本文關(guān)鍵詞：干旱半干旱區(qū)地下水與植被生態(tài)相互作用研究

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【摘要】：鄂爾多斯盆地是我國主要的能源化工區(qū)和生態(tài)脆弱區(qū),該區(qū)氣候干燥、降水量少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、地表水資源匱乏,地下水是影響該區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的重要因子。因此,分析和討論該區(qū)域地下水與植被生態(tài)相互作用,可為地下水開采與生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。本文以毛烏素沙地為研究區(qū),在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上,采用含水率監(jiān)測(cè)儀、水勢(shì)監(jiān)測(cè)儀、土壤溫度監(jiān)測(cè)儀、植被莖流監(jiān)測(cè)儀和地下水位監(jiān)測(cè)儀等先進(jìn)儀器,開展野外原位試驗(yàn)。在野外區(qū)域尺度上,調(diào)查了地下水與植被生態(tài)的關(guān)系;在試驗(yàn)場(chǎng)地尺度上,以沙柳為研究對(duì)象,研究了旱區(qū)植被蒸騰規(guī)律以及地下水-土壤水-植被相互作用機(jī)制,取得如下主要結(jié)論:(1)地下水埋深控制著地表植被分布:表現(xiàn)為以湖盆為中心,地下水埋深由淺到深,植被類型由草本向沙生植被過度的規(guī)律;同時(shí),包氣帶含水率及看鹽分、地下水礦化度及地下水化學(xué)類型與生態(tài)水文地質(zhì)分區(qū)表現(xiàn)出較好的一致性。該研究區(qū)的優(yōu)勢(shì)植被(沙柳、沙蒿)具有不同的根系、蓋度分布規(guī)律,其規(guī)律表明沙蒿對(duì)地下水需求較小,但沙柳對(duì)地下水需求較強(qiáng)。(2)沙柳枝條蒸騰速率與其直徑呈正相關(guān);沙柳蒸騰在早7:00開始,10:00—15:00處于高值,16:00后急劇減少至夜間21:00后降至最低(接近0);沙柳蒸騰速率具有典型的季節(jié)性特征,7月份最大,11月份最小;且受氣象要素影響顯著,其受影響強(qiáng)烈程度的大小順序?yàn)?飽和水汽壓差太陽輻射大氣溫度相對(duì)濕度風(fēng)速;另外,參考蒸散發(fā)量和蒸騰速率呈顯著線性關(guān)系,隨著潛在蒸散發(fā)的增加,沙柳蒸騰也呈增加趨勢(shì)。在地下水淺埋區(qū),地下水位和0-50cm處含水率隨著累積蒸騰量的增加呈減小趨勢(shì);在地下水深埋區(qū),地下水位基本保持不變,但0-50cm處含水率隨著累積蒸騰量的增加呈減小趨勢(shì)。(3)地下水埋深影響非飽和帶的含水率和溫度分布。地下水位埋深越大,非飽和帶含水率越低,溫度越高。試驗(yàn)結(jié)果表明:地下水位埋深增加了1m,非飽和帶土壤溫度平均增加0.6℃,非飽和帶土壤含水率平均減小0.09cm3/cm3。(4)植被影響非飽和帶的含水率和溫度分布。植被覆蓋區(qū)的土壤含水率顯著小于裸土區(qū)的含水率;同時(shí)植被通過影響非飽和帶的含水率間接的影響土壤溫度分布:裸土區(qū)的土壤溫度稍低于植被覆蓋區(qū);另外,裸土區(qū)0-50cm處土壤溫度達(dá)到最大(最小)值的時(shí)間滯后于植被覆蓋區(qū)。(5)在地下水淺埋區(qū),蒸散發(fā)過程導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降,但在地下水深埋區(qū),蒸散發(fā)不能引起地下水位的下降;通過水均衡計(jì)算可知:植被覆蓋區(qū)的蒸散發(fā)強(qiáng)度大于裸土區(qū);地下水淺埋區(qū)的蒸散發(fā)強(qiáng)度大于地下水深埋區(qū);在地下水淺埋區(qū),植被吸收包氣帶水分和地下水(干旱期主要依靠地下水和50cm以下的土壤水),而在地下水深埋區(qū),植被只吸收非飽和帶中的水分(干旱期主要吸收50cm-80cm處的土壤水)。
【關(guān)鍵詞】：旱區(qū) 地下水 植被生態(tài) 土壤含水率 土壤溫度
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q948.1;P641
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 選題背景12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 植被耗水量研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.2 地下水與表生生態(tài)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 地下水水文生態(tài)響應(yīng)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析19-20
• 1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線20-22
• 1.4.1 研究內(nèi)容20
• 1.4.2 技術(shù)路線20-22
• 第二章 研究區(qū)概況及試驗(yàn)方案22-32
• 2.1 研究區(qū)概況22-25
• 2.1.1 研究區(qū)范圍22
• 2.1.2 地形地貌22-23
• 2.1.3 氣象水文23-24
• 2.1.4 水文地質(zhì)概況24-25
• 2.1.5 植被分布及典型植被25
• 2.2 野外調(diào)查及試驗(yàn)方案25-32
• 2.2.1 野外調(diào)查25-26
• 2.2.2 試驗(yàn)方案26-32
• 第三章 典型剖面植被與地下水關(guān)系研究32-40
• 3.1 研究區(qū)生態(tài)水文地質(zhì)分帶32-34
• 3.1.1 湖泊生態(tài)水文地質(zhì)區(qū)32-33
• 3.1.2 湖盆灘地生態(tài)水文地質(zhì)區(qū)33-34
• 3.1.3 沙丘與湖盆灘地過渡生態(tài)水文地質(zhì)區(qū)34
• 3.1.4 沙丘生態(tài)水文地質(zhì)區(qū)34
• 3.2 不同生態(tài)水文地質(zhì)分帶環(huán)境要素34-36
• 3.2.1 氣象要素34
• 3.2.2 地下水位34-35
• 3.2.3 含水率35
• 3.2.4 含鹽量及地下水水化學(xué)類型35-36
• 3.3 地下水位影響下的植被生態(tài)特征36-39
• 3.3.1 植被類型36
• 3.3.2 植被蓋度36-37
• 3.3.3 植被根系37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 旱區(qū)植被蒸騰規(guī)律及其對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)40-50
• 4.1 沙柳的蒸騰變化規(guī)律分析40-42
• 4.1.1 不同直徑沙柳枝條蒸騰速率的日變化規(guī)律40-41
• 4.1.2 不同天氣條件下沙柳蒸騰的日變化規(guī)律41
• 4.1.3 沙柳蒸騰速率的季節(jié)性變化規(guī)律41-42
• 4.2 沙柳蒸騰與氣象因子的關(guān)系42-44
• 4.3 沙柳蒸騰速率與參考蒸散發(fā)量的關(guān)系44
• 4.4 沙柳蒸騰速率與地下水位的關(guān)系44-47
• 4.5 沙柳蒸騰速率與含水率的關(guān)系47-48
• 4.6 本章 小結(jié)48-50
• 第五章 旱區(qū)地下水-土壤水-植被生態(tài)相互作用研究50-70
• 5.1 土壤含水率變化規(guī)律50-53
• 5.1.1 地下水淺埋區(qū)土壤含水率變化50-51
• 5.1.2 地下水深埋區(qū)土壤含水率變化51
• 5.1.3 地下水埋深影響下的土壤含水率變化51-52
• 5.1.4 植被影響下的土壤含水率變化52-53
• 5.2 土壤溫度變化規(guī)律53-57
• 5.2.1 地下水淺埋區(qū)土壤溫度變化53-54
• 5.2.2 地下水深埋區(qū)土壤溫度變化54-55
• 5.2.3 地下水埋深影響下的土壤溫度變化55-56
• 5.2.4 植被影響下的土壤溫度變化56-57
• 5.3 地下水位變化規(guī)律57-59
• 5.3.1 地下水淺埋區(qū)地下水位變化57
• 5.3.2 地下水深埋區(qū)地下水位變化57-58
• 5.3.3 地下水埋深影響下的地下水位變化58
• 5.3.4 植被影響下的地下水位變化58-59
• 5.4 一維垂向包氣帶水分運(yùn)移規(guī)律59-61
• 5.5 降雨條件下地下水與土壤含水率動(dòng)態(tài)61-63
• 5.6 植物根系吸水規(guī)律研究63-66
• 5.7 蒸散發(fā)變化規(guī)律研究66-68
• 5.8 本章 小結(jié)68-70
• 第六章 結(jié)論與建議70-72
• 6.1 結(jié)論70-71
• 6.2 建議71-72
• 參考文獻(xiàn)72-79
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果79-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：593574