本文關(guān)鍵詞：黃土丘陵區(qū)小流域生態(tài)防護(hù)型景觀格局及固碳效益研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為評估中國黃土丘陵區(qū)生態(tài)防護(hù)型景觀系統(tǒng)截留碳的能力;本文分別以不同恢復(fù)治理年限的紙坊溝流域和縣南溝流域為研究對象,兩流域地理位置相毗鄰、環(huán)境條件基本一致;在地理信息系統(tǒng)的支持下,對兩流域生態(tài)防護(hù)型景觀構(gòu)成、景觀格局和地形分異特征分析比較,闡明治理程度和景觀格局的關(guān)系,獲取生態(tài)防護(hù)型景觀面積空間分布特征;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對生態(tài)防護(hù)型不同景觀類型及不同組分的碳含量、碳密度及碳儲量進(jìn)行比較研究,獲得黃土丘陵區(qū)兩小流域生態(tài)防護(hù)型景觀從1973年—2011年經(jīng)過系列綜合流域治理工程后的固碳現(xiàn)狀、固碳速率和固碳潛力;為流域生態(tài)防護(hù)型植被恢復(fù)和景觀格局的優(yōu)化配置奠定基礎(chǔ);為黃土丘陵區(qū)小流域治理工程碳匯效益精確估算提供科學(xué)依據(jù)。(1)兩流域生態(tài)防護(hù)型景觀構(gòu)成和格局特征:紙坊溝流域和縣南溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀分別占流域總面積的85.20%和78.28%;成為流域的主導(dǎo)景觀,發(fā)揮著重要的生態(tài)防護(hù)功能。兩流域生態(tài)防護(hù)型斑塊數(shù)量豐富,景觀類型多樣,不同景觀類型斑塊的面積、斑塊數(shù)和周長差別較大;其中喬木林和草地面積之和占生態(tài)防護(hù)型景觀的4/5以上,構(gòu)成生態(tài)防護(hù)型森林-草地景觀。刺槐林、檸條林、沙棘林、白羊草-茭蒿+鐵桿蒿群叢、鐵桿蒿+茭蒿群叢流域生態(tài)防護(hù)型景觀的優(yōu)勢景觀類型。(2)兩流域動態(tài)變化趨勢相似:隨治理工程時間的推移,兩流域生態(tài)防護(hù)型景觀面積和景觀斑塊數(shù)不斷增加,表明流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量不斷提高。但是平均斑塊面積逐漸減少,說明兩流域生態(tài)防護(hù)型景觀趨于破碎化,異質(zhì)性增強,主要表現(xiàn)在草地和灌木林的破碎化。隨著治理年限的推移,喬木林面積增加而草地面積減少,喬木面積逐漸擴張,成為生態(tài)防護(hù)型景觀面積最大的景觀類型。(3)景觀類型地形分異特征具有明顯的規(guī)律性:流域治理是流域生態(tài)防護(hù)型景觀在不同海拔、坡度、坡向上變化的根本原因。兩流域生態(tài)防護(hù)型景觀的分布類似,主要分布在海拔1115-1315m區(qū)間,坡度在15°-35°,坡向在半陰坡和半陽坡范圍內(nèi);這些區(qū)間也是今后生態(tài)防護(hù)型景觀植被恢復(fù)的重點區(qū)域,應(yīng)采取自然恢復(fù)與人工經(jīng)營相結(jié)合的措施,提高生物多樣性,增強水土保持效益。(4)兩流域破碎化程度不同:紙坊溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀類型斑塊中微型斑塊和小斑塊數(shù)量占整個斑塊數(shù)量的96.22%,微斑塊數(shù)量最多;而縣南溝流域生態(tài)防護(hù)型斑塊中小斑塊和中斑塊面積最多,占整個斑塊面積的84%,表明紙坊溝流域經(jīng)過長久治理破碎化程度比縣南溝流域高。紙坊溝流域比縣南溝流域歷經(jīng)更長久的工程治理,土地利用更加合理多樣,植被基本上實現(xiàn)了適地適樹(草)的原則,表現(xiàn)為流域的破碎化程度更加嚴(yán)重;表明流域生態(tài)環(huán)境隨著治理時間的推移質(zhì)量不斷提高,健康指數(shù)更高。(5)不同流域、不同生態(tài)系統(tǒng)及其各層次間、不同組分間碳含量和碳密度存在差異:黃土丘陵區(qū)紙坊溝生態(tài)防護(hù)型景觀生態(tài)系統(tǒng)碳密度大于縣南溝流域,分別為66.525t/hm2和57.742 t/hm2。喬木人工林生態(tài)系統(tǒng)不同層次間平均碳含量從大到小依次為喬木層、灌木層、草本層、枯落物層和土壤層。灌木人工林生態(tài)系統(tǒng)不同層次間平均碳含量從大到小依次為灌木層、林下灌木層、草本層、枯落物層和土壤層;各生態(tài)系統(tǒng)間碳密度也存在一定差異,其中喬木人工生態(tài)系統(tǒng)灌木人工林生態(tài)系統(tǒng)草地生態(tài)系統(tǒng)。喬木人工林生態(tài)系統(tǒng)不同層次間碳密度從大到小依次為土壤層、喬木層和林下植被層。灌木生態(tài)系統(tǒng)碳密度不同層次間從大到小依次為土壤層、灌木層和林下植被層。草地生態(tài)系統(tǒng)碳密度高低順序為地上部分地下部分枯落物。土壤層碳密度以表層土壤最高,且土壤層碳密度隨著土壤深度的增加而逐漸降低。(6)不同流域生態(tài)防護(hù)型景觀碳儲量存在差異:經(jīng)過1973-2011年的流域治理紙坊溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀碳儲量為4.690萬噸;2000-2011年的流域治理縣南溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀碳儲量為19.667萬噸;兩流域碳儲量共24.357萬噸,其中植被層碳儲量為6.544萬噸,占總碳儲量的26.87%;土壤層占總碳儲量為17.814萬噸,占總碳儲量的73.13%。(7)不同流域生態(tài)防護(hù)型景觀固碳速率存在差異:紙坊溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀單位面積年均固碳速率為1.848 t/hm2/a;其中,單位面積生物量年均固碳速率0.670 t/hm2/a,單位面積土壤年均固碳速率1.178 t/hm2/a;縣南溝流域單位面積平均固碳速率為5.249 t/hm2/a;其中,單位面積生物量年均固碳速率1.293t/hm2/a,單位面積土壤年均固碳速率3.956 t/hm2/a;2021年和2031年黃土丘陵區(qū)小流域固碳潛力分別為31.123萬噸和37.889萬噸。
【關(guān)鍵詞】：黃土丘陵區(qū) 生態(tài)防護(hù)型景觀 碳含量 碳密度 碳儲量
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X171.4;P901
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 研究綜述13-31
• 1.1 景觀生態(tài)學(xué)研究綜述13-15
• 1.1.1 景觀生態(tài)學(xué)概念及其特點13
• 1.1.2 國內(nèi)外景觀生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展13-15
• 1.2 生態(tài)防護(hù)型植被景觀碳儲量研究綜述15-26
• 1.2.1 森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量研究概況16-24
• 1.2.2 草地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量研究概況24-26
• 1.3 黃土丘陵區(qū)生態(tài)防護(hù)型植被景觀研究概況26-27
• 1.4 存在的問題27
• 1.5 研究目的和意義27-28
• 1.5.1 研究目的27-28
• 1.5.2 研究意義28
• 1.6 研究內(nèi)容及技術(shù)路線28-31
• 1.6.1 研究內(nèi)容28-30
• 1.6.2 技術(shù)路線30-31
• 第二章 研究區(qū)概況和研究方法31-40
• 2.1 研究區(qū)概況31-33
• 2.1.1 地理位置31
• 2.1.2 氣候特征31-32
• 2.1.3 植被與土壤32
• 2.1.4 流域不同治理情況32-33
• 2.2 研究方法33-39
• 2.2.1 景觀格局研究方法33-37
• 2.2.2 碳密度和碳儲量的研究方法37-39
• 2.3 數(shù)據(jù)處理分析39-40
• 第三章 流域生態(tài)防護(hù)型景觀構(gòu)成40-51
• 3.1 流域生態(tài)防護(hù)型景觀的總體構(gòu)成40-43
• 3.2 流域生態(tài)防護(hù)型景觀斑塊粒級構(gòu)成43-44
• 3.3 流域生態(tài)防護(hù)型景觀類型構(gòu)成44-46
• 3.4 流域生態(tài)防護(hù)型景觀構(gòu)成的動態(tài)變化46-49
• 3.5 小結(jié)49-51
• 第四章 流域生態(tài)防護(hù)型景觀格局特征研究51-59
• 4.1 紙坊溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀格局特征51-55
• 4.1.1 景觀斑塊數(shù)量特征51-52
• 4.1.2 景觀類型面積特征52-53
• 4.1.3 景觀斑塊周長特征53-55
• 4.2 縣南溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀特征55-57
• 4.2.1 景觀斑塊數(shù)量特征55-56
• 4.2.2 斑塊類型面積特征56-57
• 4.2.3 景觀斑塊周長特征57
• 4.3 小結(jié)57-59
• 第五章 流域生態(tài)防護(hù)型景觀地形分異格局59-69
• 5.1 DEM制作59-60
• 5.2 縣南溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀地形分異特征60-64
• 5.2.1 不同海拔面積分布60-61
• 5.2.2 不同坡度面積分布61-62
• 5.2.3 不同坡向面積分布62-64
• 5.3 紙坊溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀地形分異特征64-68
• 5.3.1 不同海拔面積分布64-65
• 5.3.2 不同坡度面積分布65-67
• 5.3.3 不同坡向面積分布67-68
• 5.4 小結(jié)68-69
• 第六章 黃土丘陵區(qū)生態(tài)防護(hù)型景觀生態(tài)系統(tǒng)碳密度研究69-86
• 6.1 紙坊溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀碳密度研究69-77
• 6.1.1 研究方法69-71
• 6.1.2 研究結(jié)果71-77
• 6.2 縣南溝流域生態(tài)防護(hù)型景觀碳密度研究77-85
• 6.2.1 研究方法78-79
• 6.2.2 研究結(jié)果79-85
• 6.3 小結(jié)85-86
• 第七章 流域生態(tài)防護(hù)型景觀固碳現(xiàn)狀、固碳速率和固碳潛力86-94
• 7.1 流域生態(tài)防護(hù)型景觀碳儲量86-89
• 7.1.1 研究方法86
• 7.1.2 研究結(jié)果86-89
• 7.2 流域生態(tài)防護(hù)型景觀固碳速率89-92
• 7.2.1 研究方法89-90
• 7.2.2 研究結(jié)果90-92
• 7.3 流域生態(tài)防護(hù)型景觀固碳潛力92-93
• 7.3.1 研究方法92
• 7.3.2 研究結(jié)果92-93
• 7.4 小結(jié)93-94
• 第八章 主要結(jié)論與研究展望94-98
• 8.1 主要結(jié)論94-95
• 8.2 創(chuàng)新之處95-96
• 8.3 研究建議96-97
• 8.4 研究展望97-98
• 參考文獻(xiàn)98-106
• 致謝106-107
• 作者簡介107

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：376429