土壤水分是黃土高原自然生態(tài)系統(tǒng)與旱作農(nóng)業(yè)維持和發(fā)展的主要環(huán)境要素,分析土壤水分時(shí)空變化過(guò)程,對(duì)土壤水分的可持續(xù)利用、農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)及生態(tài)恢復(fù)等均具有重要的參考意義。本研究以氣象站點(diǎn)土壤濕度觀測(cè)資料為基準(zhǔn),從空間季相分布、經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)、時(shí)間序列方法等方面對(duì)比評(píng)估了CLDAS,GLDAS-1和GLDAS-2.1Noah三套模式同化土壤濕度資料在黃土高原的適用性。并基于以上驗(yàn)證評(píng)估結(jié)果,選用國(guó)家氣象信息中心發(fā)布的數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)CLDAS的土壤濕度資料對(duì)2008–2014年黃土高原表層0-10cm土壤水分含量的時(shí)空分布及變化情況進(jìn)行了研究分析。研究主要結(jié)果如下:（1）CLDAS陸面模式土壤濕度資料相比較其他兩套資料（GLDAS-1/GLDAS-2.1）,能更好的模擬黃土高原的土壤水分特征,且具有分辨率上的顯著優(yōu)勢(shì),對(duì)區(qū)域內(nèi)土壤水分的空間細(xì)部特征具有很好的刻畫(huà)能力,可用于區(qū)域尺度黃土高原土壤水分研究。在站點(diǎn)角度,CLDAS同觀測(cè)資料表現(xiàn)出較好的相關(guān)水平和較低的誤差。其中65%的站點(diǎn)模式和觀測(cè)資料達(dá)到0.01的顯著相關(guān)水平,整體較高;平均偏差整體偏小,80%的站點(diǎn)偏差分布在-0.05-0.05;85%的站... 

【文章來(lái)源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

黃土高原行政區(qū)劃圖

基于土壤濕度同化資料的黃土高原表層土壤水分時(shí)空變化研究于降水量，多年平均蒸發(fā)量在 1400-2000mm 之間，且表現(xiàn)出同降水相反西北地區(qū)身居內(nèi)陸蒸發(fā)要遠(yuǎn)大于東南地區(qū)；就季節(jié)變化來(lái)講，春季蒸發(fā)加，到夏初達(dá)到年內(nèi)峰值，冬季最小（楊文治和邵明安 2000）�？傊�，水的年際變化均比較大，水分豐缺不定。就整體而言，干旱現(xiàn)象顯著，，有“十年九旱”的說(shuō)法（朱顯謨 1989）嚴(yán)重制約著區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)和生活形地貌土高原地處（圖 2-2）中國(guó)第二級(jí)地形階梯（李銳等 2008），其總的地勢(shì)東南較低，地形起伏在 300-2500 m 之間，呈現(xiàn)出由西北向東南傾斜之，地形復(fù)雜，總體具有千溝萬(wàn)壑、縱橫交錯(cuò)的特點(diǎn)，大致有三部分組成質(zhì)山地，如呂梁山等；位置居中的是黃土高原主體部分，且其特色黃土有，黃土塬、梁、峁（樊廷錄和唐小明 2002）；而最低的斷陷谷地，典地和渭河谷地。

壤水分實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)測(cè)站點(diǎn)資料為土壤相對(duì)濕度數(shù)據(jù)（單位%）。源于國(guó)家氣象信/data.cma.cn）《中國(guó)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育狀況資料數(shù)據(jù)集》中暖季每 10 天一觀8、28 日）的旬值農(nóng)田實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，冬季凍土區(qū)沒(méi)有觀測(cè)。此外暖季部分缺失現(xiàn)象。觀測(cè)數(shù)據(jù)年長(zhǎng)為 1992–2013 年，垂直包含 5 個(gè)分層：0-10、60-70 以及 90-100 cm。整個(gè)黃土高原地區(qū)覆蓋有 109 個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)。模式土壤濕度資料同實(shí)測(cè)情況對(duì)比時(shí)，本文利用 ArcGIS 的“多值提取空間分析→提取分析）就近選取出各站點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的模式資料（一一匹配圖所示）分別（劉川等 2015，宋海清等 2016）從站點(diǎn)和區(qū)域角度，以為基準(zhǔn)，對(duì)各套模式資料在黃土高原的適用性進(jìn)行評(píng)估和比較，其中（C）由于 GLDAS-1 數(shù)據(jù)源的問(wèn)題存在部分缺失，數(shù)據(jù)驗(yàn)證過(guò)程中，為了的的缺測(cè)及模式資料的缺失以減少驗(yàn)證分析資料的誤差，研究對(duì)臺(tái)站資控制。剔除缺測(cè)嚴(yán)重的區(qū)域，此外模式資料缺失的區(qū)域，落入站點(diǎn)也不最終選出 78 個(gè)有效站點(diǎn)（如圖 2-4）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]CLDAS土壤濕度模擬結(jié)果及評(píng)估[J]. 韓帥,師春香,姜立鵬,張濤,梁曉,姜志偉,徐賓,李顯風(fēng),朱智,林泓錦.  應(yīng)用氣象學(xué)報(bào). 2017(03)
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[5]黃土高原不同土地利用類(lèi)型土壤含水量的地帶性與影響因素[J]. 索立柱,黃明斌,段良霞,張永坤.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2017(06)
[6]黃土高原丘陵溝壑區(qū)不同水體間轉(zhuǎn)化特征——以韭園溝流域?yàn)槔齕J]. 王賀,李占斌,馬波,肖俊波,張樂(lè)濤.  中國(guó)水土保持科學(xué). 2016(03)
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[9]黃土丘陵區(qū)不同土地利用類(lèi)型下的深層土壤水分變化特征[J]. 繆凌,董建國(guó),汪有科,蔣觀滔.  水土保持研究. 2016(02)
[10]黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)植被恢復(fù)中土壤水分變化[J]. 王亞飛,樊軍,賈沐霖.  草地學(xué)報(bào). 2016(02)

博士論文
[1]西北干旱區(qū)土壤含水量時(shí)空變化特征及土壤物理性質(zhì)模擬試驗(yàn)研究[D]. 易小波.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[2]黃土高原植被恢復(fù)的土壤水分生態(tài)環(huán)境[D]. 胡良軍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2002

碩士論文
[1]陜甘寧黃土高原區(qū)NDVI變化及其在土地利用變化檢測(cè)中的適宜性[D]. 張文帥.中國(guó)科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心） 2014
[2]晉西黃土區(qū)土壤水分時(shí)空變化規(guī)律研究[D]. 李笑吟.北京林業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3477776