【摘要】：黃土臺塬地處西北地區(qū),由于特殊的地理環(huán)境和氣候特點,水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕和凍融侵蝕并存交錯,水土流失日益嚴重,頻繁的人為活動更加破壞了草場和天然植被,使本來就脆弱的生態(tài)環(huán)境更加惡化。為此我國采取了三北防護林建設(shè)、退耕還林還草等生物工程措施,并取得了一定的生態(tài)效益。植被固碳變化作為衡量植被恢復(fù)生態(tài)效應(yīng)的重要依據(jù),能夠為生態(tài)修復(fù)地區(qū)的植被恢復(fù)情況提供參考。本文以黃土臺塬不同植被類型為研究對象,利用CASA模型和土壤呼吸估算模型模擬了研究區(qū)近三十年植被NPP及土壤Rh,通過對植被固碳量(NEP)的時空動態(tài)變化特征及其影響因素進行分析,并結(jié)合土壤有機碳的滯留時間,對研究區(qū)生態(tài)恢復(fù)背景下陸地碳循環(huán)的時空分布特征做了一定的探討和預(yù)測。研究結(jié)論如下:(1)基于CASA模型估算的黃土臺塬植被NPP年際變化顯示,1985-1999年植被NPP整體為顯著增長趨勢;2000-2015年植被NPP表現(xiàn)為先降低后增長。NPP季節(jié)變化明顯,春末、秋初高,冬季較低。NPP空間分布差異較大,呈西南高、東北低的分布特征;區(qū)域內(nèi)植被NPP整體呈增加趨勢,其中,呈顯著增長的用地類型主要集中在草地覆蓋區(qū)域;植被NPP下降的區(qū)域主要分散在建設(shè)用地等地區(qū)。不同植被年際NPP變化平穩(wěn),1985-1999年期間,各植被年均NPP依次為林地耕地草地裸地和稀疏植被,其中,裸地和稀疏植被呈顯著下降趨勢;2000-2015年期間,各植被年均NPP依次為落葉闊葉林地混交林耕地草地灌叢裸地和稀疏植被,其中,混交林、草地以及裸地和稀疏植被呈顯著上升趨勢。(2)采用土壤呼吸模型估算黃土臺塬Rh的結(jié)果表明,1985-2015年年均土壤Rh整體呈顯著增長趨勢;年內(nèi)土壤Rh表現(xiàn)為夏高冬低。土壤Rh整體表現(xiàn)為西南高、東北低的空間分布。1985-1999年期間,不同植被年均土壤Rh值依次為林地耕地草地裸地和稀疏植被,植被年際土壤Rh變化平穩(wěn),無顯著增加或降低趨勢;2000-2015年期間,各種植被年均Rh依次為落葉闊葉林地混交林耕地灌叢草地裸地和稀疏植被,其中,裸地和稀疏植被呈顯著上升趨勢,其他植被無顯著變化。(3)黃土臺塬整體上屬于碳匯區(qū)。1985-1999年NEP呈波動增長趨勢。NEP季節(jié)變化明顯,最低值出現(xiàn)在七月,最高值出現(xiàn)在五月;2000-2015年NEP呈先降后升的趨勢,整體為碳匯年,但個別年份表現(xiàn)為碳源年,多年平均NEP最低值出現(xiàn)在六月。從季節(jié)變化來看,研究區(qū)上半年表現(xiàn)為碳積累階段,下半年為碳消耗階段。在所有植被類型中,林地屬于高固碳植被(140 gC·m~(-2)·yr~(-1)以上),其次是混交林(130 gC·m~(-2)·yr~(-1)以上),耕地、灌叢的NEP值接近,草地及裸地和稀疏植被的碳匯能力較弱。其中,1985-1999年碳匯區(qū)占全區(qū)總面積的74.91%以上,主要為林地,水體和建設(shè)用地集中表現(xiàn)為碳源;2000-2015年碳匯區(qū)約為總面積的60.08%。(4)NEP的空間變化特征是地理、氣象和植被等多維因素綜合作用的結(jié)果,受氣溫、降水、太陽輻射、經(jīng)緯度、高程、坡度、坡向等多種因素的共同作用,各影響因子的影響程度依次為緯度太陽輻射氣溫經(jīng)度降水量高程坡度坡向。(5)黃土臺塬土壤SOC與植被NPP及土壤Rh相互影響,通過碳平衡模型模擬的近三十年土壤碳密度呈先增加后降低再增加的趨勢。研究區(qū)土壤SOC平均滯留時間在4.9-7.1yr之間,并有逐年延長的趨勢。
【圖文】：

7圖 1-1 黃土臺塬近 30 年植被固碳變化及土壤有機碳的響應(yīng)Fig. 1-1 Changes of vegetation carbon sequestration and response of soil organic carbon in th30 years in the tableland of Loess Plateau

圖 2-1 陜西省黃土臺塬區(qū)范圍示意圖ig 2-1 The schematic diagram of the tableland of loess plateau region in Shaa地貌塬是以黃土覆蓋的河谷階地，沿河谷成長條狀分布的黃土臺面川塬區(qū)、寶雞的渭河黃土臺塬亞區(qū)、咸陽黃土臺塬亞區(qū)、西安臺塬。咸陽的黃土臺塬主要分布在咸陽市南部，渭河沖積平原北岸，基底為斷塊式的凸起，從北向南逐級陷落，上被厚層黃面，故稱黃土臺塬，，臺塬地勢較高，塬面平緩開闊。海拔 300-300 m，北部塬裸較高，可達 300-500m，各級臺塬以陡坎相接，相對高差 50-150 m。地勢西高東低，呈明顯階梯狀傾斜。水文特征貫研究區(qū)入黃河，水源充足灌溉方便，有的地方灌淤土層厚達為主。臺塬塬面高出河床 100～400m，經(jīng)過長期流水沖刷，塬而變得相當破碎。較完整的塬地，塬面廣闊，地面比較平坦，
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X171.4;S153.6

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本文編號：2603411