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南方红壤严重退化区芒萁生长与微环境因子关系分析

王秋云  
【摘要】:生态系统退化严重威胁人类生存和发展,退化生态系统的恢复与重建是当今社会各界关注的焦点问题。南方红壤区的生态恢复是我国在该领域研究的代表性区域之一。芒萁作为南方红壤侵蚀区水土保持与生态恢复的先锋植被,在生态恢复与重建中具有至关重要的位置。本研究以微地形为视角,以南方红壤严重退化区的典型坡面为对象,以微地形数据、土壤养分数据、芒萁生长特征数据以及定期观测的气象资料为基础,采用测量学、土壤学、空间分析学、数理统计学、与地理信息系统等技术手段与分析方法,对实验样区不同部位土壤养分含量及芒萁生长特征进行分析。基于高分辨率DEM模拟微地形下光热资源,并依此探讨地表温度模拟,继而研究芒萁生长的微气候因素。 主要成果包括:1)借助实时动态差分仪,实测实验样区微地形及芒萁斑块数据,基于地理信息系统,生成高分辨率DEM,通过DEM提取了坡度、坡向、坡位及地形湿度指数等地形因子。2)根据室内土壤化验数据,分析实验样区土壤养分状况及不同部位土壤养分含量差异,并结合芒萁生长特征及芒萁斑块数据,分析不同部位芒萁长势差异及整体分布状况。3)基于DEM构建光热资源模拟所需的多项地理要素,辅以地理信息系统,模拟实验样区不同时期的日照时数及太阳辐射量,并分析其时空分布规律,同时对芒萁覆盖区光热资源进行统计。4)分析地形湿度指数及地下5cm土壤湿度、太阳辐射与地表温度之间的关系,在此基础上,构建基于太阳辐射的地表温度模拟多元回归方程,深入分析模拟残差,提出改进措施,并阐述有无芒萁覆盖区的地表温度、地面最高温度、土壤湿度等小气候因素差异,为研究南方红壤严重退化区芒萁蔓延的限制因子提供理论基础。


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