黃土高原徑流-土壤水動(dòng)態(tài)及其原因：綜合地面觀測(cè)和遙感監(jiān)測(cè)的研究.pdf

1、供水服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中的一項(xiàng)非常重要的服務(wù)，它對(duì)人類(lèi)生活和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著支撐作用，但氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)極大地改變了生態(tài)系統(tǒng)的供水服務(wù)。黃土高原是一個(gè)嚴(yán)重受水分限制的地區(qū)，本文主要研究其徑流和土壤水動(dòng)態(tài)及其原因。
　　黃土高原的河川徑流貢獻(xiàn)了黃河中游65％的排水，但是其景觀已經(jīng)嚴(yán)重被人為活動(dòng)改變了。這個(gè)研究應(yīng)用過(guò)渡分析并發(fā)現(xiàn)黃土高原河川徑流自1960年以來(lái)以每年-0.93mm(P＜0.001)的平均速率在持續(xù)下降。河川徑流的長(zhǎng)期下

2、降主要發(fā)生在以1970年，1981年和1996年作為周期間過(guò)渡點(diǎn)的三個(gè)子時(shí)期。雖然對(duì)于1961-2009年整個(gè)時(shí)期和從干擾中恢復(fù)之后不久，降水是引起河川徑流變化的主要原因，但是人類(lèi)調(diào)控在創(chuàng)造引起河川干枯的過(guò)渡點(diǎn)中扮演著主要作用(p＜0.05)。最重要的是，伴隨著每個(gè)人類(lèi)活動(dòng)的過(guò)渡年，在黃河中游淡水對(duì)中心城市的供給，作為一種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，極大地被改變了。這引起了在黃土高原地區(qū)相比1960年，2000年可利用的淡水減少了56％。
　　

3、土壤水分對(duì)黃土高原植被的生存十分重要，但時(shí)刻受到氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的影響。樣帶調(diào)查的結(jié)果表明，黃土高原耕地的土壤水分是最大的，其次是草地、灌木和林地，在這個(gè)氣候區(qū)，為了維持土壤水分和充分利用土壤儲(chǔ)水的生態(tài)效益，低密度和低耗水的林地和草地應(yīng)該作為主要土地利用類(lèi)型被優(yōu)先考慮;樣帶土壤水分含量對(duì)于降水的響應(yīng)關(guān)系并不顯著，并且不同土層的水分差異不明顯;發(fā)現(xiàn)在0-5D和10-15D坡度的土壤水分是最高，這分別是表面徑流和入滲的結(jié)果;下坡位土壤水分

4、最大，中坡位土壤水分最低。
　　研究AMSR-E/2在黃土高原表層土壤水分動(dòng)態(tài)中的適用性。它們的表層土壤水分產(chǎn)品在大小上不能反映真實(shí)的土壤水分，但能夠捕捉到其時(shí)間動(dòng)態(tài)，尤其在降水出現(xiàn)時(shí)。Mann-Kendall檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在2003-2010年黃土高原的表層土壤水分是趨于下降的(-0.0019m3/m3·yr)，而這種下降主要發(fā)生在生長(zhǎng)季(-0.0028m3/m3·yr)。為了解釋這種現(xiàn)象，對(duì)植被、降水和溫度的趨勢(shì)變化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)

5、降水和溫度的趨勢(shì)不具有顯著性，而植被在年際和生長(zhǎng)季兩個(gè)時(shí)段都是顯著性增加，分別以每年平均0.0067和0.011的速率(NDVI)增長(zhǎng)，這些變化的區(qū)域與土壤水分顯著下降的區(qū)域分別有20％和34％左右的重疊，說(shuō)明植被是引起黃土高原表層土壤水分的下降的原因。偏相關(guān)分析和疊加分析表明影響表層土壤水分的主導(dǎo)因子是降水和植被，這是由于降水是黃土高原土壤水分的唯一來(lái)源以及黃土高原是退耕還林的重點(diǎn)區(qū)域。由于無(wú)法對(duì)降水進(jìn)行調(diào)控，所以為了黃土高原生態(tài)系統(tǒng)