不同水热胁迫下的植被生态水文响应机制研究——以黄河流域为例
文献类型：学位论文
| 作者 | 张皓月 |
| 答辩日期 | 2023-07 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 夏军 ; 占车生 |
| 关键词 | 生态水文 地下水 灌溉 水热胁迫 空间尺度 黄河流域 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 陆面生态水文过程连接着大气圈、水圈、岩石圈与生物圈，是关键带研究的热点问题。前人利用地下水-土壤-植物-大气连续体（GSPAC）理论开展了大量垂向上植被水分与能量传输机理方面的研究。由于下垫面条件的复杂性，生态水文过程还具有强烈的空间异质性。如何将垂向的反映生态水文过程的关键带科学与面上的体现空间变异性的流域科学紧密连接起来，揭示不同空间尺度的生态水文过程，尤其在水热胁迫加剧的变化环境中；这种胁迫又会在人类活动影响下发生怎样的变化，都值得进一步的深入研究。本文选择黄流流域片区为研究区，基于地下水位、地形、气象、卫星遥感等数据以及区域地质资料，采用地统计学、气候-陆面互馈的全耦合模型等方法，研究不同空间尺度气候-水文-生态的交互过程；在此基础上，探讨水热胁迫的时空异质性对不同类型植被生态水文过程的影响机制。深入理解地下水以及人类灌溉活动的植被生态效应，提升对关键带生态水文过程的科学认识，进而为生态恢复、地下水开采与可持续利用等提供科学依据。主要研究结论如下：（1）干旱半干旱区浅层地下水（<5 m）能提高任何类型植被群落在水分胁迫下的植被水分利用效率（WUE），并缓解植被生产力（GPP）和蒸散发（ET）的降低。地带性植被WUE 分布几乎与地下水埋深无关，其变化受ET 主导；而非地带性植被WUE 分布随地下水埋深增大而减小，其变化受GPP 主导，且更易受水分胁迫影响，尤其是高盖度植被群落。此外，非地带性植被相较于地带性植被，在地下水景观带上的空间变异性（多样性）对地下水埋深的变化更为敏感。（2）宏观区域尺度地质地貌、构造以及断裂通过影响地下水赋存条件，对植被变化的敏感性会产生非地带性的控制作用。河套平原山前扇缘区，地下水储量增多，植被盖度在地下水溢出带显著上升；而在山前过渡带，较大的地表高差和继承性山体隆升使得土壤层储水能力差且较薄，植被波动性强。河套盆地与鄂尔多斯台地的边界隐伏断裂处，地下水易在活动断裂和地震下沿透水断裂下渗，难以维持浅表水分，导致植被盖度在水热胁迫下降低且稳定性较差。（3）人类灌溉活动影响下，作物的水热胁迫会发生转换。华北平原南部（半湿润气候）和西部（太行山山前冲洪积扇）是水-能限制类型转换的热点区。相比之下，东部滨海三角洲地区由于土壤盐碱化，持水能力下降，长期处于缺水状态（水分限制）。灌溉对陆气耦合强度的影响具有季节性。在干燥的春季，灌溉会加强陆-气的相互作用；在半湿润的夏秋两季，会减弱陆-气的相互作用。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 123 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199930]  |
| 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 | 张皓月. 不同水热胁迫下的植被生态水文响应机制研究——以黄河流域为例[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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