收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

植被对地下水依赖程度的实验研究

张竞  
【摘要】:鄂尔多斯盆地能源矿产丰富,是我国新兴的能源化工基地,在我国实施西部大开发战略的总体格局中占有重要的地位。由于盆地内干旱少雨,水资源短缺和生态环境脆弱成为制约当地区域经济社会发展和能源基地建设的主要瓶颈。近年来,随着能源和矿产资源开发力度加大,地下水资源的开发利用规模也日益加剧,如何在保护植被生态的前提下合理开发地下水已成为社会可持续发展中必须要解决的重大问题。因此,研究地下水与植被生态的依赖关系,厘定主要植被种群对地下水的依赖程度,具有重要的理论和实际意义。 盆地内开展了大量关于植被与地下水关系的研究,主要采用生态水文地质调查与遥感定量分析相结合的方法,定性与半定量的分析了地下水的依赖关系,初步确定了区域尺度影响植被生态的地下水位阈值,对植被生态敏感性进行了区划,建立了植被生态与地下水耦合模型。但对不同植物种群对地下水依赖程度的定量研究开展的较少,研究不同植被的耗水量,厘定不同植被种群的水分来源是生态水文地质学研究的热点与前沿。 本文依托中荷合作亚洲基金项日《鄂尔多斯盆地海流兔河流域生态系统与水关系研究》,在宏观研究的基础上,针对定量确定植被对地下水依赖程度的科学问题,以文献阅读-野外实验-数据统计分析-数值模拟的思路开展了相应的研究工作。通过阅读国内外文献分析总结了植被对地下水依赖程度的定量研究方法及现状的不足,在此基础上,以大气-植被-土壤水-地下水连续体立体动态监测的实验手段开展野外实验研究,及通过自动气象站获取气象要素的变化、采用flow32获取实验植被沙柳的蒸腾量变化、采用基于TDR技术的土壤水分监测仪获取土壤水的变化、采用Minidiver获取地下水的水位变化,同时利用Rootauger获取植被根系分布特征。实验数据表明,实验期间总降雨量78mm、其中最大次降雨量48mm;净辐射在白天为正值,在夜间为负值,最大净辐射为847w m-2;空气湿度平均值为45%;风速日均值为2ms-1。在此气象特征下,沙柳蒸腾日动态呈现正弦变化特征,在降雨期间,蒸腾基本停止。受植被蒸腾的作用,在无降雨期间,土壤水、地下水基本呈下降趋势,但滞后响应。 为进一步探讨沙柳在不同气象、供水状态下的蒸腾特征,依据实验期内的降雨特征,将实验划分为干旱时段、湿润时段和相对干旱时段。据此得到的沙柳蒸腾与气象要素的关系如下:在三个时段内,植被蒸腾与气象要素的相关分析表明,净辐射、温度、风速与蒸腾呈正相关关系,与空气湿度呈负相关关系,并且净辐射与之关系最为密切;多元线性回归分析表明,实验期间气象要素与蒸腾量接近线性关系,决定系数达到0.85。沙柳累计蒸腾量与土壤水地下水的相关关系表明,在干旱时段内,土壤水、地下水皆为沙柳蒸腾的水源;且地下水位的变化与累计蒸腾量呈接近线性的关系,决定系数达到0.99;在湿润时段,受降雨作用,土壤水和地下水呈增加趋势,但存在滞后特征。在相对干旱时段,土壤水和地下水又都成为沙柳蒸腾的水源,回归分析表明,地下水水位的变化与沙柳累计蒸腾量的变化呈接近线性关系,决定系数为0.78,较干旱期内略小。 基于野外实验数据的大气-植被-土壤水-地下水连续系统动力学模型由Richards方程描述,并由美国岩土实验室的Hydrus-1d软件解算。数值模型很好的再现了实验期间的沙柳蒸腾和土壤水变化特征;以数值模型输出的数据为基础,采用水均衡方程计算分析表明,在干旱时段内,沙柳蒸腾贡献为土壤水42%,地下水58%;相对干旱时段内沙柳蒸腾量来源土壤水61%,地下水39%。上述研究成果从定量角度回答了实验期内在地下水位埋深小于4.8m的敏感区植被对地下水的依赖程度,为能源基地的建设和地方经济发展提供了科学依据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 郑飞鸽;易桂花;张廷斌;李景吉;别小娟;刘栋;覃艺;张甜甜;;三江源植被碳利用率动态变化及其对气候响应[J];中国环境科学;2020年01期
2 潘黄儒;冯鹏飞;李凡;;基于MODIS数据的中国西北植被变化分析[J];林业科技通讯;2019年12期
3 邓元杰;姚顺波;侯孟阳;张童越;;长江流域中上游植被NDVI时空变化及其地形分异效应[J];长江流域资源与环境;2020年01期
4 赵瑜;丁芳兵;李阳;李艳;;西安园林芳香植被调研及改善建议[J];陕西农业科学;2020年01期
5 李财能;;植被保持水土效益研究[J];智能城市;2019年07期
6 叶骏菲;陈燕丽;莫伟华;莫建飞;樊俏丽;;典型喀斯特区植被变化及其与气象因子的关系——以广西百色市为例[J];沙漠与绿洲气象;2019年05期
7 安佑志;高炜;高志强;施润和;;中国北方地区秋季植被变化及对气候变化的响应研究[J];测绘与空间地理信息;2016年11期
8 张静;任志远;;汉江流域植被净初级生产力时空格局及成因[J];生态学报;2016年23期
9 廖祥兵;肖伟;张祥辉;陈晓明;;一种利用野地瓜修复矿区植被与土壤的方法初探[J];中国农学通报;2017年01期
10 严超;崔桂香;张兆顺;;城市冠层植被大气环境特性大涡模拟[J];科技导报;2017年03期
11 李欣雪;邓超兵;张晓亚;龙小丽;;植被微波遥感下粒子的散射特性研究[J];电子世界;2016年23期
12 李磊磊;范建容;张茜彧;李炫;;西藏自治区植被与气候变化的关系[J];山地学报;2017年01期
13 张雪梅;王克林;岳跃民;童晓伟;廖楚杰;张明阳;姜岩;;生态工程背景下西南喀斯特植被变化主导因素及其空间非平稳性[J];生态学报;2017年12期
14 饶品增;蒋卫国;贾凯;王晓雅;;2013年黑龙江省洪水对植被影响评估[J];灾害学;2017年04期
15 林杨阳;;植被在湿地恢复与重建中的应用[J];科学技术创新;2017年20期
16 王上上;王军;孙思;;利用国产开源卫星影像分析广州市天河区植被现状[J];广东园林;2017年04期
17 许玉凤;颜少巧;;基于遥感数据的黔南州植被净初级生产力分析[J];江西农业学报;2017年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 雷少刚;;半干旱矿区植被受扰响应规律及其识别技术探究[A];2016全国土地复垦与生态修复学术研讨会论文摘要[C];2016年
2 严超;崔桂香;张兆顺;;植被动力特性的大涡模拟研究[A];2014年全国环境力学学术研讨会论文摘要集[C];2014年
3 邓书斌;陈秋锦;;植被波谱特征与植被指数综述[A];中国遥感应用协会2010年会暨区域遥感发展与产业高层论坛论文集[C];2010年
4 王仁卿;刘建;徐飞;袁义福;;中国植被研究的回顾与展望[A];生态文明建设中的植物学:现在与未来——中国植物学会第十五届会员代表大会暨八十周年学术年会论文集——第2分会场:植物生态与环境保护[C];2013年
5 李迈和;Norbert Kraeuchi;;现实植被的质与量——一种基于生物多样性评价的植被变化研究方法[A];土地覆被变化及其环境效应学术会议论文集[C];2002年
6 宋金玲;王锦地;刘小青;吴门新;;植被真实场景的模拟与建库[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
7 罗怀良;朱波;陈国阶;;川中丘陵地区主要植被含碳率研究——以四川省盐亭县为例[A];第九届中国青年土壤科学工作者学术讨论会暨第四届中国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2004年
8 李聪;李良序;曹占洲;石玉;;浅述植被双向反射模型[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
9 高志强;高炜;;中国植被净生产力的比较研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
10 严晓瑜;董文杰;何勇;;不同传感器数据在若尔盖湿地植被变化监测应用中的适宜性分析[A];中国气象学会2008年年会气候变化分会场论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘昕;植被屏障对畜禽场排放颗粒物源的拦截效率与机理研究[D];吉林大学;2017年
2 王佃来;基于遥感图像分析的北京植被状态与变化研究[D];北京林业大学;2013年
3 张苏;冠层和叶片尺度植被参数的高光谱遥感反演研究[D];中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所);2017年
4 刘英;神东矿区地表植被与土壤湿度遥感监测研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
5 惠二青;植被之间水流特性及污染物扩散试验研究[D];清华大学;2009年
6 周明涛;植被混凝土冻融效应试验研究[D];武汉大学;2010年
7 丁一;基于MODIS数据和气象数据的植被水监测研究[D];首都师范大学;2011年
8 王彦颖;中国东北植被时空动态变化及其对气候响应研究[D];东北师范大学;2016年
9 陈磊;植被变化和地形对干旱半干旱区天气气候的影响[D];兰州大学;2012年
10 孙刚;基于光谱信息的植被氮素快速探测仪器研究[D];中国农业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张竞;植被对地下水依赖程度的实验研究[D];中国地质大学(北京);2012年
2 王晓燕;植被刚度对水流阻力特性影响的研究[D];河海大学;2007年
3 申艳琴;半干旱区煤炭开采对植被扰动规律的研究[D];中国矿业大学;2014年
4 魏鹏;植被浅沟运行效果评价及改进设计研究[D];北京建筑大学;2014年
5 王晓林;柴达木盆地植被空间分布特征[D];中国地质大学(北京);2012年
6 张薇薇;浑善达克沙地天然重叠植被需水量分析研究[D];内蒙古农业大学;2010年
7 张蓓;基于MODIS数据的植被水监测及其应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
8 李岸;植被对水流结构影响试验研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
9 李敏;浑善达克沙地重叠植被生态需水量分析研究[D];内蒙古农业大学;2008年
10 王鑫;1982-2013年江河源区植被变化及其对气候的响应研究[D];兰州大学;2016年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 丁佳;中科院植物所 揭示气候变暖对历史植被影响[N];中国科学报;2018年
2 记者 崔国辉;今年生长季我国植被长势总体偏好[N];中国气象报;2019年
3 记者 蔡晓磊;昆阳磷矿复垦植被162.5公顷[N];昆明日报;2012年
4 张欧;成都2015年前恢复48万亩植被[N];中国花卉报;2009年
5 记者王慧敏;新疆 破坏植被者将蹲班房[N];人民日报;2003年
6 记者 赵陈;坚决打击破坏生态、植被和原始森林的人与事[N];巴中日报;2011年
7 张波 凡石;“广阔绿根牌植被蛋”在沙漠植树中大显身手[N];大众科技报;2007年
8 姜继兴;野生植被渴望一席之地[N];中国建设报;2006年
9 记者 殷雷 通讯员 柏斌;昆阳磷矿复垦植被7000亩[N];昆明日报;2011年
10 郑科 云南省林业科学院;合理利用植被建造技术[N];中国水利报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978