多层次防护林体系水土要素时空变化特征

摘要

由于全球气候变暖和人为活动等因素影响,我国干旱、半干旱地区天然植被面积急剧减少,土壤沙化日趋严重。墨玉县绿洲多层次防护林在当地国民经济发展和生态环境改善过程中有着至关重要的作用,分析墨玉县防护林水土要素时空变化特征,为防护林发展提供理论依据,不仅有利于和田地区绿洲防护林体系的构建,而且对绿洲生态环境与社会经济可持续发展具有重要的现实意义。
　　本文基于墨玉县TM影像,在ArcGIS、ENVI等工作平台上,对和田墨玉县景观格局进行分析。并通过实地调查与实验分析,对墨玉县防护林水土要素时空变化特征和生态效应进行分析。
　　结果表明:(1)墨玉县不同土地利用类型耕地NP值最大,但其面积仅占全县的1.78％,说明其景观异质性较高,空间分布不均匀。同时,耕地零星分布于县境内,因此其PD值较大,体现其景观破碎度较高。沙地的LPI值达到36.2229％,而作为沙地与林地过渡带草地的LPI值却很小,说明墨玉县正处于沙漠化的威胁当中。(2)随着防护林人工植被的种植,土壤含水率、土壤养分均呈现增加趋势,而土壤盐分、pH值则呈现下降趋势,且利用多种植物配置人工林治沙工程的效果均比较理想。但是波斯坦库勒地区土壤盐分含量却明显高于玉北开发区。(3)在波斯坦库勒开发区各种防护林种植模式中,大沙枣+柽柳的种植模式最有利于土壤容重、有机质含量与全氮含量的改善;小沙枣纯林种植模式下土壤含水率最大,且土壤蓄水能力也明显偏高;柽柳林种植模式最有利于土壤降温;胡杨树种虽然生长能力强,抗盐耐旱,但其存活率明显偏低,不适宜在墨玉县进行种植。(4)墨玉县玉北开发区和波斯坦库勒开发区多层次防护林体系生态服务价值总额占墨玉县2009年国民生产总值的0.10％,而其面积尚不足全县面积0.01％,这充分说明防护林生态服务价值是地球给予人类的一项重大财富。同时,波斯坦库勒开发区单位面积土壤保肥价值高于玉北开发区,因此认为与草方格固沙+人工林相比,多种植物配置区土壤保肥价值较高。

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 防护林结构研究进展

1.2.2 景观格局研究进展

1.2.3 干旱区水土要素研究进展

1.3 研究内容

1.3.1 景观格局分析

1.3.2 水土要素时空变化特征分析

1.3.3 防护林结构与防护效应分析

1.4 技术路线

第二章 研究区概况与研究方法

2.1 研究区概况

2.2 研究方法

2.2.1 实验设计

2.2.2 数据来源

2.2.3 遥感信息的获取及处理

2.2.4 绿洲防护林景观指数计算

2.2.5 防护林林带结构调查

2.2.6 防护林水土要素时空变化分析

2.2.7 生态服务价值分析

第三章 研究区景观格局分析

3.1 墨玉县遥感影像分类

3.2 墨玉县景观指数计算

3.3 本章小结

第四章 防护林水土要素时空变化特征分析

4.1 防护林水分要素时空变化特征

4.2 防护林土壤要素的时空变化特征

4.2.1 土壤容重与pH值

4.2.2 土壤养分时空变化特征

4.2.3 土壤盐分分布时空特征

4.2.4 土壤微生物空间分布特征

4.2.5 土壤碳储量时空分布特征

4.3 本章小结

第五章 防护林林带结构与生态效应

5.1 防护林林带结构特征

5.2 防护林生态效应研究

5.2.1 土壤效应

5.2.2 水分效应

5.2.3 植被效应

5.2.4 温度效应

5.3 本章小结

第六章 防护林生态服务价值研究

6.1 生态服务价值评价方法

6.2 防护林各功能服务价值

6.3 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

作者简介

致谢