窟野河流域植被覆蓋變化及其對徑流影響.pdf

1、流域地表植被覆蓋變化,既能反映流域生態(tài)環(huán)境的變化趨勢,同時(shí)也對流域降水、徑流等有一定響應(yīng)及影響?？咭昂邮屈S河中游的重要支流,地處暴雨頻發(fā)區(qū),多大洪水發(fā)生,流域內(nèi)最主要土地利用類型為草地。本文借助反映植被覆蓋的NDVI數(shù)據(jù),結(jié)合流域內(nèi)降水徑流數(shù)據(jù),探討窟野河流域植被覆蓋變化與降水、徑流之間的關(guān)系。選取基于NOAA-NDVI數(shù)據(jù)集的NDVI數(shù)據(jù)和黃河水文數(shù)據(jù),對窟野河流域1982-1989年間的植被覆蓋、降水量、徑流量變化和三者之間的關(guān)系,

2、進(jìn)行了多時(shí)間尺度的研究分析,以期揭示植被覆蓋對降水的響應(yīng)及其對徑流的影響,進(jìn)而為研究黃河流域降水-植被-徑流響應(yīng)機(jī)制提供一定的參考和依據(jù)。得出的主要研究成果和進(jìn)展如下:
　　 1)在研究期內(nèi)連續(xù)96個(gè)月的月最大NDVI,變化起伏明顯,并在每年的8月或9月達(dá)到年最大值,而月降水和徑流的最大值出現(xiàn)在每年的7月或8月。月最大NDVI和月徑流均對月降水有著極顯著的響應(yīng),且NDVI對降水的響應(yīng)具有滯后性。月降水對月徑流有著顯著的線性影響,

3、是徑流的主要影響因素,而植被覆蓋對徑流有著減緩作用,二者之間的作用關(guān)系較為復(fù)雜。
　　 2)在研究期間,降水與徑流雖然變化劇烈,但是沒有統(tǒng)計(jì)明顯的線性變化趨勢,年際變化呈現(xiàn)三年左右的周期性波動(dòng)變化。最大NDVI年際變化有增加趨勢,植被覆蓋狀況整體有所改善。當(dāng)NDVI大于0.22時(shí),植被覆蓋對降水的響應(yīng)明顯,植被覆蓋與徑流之間沒有明顯相關(guān)性；當(dāng)NDVI小于等于0.22時(shí),降水、徑流都與植被覆蓋負(fù)相關(guān)且相關(guān)性不顯著。年徑流與降水的線

4、性關(guān)系顯著,徑流隨降水增大而增大；年徑流雖然隨年最大NDVI增大而減少,但與其線性關(guān)系并不顯著。
　　 3)研究區(qū)多年月平均數(shù)據(jù)反映年內(nèi)變化狀況。降水、徑流與植被覆蓋度都在8月到達(dá)最大值。三者的變化趨勢相似,之間存在明顯相關(guān),徑流和植被覆蓋對降水的敏感性很好,同時(shí)徑流與植被覆蓋之間也呈顯著正相關(guān)。降水對徑流的線性關(guān)系極顯著,而NDVI對徑流的線性關(guān)系則不顯著。月均徑流隨月均降水和NDVI的增大而增大,反之減小。
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5、)雨季降水、徑流變化基本與年際變化狀況一致,波動(dòng)變化周期約為三年。雨季植被覆蓋也呈上升趨勢。雨季降水對徑流仍然是關(guān)鍵影響因素。當(dāng)NDVI大于0.22時(shí),雨季降水對雨季植被覆蓋的正影響顯著,雨季徑流與雨季植被覆蓋正相關(guān),相關(guān)性不顯著；NDVI小于等于0.22時(shí),雨季降水、徑流與其植被覆蓋負(fù)相關(guān),相關(guān)性不好。在雨季降水較多且較集中的情況下,徑流對降水的線性響應(yīng)顯著,NDVI與徑流的線性關(guān)系則不顯著,且對徑流有著負(fù)影響。研究區(qū)非雨季降水變化復(fù)

6、雜,徑流則表現(xiàn)出一定周期變化,周期約為4年,而非雨季植被覆蓋則無明顯線性變化趨勢。統(tǒng)計(jì)分析表明,當(dāng)NDVI大于0.22時(shí),非雨季降水對雨季植被覆蓋也有強(qiáng)烈影響；非雨季降水與徑流間也沒有明顯相關(guān)性；非雨季降水和非雨季植被覆蓋負(fù)相關(guān),且相關(guān)性較差；非雨季徑流與植被覆蓋正相關(guān),相關(guān)性也不好。在非雨季降水相對較少的情況下,降水與徑流的線性關(guān)系不顯著,相反NDVI卻對徑流有著顯著的線性影響,徑流量隨NDVI增大而增大。
　　 5)春季降水

7、規(guī)律不明顯,夏秋冬三季降水變化都呈大約三至四年的波動(dòng)周期,其中夏季降水>秋季降水>春季降水>冬季降水。春季、秋季徑流有減小趨勢,夏季徑流變化波動(dòng)周期約3年,而冬季徑流則有增加趨勢,其中夏季徑流>春季徑流>秋季徑流>冬季徑流。春季和秋季NDVI未有明顯線性變化,冬季NDVI略有減小,夏季NDVI則有增大趨勢,其中夏季NDVI>秋季NDVI>冬季NDVI>春季NDVI。春季和冬季的降水徑流之間相關(guān)性很差,秋季降水與徑流正相關(guān)性也不顯著,夏季

8、降水則對徑流有顯著正影響,即只有夏季中,降水才對徑流變化的起主導(dǎo)作用。四季平均NDVI與其對應(yīng)降水都呈正相關(guān),但相關(guān)性不好。春季平均NDVI與春徑流、冬季平均NDVI與冬徑流都有顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；而夏季平均NDVI與夏徑流正相關(guān)、秋季平均NDVI與秋徑流負(fù)相關(guān),相關(guān)性均不好。即在春季和冬季,植被覆蓋與徑流間存在此消彼長的負(fù)相關(guān)關(guān)系,夏秋季節(jié)的兩者相互影響不明顯?？偠灾?在春季和冬季,由于降水量相對較少,降水量與徑流量的線性關(guān)系不顯著,而