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《兰州大学》 2008年
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高寒草甸覆盖变化下土壤水分动态变化研究

柴雯  
【摘要】: 本文以长江源多年冻土区的北麓河流域风火山支流区为研究区域,在敦宰加陇与左冒西孔曲汇流处的坡面上建立3个植被覆盖度分别为30%、68%和92%的实验观测场,通过调查植被与土壤相关参数,观测土壤水分、土壤温度、陆面蒸散发与凝结以及气温、降水等气象资料,分析植被覆盖变化对冻土活动层土壤水分动态变化规律的影响。主要研究内容有:高寒草甸覆盖变化下冻土活动层土壤水分的空间分布及变化过程;植被覆盖变化对冻融过程中土壤水分与地温耦合关系的影响;植被覆盖变化下土壤水分对降水的响应;植被覆盖变化下地表蒸散发与凝结水动态变化分析。研究结果表明: (1)将土壤水分变化的拐点作为冻结融化的起始日和终结日,可将不同覆盖度下冻土活动层土壤未冻水分在年内分布变化过程明显地划分为4个阶段,分别为土壤水分完全融化阶段A、土壤水分冻结发生阶段B、土壤水分完全冻结阶段C、土壤水分融化发生阶段D。不同植被覆盖度下冻土活动层的土壤水分分布及变化过程存在差异。较高的植被覆盖退迟了冻融变化的发生,延缓了土壤水分的消融,对多年冻土起到了一定的保护作用,减缓了冻融侵蚀对多年冻土的破坏。 (2)土壤水分与土壤温度之间的协同关系十分显著,不同植被覆盖度下土壤水分和土壤温度的时空分布存在明显差异。植被覆盖对水热协同有显著影响,当植被退化较为严重时,土壤更容易传递热量,尤其是表层土壤受到的影响更为剧烈。深层土壤冻结时水热耦合关系对植被覆盖度的响应比较复杂,高植被覆盖度土壤与低植被覆盖度差别显著。进一步印证了冻结过程是从表层和下层多年冻土融化冻结面开始双向冻结的,受植被覆盖的影响程度减弱。土壤融化是自上而下的,受植被覆盖影响不同深度之间的差别较为突出。无论是冻结还是融化过程,土壤温度和土壤未冻含水量呈现出比较显著的指数线型相关关系。就回归模型模拟的效果来看,融化过程优于冻结过程。 (3)试验区内高寒草甸土壤水分对降水的响应存在明显的滞后现象,滞后时间较长;当植被退化较为严重时,20cm深度范围内土壤水分对降水有一定程度的响应,深层土壤比较干燥,对降水的响应十分微弱。在保持其原有植物建群和较高覆盖度时,土壤水分对降水的响应深度达到40cm以下,土壤水分受降水影响变化剧烈。未退化的高覆盖高寒草甸能有效改善土壤物理结构、提高土壤有机质含量,从而改变土壤水文物理特征,有利于降水入渗,其发达的植被根系易导致较大孔隙优先流运动,加快了深层土壤水分对降水的响应。通过观测发现次降水量大于3mm,强度接近2mm/h的降水对土壤水分的补给比较明显,可视为有效降水。 (4)植被生长旺盛季节的地表蒸散发量和凝结水量远远高于植被枯萎季节,在94天的观测期内,植被覆盖度92%的草甸草地蒸散发量最高,植被覆盖度30%的次之,蒸散量最小的是植被覆盖度68%的草甸草地;夜间的水汽凝结作用十分强烈,植被覆盖度92%的草甸草地凝结水量最高,植被覆盖度68%和30%的草甸草地比较接近。地表蒸散发量明显减小的时间与土壤发生冻结的时间一致,说明土壤冻结能显著降低蒸散发量,保持土壤水分。而随着植被覆盖度的降低,地表凝结水数量明显减少;而当植被覆盖保持在较高水平时,凝结水对土壤水分的补给将十分可观。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S812.2

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨建平,丁永建,沈永平,刘时银,陈仁升;近40a来江河源区生态环境变化的气候特征分析[J];冰川冻土;2004年01期
2 王根绪,沈永平,钱鞠,王军德;高寒草地植被覆盖变化对土壤水分循环影响研究[J];冰川冻土;2003年06期
3 王绍令,赵秀锋,郭东信,黄以职;青藏高原冻土对气候变化的响应[J];冰川冻土;1996年S1期
4 李述训,南卓铜,赵林;冻融作用对系统与环境间能量交换的影响[J];冰川冻土;2002年02期
5 赵文智,程国栋;生态水文学——揭示生态格局和生态过程水文学机制的科学[J];冰川冻土;2001年04期
6 曾群柱,谢应钦;青藏高原陆面可能蒸发量和干湿状况的研究[J];冰川冻土;1986年02期
7 王绍令,罗祥瑞,郭鹏飞;青藏高原东部冻土分布特征[J];冰川冻土;1991年02期
8 李元寿;王根绪;沈永平;王军德;王一博;;长江源区不同植被覆盖下产流产沙效应初步研究[J];冰川冻土;2005年06期
9 王欣,谢自楚,冯清华,阳岳龙,杨命青,林剑;长江源区冰川对气候变化的响应[J];冰川冻土;2005年04期
10 燕华云;杨贵林;汪青春;;长江源区径流年内分配时程变化规律分析[J];冰川冻土;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王一博;江河源区冷生土壤环境对高寒生态系统变化的响应与环境效应研究[D];兰州大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄志刚;李锋瑞;曹云;王中建;欧阳志云;郑华;李锡泉;田育新;;南方红壤丘陵区杜仲人工林土壤水分动态[J];应用生态学报;2007年09期
2 江标初,陈映鹰;模糊分类在土地利用/覆盖变更调查中的应用[J];安徽农业科学;2005年06期
3 张敏;韩芳;王卫;;河北省近10年来耕地变化及驱动力研究[J];安徽农业科学;2006年04期
4 高卫东;张梅荣;汤均博;;基于灰色系统理论的耕地动态变化规律[J];安徽农业科学;2006年04期
5 谭春英;谢恒星;林建宏;张晓杰;;灰色系统理论在烟台市区大气环境质量分析和预测中的应用[J];安徽农业科学;2006年20期
6 贾宏俊,万荣荣,顾也萍;芜湖市耕地总量动态平衡及其可持续发展[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2001年02期
7 柳丹,阎伍玖;安徽省泾县生态示范区综合评价及可持续发展研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2003年04期
8 陈其春,吕成文;含山县土地利用结构优化研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2005年02期
9 陶宝先;阎伍玖;;基于二次灰关联的山东省淄博市生态环境质量评价研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年04期
10 李午峰,唐祯敏;青藏铁路的环境与安全[J];安全与环境学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杜军;;近35年西藏地表干湿状况及其影响因素的变化[A];中国气象学会2007年年会生态气象业务建设与农业气象灾害预警分会场论文集[C];2007年
2 史敏华;;生态修复在晋西黄土丘陵区植被恢复中的作用[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
3 苏开君;;流溪河水库的水文特征研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
4 郭建文;;基于GIS的青藏铁路数字路基[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
5 代晓松;;辽宁省海洋产业关联分析与发展趋势展望[A];中国海洋学会2007年学术年会论文集(上册)[C];2007年
6 李波;黄文清;张俊飚;;湖北省循环农业发展状况评价及其制约因素分析[A];县域经济发展与新农村建设研究——2007中国科协年会专题论坛暨第四届湖北科技论坛分论坛论文集[C];2007年
7 李树德;程国栋;;青海多年冻土与资源开发[A];青海资源环境与发展研讨会论文集[C];1995年
8 张永义;张晓东;朱德海;;数字农业:农业产业空间分析研究基于GIS的市场域构建方法研究——以安徽省饲料企业为例[A];中国数字农业与农村信息化学术研究研讨会论文集[C];2005年
9 杨胜天;王冰;王玉娟;;喀斯特地区水土流失遥感监测现状与发展趋势[A];全国第二届水土保持监测学术研讨会论文集[C];2005年
10 叶兵;管伟;王彦辉;柳立兵;;北京延庆县上辛庄流域人工林雨季水分输入与土壤水分研究[A];发展水土保持科技、实现人与自然和谐——中国水土保持学会第三次全国会员代表大会学术论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵峰;吉林省中部土地利用/覆被变化对水资源环境影响研究[D];吉林大学;2005年
2 高安社;羊草草原放牧地生态系统健康评价[D];内蒙古农业大学;2005年
3 徐海量;流域水文过程与生态环境演变的耦合关系[D];新疆农业大学;2005年
4 高宝嘉;雾灵山森林植物与节肢动物群落结构及多样性研究[D];北京林业大学;2005年
5 何友均;三江源自然保护区主要林区种子植物多样性及其保护研究[D];北京林业大学;2005年
6 田晶会;黄土半干旱区水土保持林主要树种耗水特性研究[D];北京林业大学;2005年
7 李文忠;青海大通退耕还林配置模式与生态功能研究[D];北京林业大学;2005年
8 宋孝玉;黄土沟壑区不同下垫面条件对农田降雨入渗及产流关系影响的研究[D];西北农林科技大学;2001年
9 张建辉;金沙江干热河谷典型区土壤特性与植被恢复技术[D];成都理工大学;2002年
10 李硕;GIS和遥感辅助下流域模拟的空间离散化与参数化研究与应用[D];南京师范大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 游杰;气候变化对中国葡萄栽培的影响[D];西北农林科技大学;2007年
2 袁吉有;桂西北典型峰丛洼地不同利用方式下的土壤水分动态研究[D];湖南农业大学;2005年
3 何建平;青藏铁路冻土环境下浅埋给水管道保温分析研究[D];西南交通大学;2005年
4 谢龙莲;桉树人工林土壤微生物动态变化研究[D];华南热带农业大学;2005年
5 蒋齐;宁夏干旱风沙区人工柠条林对退化沙地改良与植被恢复的作用[D];中国农业大学;2005年
6 李艳芳;景观发育不同阶段下水土流失对比研究[D];东北师范大学;2005年
7 周晓雷;绿洲防护林体系水分生态研究[D];甘肃农业大学;2001年
8 刘丽娟;汤旺河流域土地利用与地表水文模拟分析及评价[D];东北林业大学;2001年
9 李鸿凯;向海湿地生态安全评价及恢复研究[D];东北师范大学;2002年
10 隋明杰;白榆树伞区土壤含水量变化及其对植被影响的研究[D];内蒙古农业大学;2002年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈燕,蒋维楣,徐敏,王晓云;城市规划中绿化布局对区域气象环境影响的数值试验研究[J];地球物理学报;2005年02期
2 刘辉志,洪钟祥;青藏高原改则地区近地层湍流特征[J];大气科学;2000年03期
3 张强,黄荣辉,王胜,卫国安,曹晓彦,侯旭宏,吕世华,胡泽勇,马耀明,韦志刚,聂彦将,高洪春,高红梅,阎宇平;西北干旱区陆—气相互作用试验(NWC-ALIEX)及其研究进展[J];地球科学进展;2005年04期
4 吕达仁,陈佐忠,陈家宜,王庚辰,季劲钧,陈洪滨,刘钟龄,张仁华,乔劲松,陈有君;内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用(IMGRASS)综合研究[J];地学前缘;2002年02期
5 吕达仁,陈佐忠,王庚辰,季劲钧,陈家宜,刘钟龄,陈洪滨,杜睿,雷霆,汪诗平;内蒙古半干旱草原气候生态相互作用问题——IMGRASS计划初步结果[J];地学前缘;2002年02期
6 杨新民;黄土高原灌木林地水分环境特性研究[J];干旱区研究;2001年01期
7 张强;王胜;;关于干旱和半干旱区陆面水分过程的研究[J];干旱气象;2007年02期
8 张强,胡隐樵,王喜红;黑河地区绿洲内农田微气象特征[J];高原气象;1992年04期
9 左洪超,胡隐樵;黑河试验区沙漠和戈壁的总体输送系数[J];高原气象;1992年04期
10 张强,胡隐樵;“HEIFE”中‘中方’微气象塔的仪器精度和观测误差[J];高原气象;1992年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘旻霞;祁连山青海云杉林水文效应研究[D];甘肃农业大学;2003年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周立志,李迪强,王秀磊,马强;三江源自然保护区鼠害类型、现状和防治策略[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
2 郭东信,李作福;我国东北地区晚更新世以来多年冻土历史演变及其形成时代[J];冰川冻土;1981年04期
3 周幼吾,郭东信;我国多年冻土的主要特征[J];冰川冻土;1982年01期
4 程国栋,王绍令;试论中国高海拔多年冻土带的划分[J];冰川冻土;1982年02期
5 徐叔鹰,张维信,徐德馥,徐齐治,石生仁;青藏高原东北边缘地区冰缘发展探讨[J];冰川冻土;1984年02期
6 张廷军,童伯良,李树德;我国阿尔泰山地区雪盖对多年冻土下界的影响[J];冰川冻土;1985年01期
7 王绍令,李位乾;黄河源头区首次发现深埋藏湖冰[J];冰川冻土;1990年03期
8 王绍令,罗祥瑞,郭鹏飞;青藏高原东部冻土分布特征[J];冰川冻土;1991年02期
9 赵林,邱国庆;乌鲁木齐河源大西沟气象站附近的埋藏腐殖质层与共生冻土[J];冰川冻土;1991年02期
10 邓晓峰,张文敬;唐古拉山各拉丹冬峰东坡第四纪冰川与环境演变[J];冰川冻土;1992年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王根绪;沈永平;程国栋;;黄河源区生态环境变化与成因分析[A];21世纪中国水文科学研究的新问题新技术和新方法——中国地理学会水文专业委员会第七次全国水文学术会议文集[C];1999年
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中国期刊全文数据库 前10条
1 舒俭民,宋福,傅德黔,傅强,周云龙;长江源区浮游生物调查初报[J];中国环境监测;1998年05期
2 柴雯;王根绪;李元寿;胡宏昌;;长江源区不同植被覆盖下土壤水分对降水的响应[J];冰川冻土;2008年02期
3 郭廷锋;张陆军;辛元红;;长江源区沼泽湿地退化的地质原因及发展趋势研究[J];青海国土经略;2009年06期
4 梁四海;万力;方斌;;加强长江源区生态建设实现西部开发可持续发展[J];中国科技论坛;2007年04期
5 王辉;甘艳辉;马兴华;李健;谭立渭;杨振兴;辛元红;;长江源区气候变化及其对生态环境的影响分析[J];青海科技;2010年02期
6 魏君奇,姚华舟,王建雄,牛志军,王明州;长江源区新生代火山岩的年代学研究[J];中国地质;2004年04期
7 裴超重;钱开铸;吕京京;辛元红;梁四海;万力;;长江源区蒸散量变化规律及其影响因素[J];现代地质;2010年02期
8 李元寿;王根绪;沈永平;王军德;王一博;;长江源区不同植被覆盖下产流产沙效应初步研究[J];冰川冻土;2005年06期
9 ;受全球气候变化与温室效应影响长江源区水环境恶化[J];节能与环保;2009年04期
10 魏君奇,王建雄,牛志军;长江源区新生代火山岩的系列及成因[J];地球科学-中国地质大学学报;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张平仓;刘纪根;刘晓路;;长江源区水土流失考察初析[A];第八届海峡两岸山地灾害与环境保育学术研讨会论文集[C];2011年
2 张世强;晏玲;谢遵义;;长江源区全球气候模式评估与未来气候情景预估[A];农业、生态水安全及寒区水科学——第八届中国水论坛摘要集[C];2010年
3 吴玉虎;;长江源区植物区系研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
4 李來興;易现峰;楊月琴;张嘵爱;;海北高寒草甸生態系统定位站若干雀形目鳥類穩定性碳同位素值及其食性(英文)[A];中国科学院西北高原生物研究会论文集[C];2002年
5 姚华舟;沙金庚;张仁杰;曾波夫;段其发;甘金木;朱应华;牛志军;;长江源区发现晚三叠世伟齿蛤化石新属种[A];青藏高原及邻区地质与资源环境学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年
6 姚华舟;白云山;曾波夫;段其发;牛志军;魏君奇;甘金木;卜建军;朱应华;徐安武;;长江源区发现晚三叠世火山弧[A];青藏高原及邻区地质与资源环境学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年
7 龙瑞军;尚占环;赵成章;曹广民;王长庭;丁路明;;三江源区高寒草甸退化分异过程及调控机理[A];青藏高原资源·环境·生态建设学术研讨会暨中国青藏高原研究会2007学术年会论文摘要汇编[C];2007年
8 李月梅;曹广民;;土地利用方式改变对高寒草甸土壤有机碳的影响的初步研究[A];2005青藏高原环境与变化研讨会论文摘要汇编[C];2005年
9 周华坤;周立;赵新全;刘伟;韩发;;高寒草甸退化对短穗兔耳草克隆生长特征的影响[A];三江源区生态保护与可持续发展高级学术研讨会论文摘要汇编[C];2005年
10 韩发;李以康;周华坤;吴兵;师生波;王学英;冉飞;;三江源区高寒草甸退化对土壤酶活性和土壤肥力影响的研究[A];2006年中国植物逆境生理生态与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 孙春芳;学者提长江源危情报告[N];21世纪经济报道;2011年
2 钱荣 陈国洲;长江源区多年冻土大面积消亡[N];新华每日电讯;2009年
3 钱荣;长江源区多年冻土大面积消失[N];中国高新技术产业导报;2009年
4 钱荣;长江源区多年冻土大面积消失[N];中国改革报;2009年
5 ;长江源区多年冻土层正在大面积消亡[N];消费日报;2009年
6 本报记者 刘莹;牛羊何时不再遍野[N];科技日报;2001年
7 记者 寇俊山;长江源区水生生物资源与环境科考活动结束[N];青海日报;2009年
8 本报记者 赵永新;长江源头去看鱼[N];人民日报;2009年
9 钱荣 陈国洲;长江源区冰川急剧退缩[N];中国绿色时报;2009年
10 钱荣 陈国洲;青海长江源区冰川急剧退缩[N];西部时报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 钱开铸;长江源区水文周期特征及其对气候变化的响应[D];中国地质大学(北京);2013年
2 谈嫣蓉;青藏高原东北缘高寒草甸土壤酶活性及土壤养分的研究[D];兰州大学;2012年
3 陈懂懂;青藏高原东北缘高寒草甸土壤养分、微生物量碳氮及氮矿化潜力的研究[D];兰州大学;2010年
4 史小明;开垦、黄帚橐吾蔓延和禁牧对高寒草甸土壤碳氮过程的影响[D];兰州大学;2011年
5 李东;基于CENTURY模型的高寒草甸土壤有机碳动态模拟研究[D];南京农业大学;2011年
6 张世虎;青藏高原东部高寒草甸土壤氮的矿化和硝化及地上地下关系的研究[D];兰州大学;2011年
7 贾鹏;青藏高原东部高寒草甸物候研究:群落,功能特征与系统发育[D];兰州大学;2011年
8 王太春;高寒草甸鼢鼠土丘的植被恢复与边缘效应动态的研究[D];兰州大学;2007年
9 王辉;玛曲高寒草甸沙化特征及沙化驱动机制研究[D];兰州大学;2007年
10 马玉寿;三江源区“黑土型”退化草地形成机理与恢复模式研究[D];甘肃农业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范晓梅;长江源区植被覆盖变化对高寒草甸蒸散的影响及作物系数的确定[D];兰州大学;2011年
2 柴雯;高寒草甸覆盖变化下土壤水分动态变化研究[D];兰州大学;2008年
3 胡文祥;基于植物性状的青藏高原高寒草甸常见物种对施肥的响应[D];兰州大学;2011年
4 王刘杰;高寒草甸豆科植物固氮作用及其对群落的影响[D];兰州大学;2010年
5 王苗苗;三江源区高寒草甸草产量遥感监测及植物碳汇动态研究[D];兰州大学;2011年
6 徐志伟;青海省海北高寒草甸退化原因及对策探讨[D];西北农林科技大学;2011年
7 余开亮;亚高寒草甸不同退化程度冠层截留容量及其与冠层特征的关系[D];兰州大学;2012年
8 张洪芝;若尔盖高寒草甸大型土壤动物群落时空特征[D];西南民族大学;2012年
9 程艳涛;冻土高寒草甸草地土壤水分入渗过程及影响因素的试验研究[D];兰州大学;2008年
10 贠汉伯;青藏高原内陆不同生态系统中主要植物δ~(13)C、δN/‰及非结构性碳水化合物的季节性变化特征研究[D];西北师范大学;2010年
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