本文關(guān)鍵詞：氣候變化下的瑪納斯河流域土壤鹽漬化動態(tài)演變研究

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【摘要】：土壤鹽漬化是制約我國西北干旱半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和生態(tài)環(huán)境的重大環(huán)境問題,是社會繁榮和經(jīng)濟發(fā)展限制條件。在土壤鹽漬化形成和發(fā)展的諸多影響因素中,地表蒸散發(fā)作為對土壤鹽分分布影響的綜合氣候指標,是分析氣候變化對土壤鹽分時空分布影響的主要方法。通過對1990年—2015年間瑪納斯河流域土壤鹽分含量和地表蒸散發(fā)量的模擬,分析流域內(nèi)土壤鹽分和地表蒸散發(fā)的時空變化特征;對兩者的變化的相關(guān)性分析,得出流域內(nèi)氣候變化對土壤鹽分時空分布的影響。本研究利用野外采樣數(shù)據(jù)和遙感影像構(gòu)建瑪納斯河流域地表鹽分定量反演公式,得到瑪納斯河流域1990年至2015年的地表土壤鹽分含量分布;采用SEBS模型和氣象站點數(shù)據(jù)計算得到研究區(qū)1990年至2015年的地表蒸散發(fā)量分布,兩者的反演精度均滿足研究的要求;通過兩者在流域內(nèi)以及不同土地利用類型上變化的相關(guān)關(guān)系,分析氣候變化對土壤鹽分時空分布影響。主要結(jié)論有:(1)瑪納斯河流域土壤鹽漬化主要分布在流域的中部和北部區(qū)域,在流域中部鹽漬化土壤呈帶狀分布,且主要位于奎屯市、瑪納斯縣以及農(nóng)八師的141、142、144團境內(nèi),而在北部,鹽漬化土壤主要分布與瑪納斯湖周圍并向古爾班通古特沙漠延伸。鹽漬化土壤面積變化總體上有兩次急速遞減,第一次為1995年至2000年間,鹽漬化總面積降低了17.42%;面積變化集中在重度鹽漬化區(qū)域;第二次在2010年至2015年間,面積變化主要集中在中度鹽漬化區(qū)域,輕度鹽漬化區(qū)域面積也稍有降低。(2)瑪納斯河流域年內(nèi)月總蒸散量變化呈倒U字形。對比不同月份地表蒸散發(fā)均值差異性明顯看出4月、6月的蒸散發(fā)量要大于8月、10月的蒸散發(fā)量�？臻g分布上,在中部灌區(qū)內(nèi)地表蒸散發(fā)量受農(nóng)作物生長需水量的變化而變化,蒸散發(fā)量最大月份出現(xiàn)在8月份,平均值在25.12mm;對于北部沙漠地區(qū)可以看出其一年內(nèi)的蒸散發(fā)量變化不大。1995年至2015年間,蒸散量均值增加了3.3mm,增幅達1.5%。(3)1995--2015年非鹽漬化地轉(zhuǎn)為其他地類與地表蒸散發(fā)量顯著性最高,其中非轉(zhuǎn)重的相關(guān)性高達0.67。重度鹽漬化轉(zhuǎn)為其他地類與地表蒸散發(fā)量呈負相關(guān),重度鹽漬化區(qū)域轉(zhuǎn)為非鹽漬化區(qū)域的相關(guān)性最高,達到-0.757。蒸散發(fā)能力的強弱一定程度上決定了一個區(qū)域內(nèi)土壤鹽分聚集表層的速率。蒸散發(fā)量的增加與土壤鹽漬化程度的加深有一下的正相關(guān)性,灌區(qū)內(nèi)水分供給相對充裕,蒸發(fā)和蒸騰作用將土壤和植被中水分帶走,水中可溶性鹽便留在表層土壤中,導致地表鹽分的累積。
【關(guān)鍵詞】：氣候變化 土壤鹽漬化 地表蒸散發(fā) 時空分布
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S156.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析11-14
• 1.2.1 土壤鹽漬化信息遙感定量反演的研究進展11-13
• 1.2.2 氣候變化對土壤鹽漬化的影響研究進展13-14
• 1.3 研究目的和內(nèi)容14-16
• 1.3.1 研究目的14
• 1.3.2 研究內(nèi)容14
• 1.3.3 技術(shù)路線圖14-16
• 第二章 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)處理16-20
• 2.1 研究區(qū)概況16
• 2.2 野外數(shù)據(jù)采集與處理16-18
• 2.2.1 土壤樣本采集16-17
• 2.2.2 野外光譜數(shù)據(jù)采集17-18
• 2.2.3 土壤樣本處理18
• 2.2.4 野外光譜處理18
• 2.3 遙感影像收集與處理18-19
• 2.3.1 遙感數(shù)據(jù)收集18
• 2.3.2 遙感數(shù)據(jù)處理18-19
• 2.4 氣象數(shù)據(jù)收集19-20
• 第三章 模型與方法20-28
• 3.1 SEBS模型20-25
• 3.1.1 SEBS模型介紹20-24
• 3.1.1.1 模型框架20-24
• 3.1.2 SEBS模型在研究區(qū)應(yīng)用的不足和改進24
• 3.1.3 日月年地表蒸散發(fā)量計算24-25
• 3.2 隨機森林算法25-28
• 3.2.1 隨機森林算法介紹25-26
• 3.2.2 基于隨機森林的遙感影像分類26-28
• 第四章 瑪納斯河流域土壤鹽分遙感反演及其分布特征28-38
• 4.1 鹽漬化土壤光譜數(shù)據(jù)采集與分析28-31
• 4.1.1 理化性質(zhì)特征28-30
• 4.1.2 光譜特征30-31
• 4.2 土壤鹽分遙感反演31-34
• 4.2.1 土壤鹽漬化評價指標選取31-32
• 4.2.2 基于RS的土壤鹽漬化程度評價模型構(gòu)建與分析32-34
• 4.3 瑪納斯河流域土壤鹽漬化分布特征34-36
• 4.4 不同時期瑪納斯河流域地表鹽分時空分布36-38
• 第五章瑪納斯河流域蒸散發(fā)對氣候變化的響應(yīng)38-52
• 5.1 流域蒸散發(fā)的遙感反演38-47
• 5.1.1 地表蒸散發(fā)反演流程38-39
• 5.1.2 地表參數(shù)反演39-44
• 5.1.3 蒸散發(fā)的反演與驗證44-47
• 5.2 蒸散發(fā)對氣候變化的響應(yīng)特征分析47-52
• 5.2.1 基于流域氣象站點的蒸散發(fā)響應(yīng)特征47-49
• 5.2.2 基于流域空間分布的蒸散發(fā)響應(yīng)特征49-52
• 第六章 瑪納斯河流域蒸散發(fā)變化對土壤鹽分分布的影響52-58
• 6.1 地表蒸散發(fā)與土壤鹽分相關(guān)性分析52-53
• 6.2 不同蒸散發(fā)下墊面類型對土壤鹽漬化分布的影響53-55
• 6.2.1 不同蒸散發(fā)下墊面類型的蒸散發(fā)量分布53-54
• 6.2.2 不同蒸散發(fā)下墊面類型的地表鹽分分布54-55
• 6.3 鹽漬化空間變化與地表蒸散發(fā)的相關(guān)性分析55-58
• 第七章 總結(jié)與展望58-62
• 7.1 主要結(jié)論58-59
• 7.2 工作的不足與展望59-62
• 參考文獻62-70
• 致謝70-71
• 作者簡介71-72
• 導師評閱表72

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本文編號：721749