塔里木河下游地下水位埋深对植被 NPP 的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 秦景秀 |
| 答辩日期 | 2020-06-30 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 郝兴明 |
| 关键词 | 地下水位埋深 CASA 模型 NPP NEP 塔里木河下游 Groundwater depth CASA model NPP NEP lower reaches of Tarim river |
| 学位专业 | 理学硕士 |
| 其他题名 | Influence of groundwater depth on vegetation NPP in the lower reaches of Tarim River |
| 英文摘要 | 塔里木河下游地区，气候干旱，生态环境脆弱，植被生长所需水分条件主要来源于浅层地下水，地下水位埋深对植被生长具有重要的影响。 在以往对地下水位埋深如何影响植被的研究中，仅仅停留在彼此之间线性关系的一种解释。 但在实际中，地下水是影响植被生长的内在因子，在将地下水位作为影响植被 NPP重要因素方面的研究，目前依然处于空白。 因此，本研究基于 CASA 模型，利用遥感数据、气象数据以及地下水位数据， 以生态系统的基本功能之一（植被NPP）为研究对象，探究地下水位埋深对植被 NPP 和 NEP 的影响。全文的主要结论如下：（1） 通过借鉴史建康等（2008）模拟地下水位的方法并与之结果进行对比显示，本文模拟的结果与之一致，说明本研究成功的借鉴了这一方法进行地下水位的模拟。 CASA 模型中的水分胁迫系数是关于地下水位埋深的一个分段函数，地下水位埋深在小于 2m 和大于 10m 时分别取到了最大值（W=1）和最小值（W=0.5）；地下水位埋深在 2-10m 范围之间，水分胁迫系数是关于地下水位埋深的一个指数函数，且随着地下水位埋深的增加，水分胁迫系数（W）逐渐减小。基于改进后的 CASA 模型能够较好的估算植被生产力，估算值与实测值之间误差较小（R2=0.7935），平均误差为 2.8 g C/m2m。 经验证， 改进后的 CASA 模型能够较好的估算塔里木河下游地区的植被生产力。（2）塔里木河下游植被 NPP 和 NEP 在空间分布上存在显著的差异，均在靠近河道和河道的上游地区植被 NPP 和 NEP 值较高，在远离河道和河道的下游地区植被 NPP 和 NEP 值较低。从时间变化整体趋势上，植被 NPP 和 NEP 均呈现出缓慢的增加趋势。 以胡杨为主的乔木、 柽柳为主的灌木和草本这三种植被中，胡杨的植被 NPP 和 NEP 值最大。塔里木河下游平均植被 NEP 为-18.4 g C/m2m，即为碳源，且只有胡杨的 NEP 值为正值。植被覆盖度与植被 NEP 之间存在显著的正相关关系；塔里木河下游生态系统呈现碳源的主要原因是植被覆盖度较低，即单个像元内裸地面积较大。（3）从 2005-2009 年，塔里木河下游平均地下水位呈下降趋势，尤其从 2007塔里木河下游地区，气候干旱，生态环境脆弱，植被生长所需水分条件主要来源于浅层地下水，地下水位埋深对植被生长具有重要的影响。 在以往对地下水位埋深如何影响植被的研究中，仅仅停留在彼此之间线性关系的一种解释。 但在实际中，地下水是影响植被生长的内在因子，在将地下水位作为影响植被 NPP重要因素方面的研究，目前依然处于空白。 因此，本研究基于 CASA 模型，利用遥感数据、气象数据以及地下水位数据， 以生态系统的基本功能之一（植被NPP）为研究对象，探究地下水位埋深对植被 NPP 和 NEP 的影响。全文的主要结论如下：（1） 通过借鉴史建康等（2008）模拟地下水位的方法并与之结果进行对比显示，本文模拟的结果与之一致，说明本研究成功的借鉴了这一方法进行地下水位的模拟。 CASA 模型中的水分胁迫系数是关于地下水位埋深的一个分段函数，地下水位埋深在小于 2m 和大于 10m 时分别取到了最大值（W=1）和最小值（W=0.5）；地下水位埋深在 2-10m 范围之间，水分胁迫系数是关于地下水位埋深的一个指数函数，且随着地下水位埋深的增加，水分胁迫系数（W）逐渐减小。基于改进后的 CASA 模型能够较好的估算植被生产力，估算值与实测值之间误差较小（R2=0.7935），平均误差为 2.8 g C/m2m。 经验证， 改进后的 CASA 模型能够较好的估算塔里木河下游地区的植被生产力。（2）塔里木河下游植被 NPP 和 NEP 在空间分布上存在显著的差异，均在靠近河道和河道的上游地区植被 NPP 和 NEP 值较高，在远离河道和河道的下游地区植被 NPP 和 NEP 值较低。从时间变化整体趋势上，植被 NPP 和 NEP 均呈现出缓慢的增加趋势。 以胡杨为主的乔木、 柽柳为主的灌木和草本这三种植被中，胡杨的植被 NPP 和 NEP 值最大。塔里木河下游平均植被 NEP 为-18.4 g C/m2m，即为碳源，且只有胡杨的 NEP 值为正值。植被覆盖度与植被 NEP 之间存在显著的正相关关系；塔里木河下游生态系统呈现碳源的主要原因是植被覆盖度较低，即单个像元内裸地面积较大。（3）从 2005-2009 年，塔里木河下游平均地下水位呈下降趋势，尤其从 2007 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/15443]  |
| 专题 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 新疆生态与地理研究所_研究系统 |
| 作者单位 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 秦景秀. 塔里木河下游地下水位埋深对植被 NPP 的影响[D]. 北京. 中国科学院大学. 2020. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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