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

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

2、降主要發(fā)生在以1970年，1981年和1996年作為周期間過渡點的三個子時期。雖然對于1961-2009年整個時期和從干擾中恢復之后不久，降水是引起河川徑流變化的主要原因，但是人類調控在創(chuàng)造引起河川干枯的過渡點中扮演著主要作用(p＜0.05)。最重要的是，伴隨著每個人類活動的過渡年，在黃河中游淡水對中心城市的供給，作為一種生態(tài)系統(tǒng)服務，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、土壤水分對黃土高原植被的生存十分重要，但時刻受到氣候變化和人類活動的影響。樣帶調查的結果表明，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，在這個氣候區(qū)，為了維持土壤水分和充分利用土壤儲水的生態(tài)效益，低密度和低耗水的林地和草地應該作為主要土地利用類型被優(yōu)先考慮;樣帶土壤水分含量對于降水的響應關系并不顯著，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的土壤水分，但能夠捕捉到其時間動態(tài)，尤其在降水出現(xiàn)時。Mann-Kendall檢驗中發(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)生在生長季(-0.0028m3/m3·yr)。為了解釋這種現(xiàn)象，對植被、降水和溫度的趨勢變化進行分析，發(fā)現(xiàn)

5、降水和溫度的趨勢不具有顯著性，而植被在年際和生長季兩個時段都是顯著性增加，分別以每年平均0.0067和0.011的速率(NDVI)增長，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。偏相關分析和疊加分析表明影響表層土壤水分的主導因子是降水和植被，這是由于降水是黃土高原土壤水分的唯一來源以及黃土高原是退耕還林的重點區(qū)域。由于無法對降水進行調控，所以為了黃土高原生態(tài)系統(tǒng)