检索历史 清除

摘要植被净第一性生产力的形成过程涉及复杂的生物学机制、多方面交互作用的环境因素、并跨越微观到宏观时空尺度，因此在植被净第一性生产力的研究中模型模拟成为必不可少的重要手段。贵州喀斯特地区以其独特的生态环境特征而成为我国石漠化的严重区。植被是该地区控制石漠化、恢复生态系统的重要手段，而一个地区的植被建设必须与该地区的水资源特征相协调。因此，如何合理的平衡贵州喀斯特地区植被生产力与水资源有效利用是目前该地区亟待解决的一个重要问题，而对于喀斯特地区来说，主要表现在土壤水分的有效利用研究上。 本文利用RS、GIS技术手段，综合TM遥感光谱数据、统计数据、定位点的监测数据等多源信息，构建了适合研究区的植被净第一性生产力模型，该模型将土壤水分动态过程与植被生长相耦合，用以分析贵州喀斯特地区土壤水分对植被生产力的影响，模拟出贵州典型喀斯特地区荒山草坡类型区2005年10月到2006年5月日尺度上的土壤水分时空分布特征和旬、月尺度上的NPP时空分布。主要研究内容包括： 1、土壤水分与植被净第一性生产力耦合模型的构建 结合研究条件及研究区特殊性，对NPP光能利用率模型和土壤水分层均衡模型进行了修正，建立起适合于贵州喀斯特地区典型灌丛草坡类型区的土壤水分与植被净第一性生产力耦合模型；进行长期的野外试验监测，为论文提供了丰富的实测数据；并将模拟结果与实地监测数据进行了对比验证，表明所建立的耦合模型能够比较真实地反映研究区土壤水分与植被NPP的时空分布特征。 2、土壤水分模拟及结果分析 喀斯特灌丛类型区其土壤水分含量整体上随着深度的增加而增大；2005-2006年度土壤水分含量的季节动态大致呈现出三起两落的趋势，12-2月和9-11月，为土壤水分缓慢积累期；2-4月和8-9月，为土壤水分强烈消耗期，4-8月，为雨季土壤水分补充期。不同的植被类型，其土壤水分分布特征也有差异，具体表现在：稳定性和保水性上，草地>灌丛>农用地；在垂直变化上：除了农用地下层土壤水分含量低于上层外，其他类型区均表现为上层土壤水分含量低于下层。 通过对土壤水分与各气象因子的关系研究，在雨季，降水是喀斯特灌丛草坡类型区土壤含水量的主要控制因子，而在非雨季主要受到气温和太阳辐射等温度因子的影响；研究区秋季、冬季和春季土壤水分与实际蒸散发的平均相关系数在30％-70％之间。 3、植被NPP模拟及结果分析 在空间分布上总体存在着随着生态景观的差异而变化，平均值随着植被活性的增强而增大的空间变化规律，也即不同植被类型下植被NPP分布特征有着重要的差异；在时间分布上总体存在着植被NPP的月相变化与当地气温和地表太阳辐射的季节变化基本相同的趋势。 4、土壤水分与植被净第一性生产力关系分析 利用情景模拟的方式，从模型本身出发，模拟出土壤水分变化情况下NPP的变化情况，进一步从模型本身揭示了土壤水分对植被NPP的影响效应。