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《西北农林科技大学》 2008年
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黄土高原区域植被康复对气候的影响及其互动效应

徐丽萍  
【摘要】: 植被掩盖改变及其环境效应的研讨是知道人类严重工程活动对区域环境影响的重要途径之一。研讨不同标准下植被掩盖的时空演化格式、改变进程、驱动机制和效应强度,对正确知道人类严重生态工程影响环境演化的效果机制及其效应强度具有重要的现实意义和科学价值。本研讨根据实地观测材料、使用长期序列(1982~2003)美国国家航天航空局(NASA)最新的全球植被指数改变研讨(Global Inventory Modeling and Mapping Studies)数据(简称GIMMS/NDVI数据)、短时刻序列(2000~2005)美国NASA近年来EOS计划的MODIS数据、长期气候及其它辅佐材料,运用趋势、相关、差分剖析等多种办法,剖析了黄土高原区域植被掩盖改变的时空演化特征及与气候因子的联系,提醒退耕还林还草工程施行以来,植被掩盖改变对该区气候环境的效果机制及效应。首要定论如下: (1)黄土高原区域1982~2003年植被掩盖改变特征 1982~2003年,黄土高原区域植被NDVI年际上全体表现为添加趋势,标明整个区域的植被掩盖有所好转,但部分区域也存在负改变趋势;在时节标准上,就整个黄土高原而言,夏日和冬天均匀NDVI并没有显着的改变趋势,春季和秋季NDVI呈上升趋势,其间春季NDVI添加趋势最为显着;在终年均匀NDVI月改变特征上,1~8月份为NDVI上升的时段,8月份至来年1月份NDVI为下降阶段,4~9月为植被首要成长季,7~8月为植被典型成长季。8月份期间的植被掩盖度最高,因而,8月份的NDVI对黄土高原区域的植被掩盖水平具有最好的代表性。 (2)黄土高原区域2000~2005年退耕初期植被掩盖改变特征 从黄土高原区域典型成长季均匀NDVI的改变剖析可知,2000~2005年黄土高原区域全体植被掩盖情况呈显着添加的趋势,标明退耕还林草以来整个区域的植被掩盖有所好转,植被在康复进程中。 (3)黄土高原延安区域1982~2003年植被NDVI与气候因子的联系 对延安区域植被而言,在年的标准上,全年年均温、降水、相对湿度等对植被NDVI动态改变具有正效应,植被NDVI与各气候因子相关不显着;在时节标准上,植被NDVI与降水和相对湿度的敏感性较强,温度的敏感性较弱,其间春季的降水量、夏日的相对湿度和冬天的气温对植被NDVI的影响较大。一起,降水与植被NDVI存在隔季滞后相关效应。 (4)黄土高原延安区域退耕初期2000~2005年植被NDVI与气候因子的联系 黄土高原延安区域典型成长季降水和相对湿度对植被成长具有正效应,温度对植被成长具有负效应。7月的降水、相对湿度对8月的植被成长具有正效应,阐明植被成长和气候因子存在必定的时滞效应。对整个黄土高原而言也具有类似效应。 (4)黄土高原区域植被掩盖改变驱动机制及其区域气候效应 总的来说,气候要素和人为要素一起驱动构成了黄土高原区域植被掩盖的时空演化格式。近年来人为要素在大范围区域内发作较大驱动效果,一起对区域气候环境和局地小气候发作了一些影响。在区域标准上,植被康复的气候效应表现为劲风日数削减,大气能见度好转,部分水土流失得到操控,在必定范围内遏止了土地沙漠化的扩展,高寒草甸产草量进步等方面。 (6)黄土高原区域植被康复对局地小气候的影响及其生态效应 为验证植被康复与重建后对局地生态环境条件的改善程度和效应强度。选用定位观测的办法,以暴露荒坡为对照对典型退耕区栽植的3种类型的人工植被(混交林、灌木林和草地)样地的小气候特征进行了监测;又对退犁地上树立的人工植被和撂荒构成的天然植被群落进行了大气温湿情况、土壤水热情况等小气候特征的观测剖析,并以暴露农地为对照,比较人工植被和撂荒植被对小气候的影响效应强度;而且对郁闭度为75%和40%人工灌木林的小气候效应进行了比照,结果标明: (a)混交林、灌木林、草地光照强度日均值别离比对照小3.9×104,3.4×104,0.9×104 lx,气温日均值别离比对照低1.53,1.32,0.51℃,表土0 cm土层最高温与对照相差14.9,16.8,10.7℃;日均大气相对湿度别离比对照添加8.38 %,7.34 %,2.04 %;光照强度、气温、土壤温度、大气相对湿度及其改变起伏的巨细次序为混交林灌木林草地对照;土壤湿度及其改变起伏为灌木林混交林草地对照。各植被类型样地内的光照强度、气温、大气相对湿度和土壤温度之间均存在必定相关。各类型人工植被均起到了调理小气候,改善生态环境条件的效果。 (b)退耕还林营建人工林后,下垫面的改变引起局地水热循环的改变,具体表现为降温效应、增湿效应、改土效应和阻风效应,尤其是在植被成长旺盛的夏日,人工植被区近地层1.0m处日均气温显着下降,低于撂荒植被区2.2℃;日均相对空气湿度增大,高于撂荒植被区1.97%;日均匀风速下降,日均减风效益高于撂荒植被区28%,一起,土壤导热功用进步,土壤物理性质得到改善。局地小气候环境的改善,阐明人工林草工程这一办法对软弱生态的康复改造有显着的效果。 (c)不同郁闭度林地的地温随深度的下降而下降,郁闭度高的林地表层温度比低郁闭度的林地低,表层以下高郁闭度(75%)林地比低郁闭度(40%)林地相同层次的地温低;随高度的升高,气温逐步上升,但郁闭度越大规则越安稳。对不同郁闭度林地的地温与气温进行相关剖析,相联系数均显着。不同郁闭度林地的空气相对湿度均随高度的上升而下降,但郁闭度越大,最低值呈现的时刻越落后。由此可见,退耕还林草进程中应该合理密度,在康复进程中对密植的林地进行恰当截伐,以到达光、温、水的充分使用。 综上所述,本研讨在必定程度上填补了缺少对黄土高原区域植被康复对气候及其生态效应全体影响研讨的缺乏,从植被掩盖时空改变、与气候因子的联系、驱动机制、植被康复发作的区域气候效应和局地小气候生态效应研讨等多个方面展开了开始的尝试性研讨,剖析办法、剖析手法、研讨定论等方面也有必定程度的立异。一起也发现了一些迫切需要改善和深入研讨的问题,如在植被掩盖改变与气候相互效果研讨方面要一起考虑人类严重工程影响、人类严重工程环境影响还需要遥感定量研讨和户外采样等,这些问题的深入研讨将有助于人类知道植被掩盖改变的规则和量化人类工程办法的贡献率,为进一步科学地辅导生态建造作更为详尽的服务。
【学位颁发单位】:西北农林科技大学
【学位等级】:博士
【学位颁发年份】:2008
【分类号】:Q948.1

【参考文献】
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10 王天永;陈怀智;;黄河流域黄土高原区域水土保持与生态环境建造途径的讨论[A];我国生态经济学会第五届会员代表大会暨全国生态建造研讨会论文集[C];2000年
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1 记者 孙太旻 通讯员 马建才 张文聪;专家共商黄土高原区域淤地坝建造[N];黄河报;2006年
2 孙太旻 翟李越;黄土高原水土保持作业面对的局势与应战[N];黄河报;2007年
3 史宝银;黄土高原生态建造方针确认[N];我国矿业报;2005年
4 李明心;黄土高原变暖速度快于其他区域[N];西部时报;2007年
5 铁铮;黄土高原“封禁”带来绿色活力[N];我国绿色时报;2005年
6 本报归纳;黄土高原筑起绿色屏障[N];西部时报;2006年
7 记者 黄峰 通讯员 王文善;黄土高原多沙粗沙区小流域坝系建造速度加速[N];黄河报;2008年
8 卜工;黄土高原仰韶晚期遗存的魅力[N];我国文物报;2008年
9 本报记者 王静琳 孙太旻;情系水保不知倦[N];黄河报;2006年
10 吴晓东;水土保持植物繁育推行完成多种立异[N];科技日报;2006年
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1 徐丽萍;黄土高原区域植被康复对气候的影响及其互动效应[D];西北农林科技大学;2008年
2 刘景纯;清代黄土高原区域乡镇地舆研讨[D];陕西师范大学;2002年
3 韩新辉;黄土高原退耕还林还草工程生态效应及效果机理研讨[D];西北农林科技大学;2008年
4 贾国梅;黄土高原区域植被演替和土地办理对土壤营养、微生物活性和群落结构的影响[D];兰州大学;2006年
5 师庆东;根据FVC指数对1982~2000年我国西部干旱区植被掩盖时空改变特征剖析[D];南京气候学院;2004年
6 刘伟;植被掩盖地表极化雷达土壤水分反演与使用研讨[D];我国科学院研讨生院(遥感使用研讨所);2005年
7 王小利;黄土高原和亚热带丘陵区典型生态景象单元土壤有机碳比照研讨[D];西北农林科技大学;2006年
8 张青峰;黄土高原生态经济分区研讨[D];西北农林科技大学;2008年
9 刘卓颖;黄土高原区域分布式水文模型的研讨与使用[D];清华大学;2005年
10 杨虎;植被掩盖地表土壤水分改变雷达勘探模型和使用研讨[D];我国科学院研讨生院(遥感使用研讨所);2003年
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1 刘静;毛乌素沙地植被掩盖动态改变的遥感监测[D];内蒙古农业大学;2009年
2 马芹;1957-2009年黄土高原区域风速时空改变趋势剖析[D];西北农林科技大学;2012年
3 孙伟;北宋时期黄土高原区域城寨堡系统演化研讨[D];陕西师范大学;2005年
4 王正杲;延河流域水土保持生态建造规划计划研讨[D];河海大学;2005年
5 杨学武;陕西黄土高原野生观赏植物资源与乡镇美化对策[D];西北农林科技大学;2006年
6 王长如;黄土高原菊科植物的区系研讨[D];西北农林科技大学;2007年
7 周毅;根据DEM的黄土正负地势特征研讨[D];南京师范大学;2008年
8 胡兵辉;黄土高原旱区降水资源化研讨[D];西北农林科技大学;2006年
9 杨晨希;陇东黄土高原区域鱼类区系查询[D];兰州大学;2007年
10 李俊;根据DEM的黄土高原坡长的主动提取和剖析[D];西北大学;2007年
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