咸海退缩区植被-土壤水盐-地下水关系研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 段自豪 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 罗毅 |
| 关键词 | 咸海退缩区 植被变化 土壤水盐 地下水埋深 建植适宜区 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 近60年来，随着咸海水位下降，退缩区面积不断扩张，原湖床积累的大量有毒盐尘释放到空气中，为该地区和周边国家带来了严重的生态灾难。通过增加植被覆盖以抑制粉尘排放，是此区域改善生态环境的重要途径之一。 本文基于多源遥感数据，研究1986-2020期间咸海退缩区植被、土壤水盐及地下水的分布与变化特征，以建立植被-土壤水盐-地下水的作用关系，并提出退缩区湖床建植适宜性评估方案，绘制建植适宜性分布图，为退缩区的生态恢复提供科学理论依据。取得的主要结论如下：1、多要素分析表明，人类活动是咸海退缩区不断扩展的主要影响因素。多元逐步回归分析表明水库截流和农业用水对退缩区面积变化贡献最大。咸海不断退缩的主要原因在于区域取用水造成的入湖流量的不断减少。2、咸海退缩区基底植被属于典型荒漠植物，在湖盆湿润区或河道附近发育盐生灌丛，水位下降后，植物在裸露湖床定植，沿着沙生、盐生和河岸灌木三个方向演替。相对1986-1990退缩初期，2016-2020时期退缩区植被NDVI显著增加，并存在显著空间分异特征：（1）北咸海退缩湖床区，随着高程增加，植被NDVI（归一化植被指数）增加速率由0.012/10year下降0.007/10year，南咸海36m以上区域植被NDVI增加速率0.01/10year，36m以下随着高程降低速率减小至0；（2）1986之前水位已退出48m以上湖床区，植被恢复至其基底荒漠植被水平，48m以下退缩区则与高程以及当前湖水水位有关，水位差7m以内区域，植被NDVI随着水位差减少而增大，7m以外区域随高程的降低植被NDVI降低；以上变化特征与退缩区土壤水盐与地下水位存在密切关系。3、退缩区1m深度范围内土体总盐分与退缩时的湖水盐度存在显著相关。退缩区表层盐分是1m土壤总盐在降水淋洗、蒸发表聚等因素共同作用的结果，总体上从1960年岸线向当前岸线呈增加趋势。目前退缩区以中度盐渍化土壤为主。南咸海复活岛西部和南咸海东北部有强盐和重盐土壤，是区域内盐尘暴的主要源头。4、基于退缩区土壤水盐、地下水与水位的关系，以及植被与上述因子的关系，建立退缩区植被NDVI与水位的函数关系，可有效预测不同水位情形下退缩区植被NDVI分布特征。该关系由两个外包线函数与地下水影响函数构成：NDVI=max(0.14TSSCi-0.33，0.21TSSCi-0.33DTWi-0.103)，其中下边界外包线函数0.14TSSCi-0.33是地下水埋深大于7m时，即植物无法利用地下水，由降水和土壤盐分主导的植被NDVI，上边界外包线函数0.21TSSCi-0.33是地下水埋深小于7m时，即植物可以充分利用地下水并受土壤盐分限制时的最大NDVI，DTWi-0.103是地下水埋深的影响函数。5、植被建设适宜性评估表明，当前退缩湖床区适宜植被建设区面积占比36%其中11%为河道两侧与河口三角洲区域，25%区域土壤盐分较低，可自我恢复至本底荒漠植被；限制区占比36%，存在一定的环境要素限制，或低洼区土壤质地偏粘，土壤盐分较高，或土壤质地偏砂，风蚀强烈；不适宜区占比28%，主要分布在南咸海水面周围，土壤盐分过高，植被难以定植生长；若水位恢复至40m水位，不适宜区面积占比1%，限制区占比37%，可通过人工灌溉抚育、机械除盐等手段开展植被建设，从而有效改善区域生态环境。 综上所述，本文揭示了退缩区植被、土壤水盐及地下水的时空分布特征，建立了植被-土壤水盐-地下水的作用关系，提出了退缩区湖床建植适宜性评估方案，有助于咸海退缩区的植被建设和生态恢复。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 149 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186949]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 段自豪. 咸海退缩区植被-土壤水盐-地下水关系研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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