【摘要】：本研究以陜北黃土高原典型流域窟野河、無定河、延河和北洛河流域為研究對象,分析1995、2005和2015年的土地利用類型變化數(shù)據(jù),明確退耕前后四個典型流域的六種(耕地、草地、林地、水域、城鄉(xiāng)居民工礦用地、未利用土地)土地利用類型的時空變化;利用2000、2010和2018年植被生長旺盛期的歸一化植被指數(shù)(NDVI)數(shù)據(jù),分析流域植被的變化趨勢;在此基礎(chǔ)上,利用1960-2016年四個流域控制水文站的實測資料、收集到的已經(jīng)出版或者共享的有關(guān)該區(qū)的徑流侵蝕產(chǎn)沙資料,運用多種經(jīng)典統(tǒng)計方法來研究1960-2016年四個典型流域的徑流量、輸沙量的變化趨勢,同時定量研究徑流量、輸沙量對降水和人類活動的響應(yīng),以及植被覆蓋變化與徑流量、輸沙量的關(guān)系。主要研究結(jié)論如下:(1)陜北黃土高原典型流域的土地利用類型在退耕還林(草)工程實施后發(fā)生了明顯變化。草地分布在窟野河流域的中北部、無定河流域上中游、延河流域整個區(qū)域,尤其是在流域東部以及北洛河流域北部地區(qū)明顯增加。并且,四個典型流域的耕地動態(tài)度均為負值,說明其面積都在減少;林地和城鄉(xiāng)、工礦居民用地的動態(tài)度都為正值,說明這兩種土地利用面積在增加。從轉(zhuǎn)移矩陣分析來看,四個典型流域在1995-2005年,2005-2015年和1995-2015年3個時段都有較多的耕地轉(zhuǎn)化為草地,尤其是在1995-2005年期間,轉(zhuǎn)化面積分別是407.03 km~2、1497.35 km~2、943.75 km~2、1631.94 km~2。(2)陜北黃土高原典型流域的NDVI時空分布發(fā)生明顯變化。從2000年、2010年和2018年植被生長旺盛期的歸一化植被指數(shù)(NDVI)空間分布來看,隨著時間的推移,四個典型流域的NDVI都在增加,增加量最明顯的區(qū)域為窟野河北部、無定河?xùn)|南部、延河?xùn)|北部和北洛河北部;四個典型流域NDVI在(0,0.3]區(qū)間的稀疏植被覆蓋面積都在不斷減少,窟野河、無定河、延河和北洛河分別減少了58.71%、47.21%、2.74%和3.16%,減幅最大的是窟野河流域;NDVI在(0.7,1]區(qū)間的高植被覆蓋面積都在不斷增加,分別增加了6.1%、2.43%、50.17%和19.13%,增幅最大的是延河流域。從年際變化看,四個典型流域2000-2016的年NDVI平均值從大到小依次為北洛河(0.43)延河(0.34)窟野河(0.23)無定河(0.22),北洛河的植被覆蓋狀況最好;典型流域的NDVI波動趨勢與降水具有一致性,但有一定的滯后,在窟野河和無定河流域表現(xiàn)得更為明顯,說明植被對降水的響應(yīng)比較敏感。(3)1960-2016年,陜北黃土高原典型流域的徑流量和輸沙量呈現(xiàn)明顯下降的趨勢。徑流量突變年份分別是1994年、1981年、2003年和1998年,而輸沙量分別在2002年、2000年、2006年和2005年發(fā)生了突變。通過“水文法”分析,發(fā)現(xiàn)偏北的窟野河和無定河流域的人類活動(如水土保持和環(huán)境恢復(fù)運動)在徑流量和輸沙量的變化中發(fā)揮了更為突出的作用;而對于偏南的延河和北洛河流域,降水對徑流量和輸沙量的減少作用大于人類活動的影響。四個典型流域各區(qū)域NDVI變化與徑流量、輸沙量關(guān)系相對復(fù)雜:在延河和北洛河流域的徑流呈減少趨勢,但二者相關(guān)性較差;四個典型流域年均NDVI的變化趨勢和年均輸沙量的變化趨勢呈負相關(guān),NDVI和輸沙量的皮爾遜相關(guān)系數(shù)為-0.664、-0.588、-0.457、-0.775。
【圖文】：

圖 2-1 陜北黃土高原典型流域Fig. 2-1 The typical basins in the Loess Plateau of northern Shaanxi Province, China表 2-1 陜北黃土高原典型流域基本概況Tab. 2-1 Basic characteristics of typical basins in the Loess Plateau of northern Shaanxi Province, China流域Basin長度Length(km)控制區(qū)Control area(km2)平均降水AnnualPrecipitation (mm)水文站Station name經(jīng)度Longitude(E)緯度Latitude(N)窟野河Kuye River242 8706 410.0溫家川Wenjiachuan110°45′ 38°26′無定河Wuding River491 29662 491.1白家川Baijiachuan110°25′ 37°14′延河Yanhe River287 5891 496.0甘谷驛Ganguyi109°48′ 36°42′北洛河Beiluo River680 25154 514.2狀頭Zhuangtou109°20′ 34°45′

用 ArcGIS10.3 對土地利用類型和 NDVI 進行編輯統(tǒng)計，用 Excel2016 對徑流數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，用 SPSS16.0 對降水，NDVI，，徑流量及輸沙量進行 Pearso分析，并用 OriginPro 2016 進行繪圖。.4 技術(shù)路線研究對象資料收集研究土地利用數(shù)據(jù) 氣象數(shù)據(jù)NDVI 數(shù)據(jù) 徑流數(shù)據(jù) 輸沙數(shù)據(jù)典型流域 NDVI典型流域徑流、陜北黃土高原典型流域
【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】：S157

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本文編號：2664330