Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 干旱区内陆河流域土地利用/土地覆被变化及其对蒸散发的影响 | |
| 陈耀亮 | |
| 出版年 | 2018 |
| 学位类型 | 博士 |
| 导师 | 黄敬峰 ; 王树森 |
| 学位授予单位 | 浙江大学 |
| 中文摘要 | 在人类活动和气候变化共同影响的背景下,黑河流域的土地覆被空间格局发生了剧烈的变化。定量刻画和动态监测流域土地覆被格局对未来合理规划干旱区内陆河流域空间土地资源具有重要的参考价值。探讨土地利用/土地覆被变化对蒸散发影响的物理机制,厘清不同土地覆被形式蒸散发的时空差异,不仅对于土地科学等学科具有重要的理论价值,对于合理配置土地资源,控制土地覆被类型的转变等也具有重要的实用意义。本论文以黑河流域为研究区,以土地利用/土地覆被变化对蒸散发影响为总体目标,首先对流域二十六年来土地覆被变化格局以及农田灌溉信息空间分布进行了研究。其次,基于EALCO陆面过程模型,对流域内不同土地覆被的蒸散发进行了模拟。最后,结合土地利用/土地覆被变化与蒸散发模拟,分析该区域农田灌溉以及土地覆被变化对蒸散发的影响,并对流域未来土地资源配置提出建议和对策。主要研究内容、研究结果和结论有:(1)近二十六年间流域土地覆被空间格局发生了巨大变化,主要表现在耕地与不透水地表的不断扩张,这种扩张主要源于农业开荒以及城市的急剧发展。(2)提出了一种利用MODIS和Landsat融合的时序绿度指数提取黑河中游农田供水事件、供水频率和供水时期等信息的新方法。利用十次九折交叉验证得出大满灌区供水事件的监测精度为87%。追加站点在不同年份的供水频率验证精度达67%以上。(3)引入了陆面模式EALCO模型,补充了 EALCO模型的灌溉模块,并利用该模型对黑河流域不同下垫面蒸散发过程进行了模拟。结果表明各站点模拟的水热能量与实测水热能量具有很好的一致性,表明该模型具有模拟黑河流域蒸散发过程的能力。模拟结果表明,在年尺度上湿地站蒸散发最高,为796毫米;其次为大满玉米站,为619毫米;巴吉滩戈壁站最低为113毫米。(4)利用EALCO模型模拟了大满玉米站灌溉和无灌溉模式对蒸散发的影响。结果表明灌溉模式中生长季蒸散发以蒸腾作用为主,无灌溉模式中蒸散发主要以蒸发为主。在生长季,灌溉模式的地表蒸发和作物蒸腾都要远远大于无灌溉模式的地表蒸发和作物蒸腾。全年灌溉模式年蒸散发为619毫米,比无灌溉模式高出361毫米。(5)黑河流域年蒸散发和季节蒸散发具有明显的空间异质性,总体呈现出中上游高,下游低的特点,并且与气候条件和土地覆被类型密切相关。引起蒸散发增加的土地覆被转换类型主要有上游的荒漠转换为草地,中游的裸地、荒漠转换为农田以及下游的裸地转换为荒漠。引起蒸散发减少的转换类型主要有上游的草地转换为荒漠以及中游的裸地、荒漠和农田转换为不透水地表以及草地转换为荒漠。裸地到水体增加的年蒸散发最多,平均约为900毫米,其次为荒漠到水体。裸地和荒漠到农田增加的年蒸散发分别在390毫米和350毫米左右,裸地到荒漠增加的年蒸散发在30毫米左右。农田到不透水地表减少的年蒸散发最多,平均达500毫米。(6)2000-2010年间黑河流域所有土地覆被变化类型导致蒸散发耗水增加了9.49亿立方米。其中,荒漠转换为农田增加了近5.6亿立方米,占所有变化类型导致蒸散发耗水增加量的58.57%,为所有变化类型中导致蒸散发变化最大的类型。其次为裸地转换为荒漠,占所有变化类型的26.44%。每平方公里的裸地或荒漠转换为农田增加的蒸散发耗水大约在36万立方米左右,而每平方公里的裸地转换为荒漠草地增加的蒸散发耗水仅为3万立方米左右,前者是后者的12倍。这就意味着中下游开垦每一平方米耕地的耗水可以用于下游约十二平方米荒漠草地的恢复。因此在未来的土地配置中应该在保证粮食安全的前提下严格控制中下游耕地的扩张,这既能保证下游的生态用水,也能防止在缺水年份中下游耕地的撂荒。 |
| 中文关键词 | 土地利用 ; 土地覆被 ; 灌溉 ; 陆面过程模型 ; EALCO ; 蒸散发 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| URL | http://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1018028978.nh&DbName=CDFDTEMP |
| 来源机构 | 浙江大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/257941 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈耀亮. 干旱区内陆河流域土地利用/土地覆被变化及其对蒸散发的影响[D]. 浙江大学,2018. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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