黄土高原土壤侵蚀对植被恢复的响应
刘宇林
Subtype硕士
Thesis Advisor赵广举
2020-05-23
Degree Grantor中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心
Place of Conferral中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心
Degree Name农学硕士
Degree Discipline水土保持与荒漠化防治
Keyword黄土高原 土壤侵蚀 土地利用 植被恢复
Abstract

黄土高原土壤侵蚀严重,是世界上水土流失最严重的地区。防治土壤侵蚀、改善黄土高原生态环境已成为亟待解决的重大环境问题。黄土高原地形复杂,沟壑纵横,特殊的自然环境为水土流失营造了绝佳的侵蚀条件。为治理严重的水土流失,国家在该地区实施了退耕还林(草)、坡改梯、治沟打坝等一系列植被和工程措施。这些措施使得黄土高原的土地利用/土地覆被格局发生了显著变化。同时,大规模的植被恢复特别是1999年退耕还林()工程实施后,黄土高原的植被覆盖度呈显著的上升趋势,入黄泥沙减少,土壤侵蚀强度锐减。土壤侵蚀是自然和人类活动二者共同作用下的一种动态过程,是危及人类生存和自然环境发展的全球性环境问题之一。

因此明确黄土高原目前的土壤侵蚀状况,预测其未来的植被恢复潜力,对于黄土高原未来的水土保持治理和生态恢复建设具有重要意义。本研究通过获取黄土高原不同时期的遥感影像和土地利用数据,分析黄土高原土地利用/覆被变化特征,采用RUSLE模型计算黄土高原不同时期的土壤侵蚀强度,辨析梯田对于减蚀的贡献率,采用相似生境法预测了黄土高原植被恢复的最大潜力。论文取得主要结论如下:

1)黄土高原2010年主要土地利用类型是草地(38.74%)和耕地(31.38%)。近20年来,耕地的面积变化最大,总面积减少121.14hm2居民与建设用地面积变化率最大,增长了45.25%

2梯田措施可以明显降低区域的土壤侵蚀强度。基于2010年黄土高原土地利用数据,采用有梯田的情景模拟,发现黄土高原2010年的年均土壤侵蚀强度为27.58 t/ha/a,梯田减蚀贡献率达到13.81%

32000-2018年,植被覆盖度和NDVI总体呈现波动上升趋势。2000-2010年,主要的转变形式是低覆盖度(0-10%)的植被转变为较低覆盖度(10%-30%)、中覆盖度(30%-50%)向较高覆盖度(50%-70%)转变; 2010-2018年,主要的转变形式是较低覆盖度(10%-30%)转变为中覆盖度(30%-50%)和高覆盖度(>70%)变为较高覆盖度(50%-70%)。总体来看,在2000-2018年间,植被覆盖状况是向好的趋势。

4)黄土高原西部、东部以及东南部地区的植被状况已经接近或达到最大恢复潜力。在北部的丘陵沟壑区和风沙区,只有部分区域具有一定的植被恢复潜力,恢复潜力指数介于0.25-0.5之间。

Subject Area林学
MOST Discipline Catalogue农学::林学
Table of Contents

............................................................................................ I

ABSTRACT...............................................................................

1 绪论................................................................................ 1

1.1选题背景与意义......................................................................................... 1

1.2国内外研究进展......................................................................................... 2

1.2.1土地利用/土地覆被变化研究进展..................................................... 2

1.2.2土壤侵蚀研究进展.............................................................................. 4

1.2.3植被覆盖变化研究.............................................................................. 5

1.3 研究目标与内容........................................................................................ 7

1.3.1 研究目标............................................................................................. 7

1.3.2 研究内容............................................................................................. 7

1.4 技术路线.................................................................................................... 8

2 研究区概况与数据来源.................................................. 9

2.1 研究区概况................................................................................................ 9

2.1.1 自然环境概况..................................................................................... 9

2.1.2 黄土高原水土保持概况................................................................... 10

2.2 数据来源.................................................................................................. 11

3 黄土高原土地利用/覆被变化特征分析........................ 12

3.1 黄土高原土地利用特征分析.................................................................. 12

3.1.1黄土高原各土地利用类型变化情况................................................ 13

3.2 黄土高原土地利用变化动态特征分析.................................................. 14

3.2.1黄土高原不同时期不同土地利用类型面积及占比........................ 14

3.2.2 土地利用结构变化转移矩阵分析................................................... 15

3.3 黄土高原土地利用变化驱动因素分析.................................................. 18

3.4 小结.......................................................................................................... 19

4 黄土高原土壤侵蚀强度变化特征................................. 21

4.1 RUSLE模型参数准备............................................................................. 21

4.1.1降雨侵蚀力因子................................................................................ 21

4.1.2土壤可蚀性因子................................................................................ 22

4.1.3坡长坡度因子.................................................................................... 23

4.1.4植被覆盖管理因子............................................................................ 23

4.1.5水土保持措施因子............................................................................ 24

4.2黄土高原土壤侵蚀评价........................................................................... 24

4.3梯田情景下黄土高原土壤侵蚀强度变化............................................... 27

4.3.1梯田数据来源及精度验证................................................................ 27

4.3.2梯田情景下黄土高原土壤侵蚀强度计算........................................ 28

4.4小结........................................................................................................... 31

5 黄土高原植被恢复潜力预测........................................ 32

5.1 NDVI与植被覆盖度................................................................................ 32

5.2 黄土高原植被覆盖度时空变化.............................................................. 34

5.3 黄土高原植被恢复潜力预测.................................................................. 35

5.3.1数据来源............................................................................................ 35

5.3.2黄土高原不同分区数据说明............................................................ 36

5.3.2黄土高原植被恢复潜力.................................................................... 37

5.3.3黄土高原未来植被恢复潜力下土壤侵蚀模拟................................ 39

5.4 小结.......................................................................................................... 40

6 主要结论与不足........................................................... 41

6.1 主要结论.................................................................................................. 41

6.2 研究中的不足之处.................................................................................. 42

参考文献................................................................................... 43

作者简介................................................................................... 53

 

Pages67
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.iswc.ac.cn/handle/361005/9180
Collection水保所2018--2020届毕业生论文(学位论文、期刊论文)
Recommended Citation
GB/T 7714
刘宇林. 黄土高原土壤侵蚀对植被恢复的响应[D]. 中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心. 中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心,2020.
Files in This Item:
File Name/Size DocType Version Access License
刘宇林-黄土高原土壤侵蚀对植被恢复的响应(7798KB)学位论文 开放获取CC BY-NC-SAApplication Full Text
Related Services
Recommend this item
Bookmark
Usage statistics
Export to Endnote
Google Scholar
Similar articles in Google Scholar
[刘宇林]'s Articles
Baidu academic
Similar articles in Baidu academic
[刘宇林]'s Articles
Bing Scholar
Similar articles in Bing Scholar
[刘宇林]'s Articles
Terms of Use
No data!
Social Bookmark/Share
All comments (0)
No comment.
 

Items in the repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.