土壤水分是地球水循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分,是聯(lián)系地表水與地下水的重要紐帶,土壤水分對(duì)降水、徑流、下滲、蒸散發(fā)等水文過程起著重要作用。在我國西北內(nèi)陸干旱區(qū),水資源的匱乏嚴(yán)重制約著區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)安全的維系。近年來,隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,生產(chǎn)、生活和生態(tài)需水量持續(xù)增加,水資源短缺與需求日益增長的矛盾日趨突出。由于內(nèi)陸干旱區(qū)以流域蓄水補(bǔ)給為主,土壤水分既是地下蓄水的重要組成部分,又是地下蓄水的主要補(bǔ)給來源。獲取內(nèi)陸干旱區(qū)高分辨率土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)集,分析土壤水分時(shí)空變異特征十分重要。祁連山區(qū)是包括疏勒河、黑河和石羊河在內(nèi)的三大內(nèi)流河的發(fā)源地與主要產(chǎn)水區(qū),是河西走廊灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)的水源地,山區(qū)水資源對(duì)維持甘肅省河西走廊地區(qū)與內(nèi)蒙古自治區(qū)西部地區(qū)人民生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)極其重要。本文以位于祁連山中段地區(qū)的黑河上游為研究區(qū),建立31個(gè)原位觀測點(diǎn),布設(shè)ECH2O收集5層（0⁷0 cm）土壤水分?jǐn)?shù)據(jù),采集土壤樣品,經(jīng)室內(nèi)分析得到土壤樣品的理化性質(zhì)。建立利用MODIS時(shí)序植被指數(shù)和地表溫度數(shù)據(jù)來獲取土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)的土壤水分估算模型。得到2013年10月16日至2016年10月1... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

研究區(qū)地理位置

祁連山是昆侖-秦嶺地槽褶皺系的一個(gè)典型的加里東地槽，可劃分為：北祁連優(yōu)地槽褶皺帶、祁連中央隆起帶和南祁連冒地槽褶皺帶等三個(gè)次級(jí)大地構(gòu)造單元（王荃和劉雪亞, 1976; 黃汲清等, 1977）。北祁連優(yōu)地槽褶皺帶以北經(jīng)河西走廊過渡帶與阿拉善地塊相接，屬祁連山系的北部部分，包括走廊南山和冷龍嶺等緊鄰河西走廊盆地呈北西西走向的山脈，祁連中央隆起帶為一北西西走向的狹長地帶，主要包括大雪山、托勒山、大通山等山脈，走向?yàn)楸蔽?北西西向，南祁連冒地槽褶皺帶以南與歐龍布魯克隆起帶相鄰，主要包括黨河南山、哈爾克山、吐爾根達(dá)坂山、宗務(wù)隆山、青海南山等山脈（毛俊偉, 2016）。祁連山的地勢為西北向東南由高到低過渡，是我國第一、第二階梯的過渡區(qū)，也是青藏高原與河西走廊、黃土高原的分界線，山峰海拔多在 4000~5000 m 之間，山谷海拔多在 2300~3500 m 之間，最高峰是海拔 5826.8 m 的團(tuán)結(jié)峰（張耀宗,2009）。研究區(qū)海拔范圍為 1700~5580m，常年積雪分布于 4000m 以上山區(qū)，在 4500 m 以上現(xiàn)代冰川和古冰川地貌發(fā)育，冰川以下至 3700 m 為多年凍土分布區(qū)，發(fā)育凍土地貌。除此以外，區(qū)域東部多為水成地貌，而西部多為風(fēng)成地貌。

圖 3-1 觀測點(diǎn)示意圖Fig. 3-1 The in-situ observations in this study注：分區(qū)土壤、植被、高程信息見表 3-1Soil vegetation elevation information in each section is listed in table 3-13.1.2 實(shí)測土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)測量原位觀測點(diǎn)采用美國 DECAGON 公司的 ECH2O 土壤監(jiān)測系統(tǒng)采集土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，傳感器采用 5TE 探針，數(shù)據(jù)采集儀為 EM50。5TE 土壤水分傳感器可靠、精度高（Ye et al., 2012），其探針通過確定土壤的介電常數(shù)來確定體積含水量。ECH2O 數(shù)據(jù)原始精度 3%，校正后可達(dá) 1~2%。ECH2O 系統(tǒng)在土壤剖面中布設(shè)的情況如圖 3-2 所示，為防止探針阻礙土壤水分下滲，5 個(gè) 5TE 探針分別以 0~10cm、10~20cm、20~30cm、30~50cm 和 50~70cm 的層位側(cè)向插入土壤中，采集5 層土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集儀 EM50 放入防水盒，防水盒縫隙使用高強(qiáng)度玻璃膠密封并裹上厚防水袋埋于距 5TE 探針 50 cm 以外處。原位觀測點(diǎn)系統(tǒng)采樣間隔為 30 min，每半年更換一次電池。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]地球關(guān)鍵帶科學(xué)與水文土壤學(xué)研究進(jìn)展[J]. 李小雁,馬育軍.  北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[2]祁連山區(qū)不同土地覆被類型下土壤水分變異特征[J]. 白曉,張?zhí)m慧,王一博,田杰,賀纏生,劉國華.  水土保持研究. 2017(02)
[3]祁連山區(qū)黑河上游高山多年凍土區(qū)活動(dòng)層季節(jié)凍融過程及其影響因素[J]. 王慶鋒,金會(huì)軍,張廷軍,吳青柏,曹斌,彭小清,王康,李麗麗.  科學(xué)通報(bào). 2016(24)
[4]基于植被指數(shù)的藏北牧區(qū)土壤濕度反演[J]. 張?jiān)?王鴻斌,王一凡,韓興,趙蘭坡.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]“蒸發(fā)悖論”在黑河流域的探討[J]. 王忠富,楊禮簫,白曉,賀纏生.  冰川凍土. 2015(05)
[6]黑河上游土壤含水量的空間分布與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 趙琛,張?zhí)m慧,李金麟,田杰,吳維臻,金鑫,張喜風(fēng),蔣憶文,王曉磊,賀纏生,白曉.  蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[7]基于MODFLOW的山區(qū)地下水徑流數(shù)值模擬[J]. 田杰,金鑫,賀纏生.  蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[8]黑河上游水文氣象變量變化趨勢多尺度分析[J]. 吳維臻,田杰,趙琛,李金麟,顧娟,賀纏生.  海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2013(04)
[9]TRMM多衛(wèi)星資料在黑河上游降水時(shí)空特征研究中的應(yīng)用[J]. 王超,趙傳燕.  自然資源學(xué)報(bào). 2013(05)
[10]EC-5和5TE土壤水分傳感器的多因素性能測試與校正（英文）[J]. 葉智杰,洪添勝,Joseph Mwape Chileshe,文韜,馮瑞玨.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(S2)

博士論文
[1]基于MODIS反演重構(gòu)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的長江三角洲地區(qū)生態(tài)環(huán)境演變研究[D]. 黎治華.華東師范大學(xué) 2011

碩士論文
[1]祁連山黑河上游祁連附近河流階地研究[D]. 毛俊偉.蘭州大學(xué) 2016
[2]基于3S技術(shù)的黑河上游土壤理化性質(zhì)空間變異性研究[D]. 張沛.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[3]坡面尺度土壤水分空間異質(zhì)性特征及其與地形因子的關(guān)系[D]. 吳維臻.蘭州大學(xué) 2014
[4]時(shí)間序列NDVI數(shù)據(jù)集重建方法研究[D]. 李杭燕.蘭州大學(xué) 2010
[5]近50年來祁連山地區(qū)的氣候變化[D]. 張耀宗.西北師范大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3317222