Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
DOI | 10.27205/d.cnki.gltec.2021.000044 |
荒漠绿洲过渡带斑块植被格局动态及土壤水文特性研究 | |
李浩然 | |
出版年 | 2021 |
学位类型 | 硕士 |
学位授予单位 | 兰州交通大学 |
中文摘要 | 在我国西北干旱区存在的荒漠绿洲过渡带,其植被景观格局主要表现为斑块状,植被结构简单,受干旱区气候及水分的影响,植被抵抗外来干扰的能力较弱,但其防风固沙作用显著,因此,本文以荒漠绿洲过渡带斑块植被格局的动态变化及其土壤水文特性为研究对象,利用“3S”技术,对研究区2010、2015和2020年的植被景观格局现状进行分析;同时,利用MODS卫星遥感影像以及实测观测数据,研究2010、2015和2020年研究区土壤水分蒸散发、土壤水分含量和土壤水分入渗的特点;并且,利用灰色关联度法对植被格局动态变化与土壤水分蒸散发、土壤水分含量和土壤水分稳定入渗率进行了分析。主要研究结果如下:(1)2010景观优势度较高的是较高植被覆盖景观,2015年是高植被覆盖景观,2020年是较高植被覆盖景观;中植被覆盖和较低植被覆盖的景观破碎度相对严重,而较高植被覆盖景观破碎程度最低。(2)在景观水平上,植被景观斑块以小面积斑块为主,2010-2020年中,平均斑块面积最大的是2020年较高植被覆盖景观,平均斑块面积为7.68 hm~2,研究区景观特点表现为:异质性高、破碎程度严重、易产生边缘效应和景观类型相邻度高。(3)2010-2020年间,植被景观类型转移变化过程中,主要为退化演变过程,景观未转移面积最小的为中植被覆盖景观,最大的为高植被覆盖景观,说明中植被覆盖景观相对较为稳定,而高植被覆盖景观稳定性相对较弱,易受外界条件影响。(4)2020年研究区土壤水分含水量随土层深度的增加而增加,雨季后由于雨水补给,土壤水分含水量高于雨季前。块金系数表明,雨季前10~60cm、80~100cm和雨季后40~120cm各层土壤水分含量以自相关变异为主,而其余土层土壤水分含量以随机变异为主,变程A表明,2020年雨季前后土壤水分含量不存在短距离变异。(5)研究区三种固沙植被土壤水分入渗速率在前10min变化较大,10min后趋于平稳,不同植物土壤水分稳定入渗率表现为泡泡刺>梭梭>沙拐枣,不同植物根区的土壤水分稳定入渗速率随着土层深度的增加出现持续减小的趋势。(6)观测期间,土壤水分蒸散发的变异系数最大的为2019年的梭梭植被,而最小为2020年的梭梭植被,观测期间的土壤水分蒸散发量均属中等程度的变异。(7)相关性表明,空气温度、地表温度、10cm土壤温度、净辐射总量和土壤热通总量与研究区土壤水分蒸散发呈显著性正相关,相对湿度和水气压与土壤水分含量呈显著性负相关,主成分分析表明,净辐射总量的权重占比最大。并且,研究区土壤水分蒸散发量年内分布呈先增大后减小的单峰型分布趋势,蒸散发主要集中在5~10月之间。研究区土壤水分蒸散发季节特征表现为夏季>秋季>春季>冬季,符合干旱区土壤水分蒸散发的季节变化特征。(8)灰色关联度表明,各植被景观覆盖度下的斑块平均形状指数(SHAPE_MN)、最大斑块指数(LPI)和散布于并列指数(IJI)对土壤水分蒸散发、土壤水分含量和土壤水分稳定入渗率的影响程度最大,即对研究区的土壤水文过程影响程度最大。 |
中文关键词 | 斑块植被格局 ; 动态变化 ; 土壤水分蒸散发 ; 土壤水分含量 ; 土壤水分入渗率 |
语种 | 中文 |
国家 | 中国 |
中图法分类号 | Q948.1 |
资源类型 | 学位论文 |
条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373206 |
作者单位 | 兰州交通大学 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 李浩然. 荒漠绿洲过渡带斑块植被格局动态及土壤水文特性研究[D]. 兰州交通大学,2021. |
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