若尔盖盆地草地沙化评估研究.pdf

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1、分类号：P2810710--2015127011硕士学位论文若尔盖盆地草地沙化评估研究马百兵导师姓名职称罗广祥教授校外导师中国科学院地理科学与资源研究所孙建副研究员申请学位类别理学硕士学科专业名称地图学与地理信息系统论文提交日期2018年4月20日论文答辩日期2018年6月1日学位授予单位长安大学AssessmentofGrasslandDesertificationinZoigeBasinAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：MaBaibingSupervisor:Prof.LouGuangxiangChan

2、g’anUniversity,Xi’an,China摘要草地生态系统是中国面积最大的的陆地生态系统，草地生态系统生境脆弱，容易受人类活动和全球气候环境变化的干扰而发生草地退化，伴随着草地生态系统的退化，出现草地生态系统景观破碎，植物群落多样性发生改变，草地生态系统结构和功能变化，维持生态过程所必需的生态功能下降甚至丧失等一系列生态问题。本研究以若尔盖盆地为研究对象，选择生长季归一化植被指数（NDVI）对若尔盖地区15年（2003-2017）草地沙化做出评估；选择典型沙化地，根据自然退化程度划分为9个沙化等级。通过相关矩阵分析、方差检验、线性关系拟合、RDA分析及S

3、EM分析土壤理化性质与植物之间的关系，得出沙化梯度地上（AGB）、地下生物量（BGB）与环境因子之间的关系及影响植物生物量的分配的关键因素，找出草地沙化关键生态机理。通过研究得出如下结论：（1）相比2003-2010年，2010-2017年红原、若尔盖、玛曲和阿坝县等4个县区草地变化状况，均表现出退化面积增加，草地恢复面积减少；Arima模型预测2018-2027年阿坝县、红原县、玛曲县和若尔盖县平均NDVI值有明显的增加的趋势。（2）随着沙化程度的加剧，Simpson指数、Margalef指数呈递减趋势，Pielous指数升高，物种种类减少，优势种明显。AGB和

4、0-30cmBGB随着沙化加剧而降低。土壤容重（SBD）、土壤有机碳（SOC）、土壤速效氮（SAN）、土壤速效磷（SAP）、土壤总氮（STN）和土壤总磷（STP）对AGB变化的解释力度分别为：0.237、0.442、0.433、0.302、0.511和0.244；对BGB变化的解释力度分别为0.298、0.436、0.487、0.163、0.467和0.345。（3）沙化地AGB-BGB遵从异速生长规律；土壤pH值随着沙化程度的加剧而升高，在沙化梯度的胁迫下，R/S随着SBD的增加而减少。（4）SOC、STC、SAN、STN、SAP和STP等土壤养分含量对AGB-

5、BGB权衡的总影响0.703，而SBD和SWC对权衡的总影响力度为-0.074。在连续沙化梯度，土壤养分含量是改变植物地上、地下生物量及其分配的主要因素。本研究成果可以为有效的遏制草地退化提供理论依据，而且，通过分析草地退化与关键影响因子之间的联动机制，可以合理制定草地生态修复、退化草地的恢复治理措施，保护草地生态环境，实现资源合理配置和持续利用。关键字：草地沙化评估；沙化机理；植物抗逆性；生物量分配；结构方程模型IAbstractGrasslandecosystemisthelargestterrestrialecosysteminChina.Grassland

6、ecosystemsarefragileforbeingtosusceptibletohumanactivities,andglobalclimateandenvironmentaltocausegrasslanddegradation.Withthedegradationofgrasslandecosystems,aseriesofecologicalproblems,suchasthefragmentationofgrasslandecosystems,changesinplantcommunitydiversity,deterioratesinthestru

7、ctureandfunctionofgrasslandecosystems,andthedeclineorevenlossofecologicalfunctionsnecessarytomaintainecologicalprocesseswilloccur.Inthisstudy,theZoigebasinwasselectedastheresearchobject,andtheNDVIwasselectedtoevaluatethegrasslanddesertificationintheZoigeareafor15years(2003-2017);thety

8、pical