【摘要】：土地利用/覆蓋變化是當(dāng)前全球變化研究的前沿和熱點(diǎn)問題，其土水資源效應(yīng)研究是土地利用變化環(huán)境效應(yīng)中的重要研究內(nèi)容之一。土水資源是人類生存、發(fā)展所必需的最基本、最重要的自然資源，作為區(qū)域農(nóng)、林、牧等土地利用的瓶頸因素，決定著土地利用的方向與格局的變化，而土地利用變化又進(jìn)一步導(dǎo)致土水資源的時(shí)空分布變異，在不合理開發(fā)利用的基礎(chǔ)上，引起生態(tài)環(huán)境惡化，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)下降等問題。 本研究以黃河三角洲墾利縣為研究區(qū)，以1989年、1995年、2000年、2005年及2011年Landsat TM衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄌ崛⊥恋乩?覆蓋變化專題信息，研究該區(qū)土地利用變化過程，通過構(gòu)建土壤鹽漬化提取指數(shù)模型提取并研究了該區(qū)土壤鹽漬化等級(jí)狀況，在此基礎(chǔ)上，采用地統(tǒng)計(jì)分析、土壤質(zhì)量綜合指數(shù)（SQ）評(píng)價(jià)等方法探討土壤質(zhì)量狀況，通過構(gòu)建改進(jìn)型組合水體指數(shù)模型（MCIWI），研究該區(qū)地表水豐盈程度，并利用GIS的空間分析功能，分析土地利用變化對(duì)土壤鹽漬化、土壤質(zhì)量及地表水的影響。主要結(jié)論如下： （1）研究區(qū)主要土地利用類型時(shí)空變化 研究區(qū)內(nèi)土地類型以旱地、林草地、鹽荒地和灘涂為主，空間格局分布較為明顯，人工水面、灘涂、鹽荒地的大幅度增加和旱地、林草地的減少是研究區(qū)22年來土地類型的主要變化特征。從土地利用動(dòng)態(tài)度來看，，土地利用變化在時(shí)間上呈現(xiàn)前期快后期緩的趨勢，整個(gè)研究期內(nèi)單一土地類型變化，自然水面、人工水面與建設(shè)用地的變化最大，鹽荒地變化最小。從土地利用綜合程度來看，研究前期土地利用程度最高，其變化量是2000年之后的兩至三倍，土地利用開始由發(fā)展期向穩(wěn)定期轉(zhuǎn)變。在整個(gè)研究時(shí)段內(nèi)土地利用變化幅度大，變化類型多，各種地類之間均存在相互轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。 （2）土地利用變化的土壤鹽漬退化效應(yīng) 通過構(gòu)建鹽漬化土地信息提取指數(shù)模型，提取不同等級(jí)的鹽漬化分布狀況，利用鹽化綜合指數(shù)研究該區(qū)鹽分變化，發(fā)現(xiàn)該區(qū)整體鹽化程度呈現(xiàn)先減輕后加重的趨勢。并采用重心模型研究自然、人為因素對(duì)鹽化的驅(qū)動(dòng)，看出人為驅(qū)動(dòng)在研究后期對(duì)鹽化加重起了促進(jìn)作用，自然因素則一直是該區(qū)土地鹽漬化的主要原因。研究區(qū)地類鹽分變化也基本呈現(xiàn)先減輕后加重的變化，各地類的鹽分狀況由低到高依次為：旱地、水田、林草地、鹽荒地。 （3）土地利用變化的土壤質(zhì)量效應(yīng) 利用ARCGIS的地統(tǒng)計(jì)功能，分別得出1987、2007年土壤養(yǎng)分中氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分等級(jí)，研究發(fā)現(xiàn)速效鉀平均含量降低，其余各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均有不同程度提高。各地類養(yǎng)分狀況，速效磷與速效鉀的含量變化較大，且分別呈提高和下降的趨勢，其它養(yǎng)分含量均提高，但增速較緩。林草地各養(yǎng)分指標(biāo)含量均較高，尤其是全氮、有機(jī)質(zhì)含量均高于其他地類；旱地、水田中速效養(yǎng)分含量較高；鹽荒地各養(yǎng)分指標(biāo)含量均較低。 采用土壤質(zhì)量綜合指數(shù)在GIS下進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)土壤質(zhì)量變化明顯好轉(zhuǎn)，呈現(xiàn)由中等向高等地靠攏的趨勢。各地類土壤質(zhì)量均有提高，出現(xiàn)在高等級(jí)地部分面積增加，中等、末等地有所減少現(xiàn)象。就各地類土壤質(zhì)量而言，旱地均高于水田和鹽荒地，林草地在1987年高于旱地，但在2007年低于旱地和水田，鹽荒地質(zhì)量最差，相對(duì)于旱地、水田，林草地質(zhì)量提高較少，相對(duì)穩(wěn)定。 （4）土地利用變化的地表水效應(yīng) 利用各期圖像解譯的地表水體信息，計(jì)算研究區(qū)整體及區(qū)域水體密度，得出整個(gè)研究區(qū)的水體密度指數(shù)呈逐年增長態(tài)勢，北部及沿海地區(qū)呈先減少后增加，中西南部地區(qū)基本呈先增加后減少。并采用改進(jìn)型組合水體指數(shù)（MCIWI）模型分析該區(qū)地表水豐盈程度，發(fā)現(xiàn)含水量一般的地區(qū)在研究區(qū)中占據(jù)了絕對(duì)的優(yōu)勢，基本占到40%-44%之間，地表少水的地區(qū)正在逐漸變少，結(jié)合水文數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)人為修建水庫及增加養(yǎng)殖坑塘是地表水變化的最主要原因。 本研究利用遙感影像數(shù)據(jù)，采用GIS、RS等技術(shù)手段，研究了土地利用信息的提取及時(shí)空變化，并以土地利用空間格局為基礎(chǔ)，探討了土地利用/覆蓋變化對(duì)該區(qū)土壤質(zhì)量、鹽漬化、地表水的影響，為黃河三角洲地區(qū)土水資源合理規(guī)劃和利用提供依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S15;F301.2;S127

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2678778