【摘 要】
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我国水库众多,水库入库径流携带大量径流输移物进入库区,在水库水位变动条件下,形成大面积周期出露的入库消落区。由于地理位置及地形条件的差异,水库消落区的植被生长条件及生态环境各不相同,其中,地形条件可通过对局部地区水热条件的作用间接影响消落区的植被生长状态。因此,探明消落区的植被地形响应对消落区的植被恢复和科学管理具有现实意义。本文以我国不同地区15个水库的51个入库河流消落区为研究对象,基于各水库
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我国水库众多,水库入库径流携带大量径流输移物进入库区,在水库水位变动条件下,形成大面积周期出露的入库消落区。由于地理位置及地形条件的差异,水库消落区的植被生长条件及生态环境各不相同,其中,地形条件可通过对局部地区水热条件的作用间接影响消落区的植被生长状态。因此,探明消落区的植被地形响应对消落区的植被恢复和科学管理具有现实意义。本文以我国不同地区15个水库的51个入库河流消落区为研究对象,基于各水库的DEM数据和Landsat 8 OLI遥感数据,提取各入库消落区的地形结构数据,并计算消落区植被NDVI值。以水库地理位置和类型为区分条件,分析各入库消落区的地形结构特点和植被对地形因子的响应关系。采用主成分分析法和聚类分析法提取影响消落区植被生长的主要地形因子,对消落区进行了类型划分。本文主要研究结论如下:(1)在入库消落区地形结构提取及特征分析方面。根据消落区的消落深度、坡度、坡降、水库宽深比、消落区宽长比等结构地形指标进行了消落区类型划分,并统计消落区在不同的高程、坡度、坡向区间内的面积空间分布。其中,东北地区和华北地区大部分水库入库消落区面积随着高程增大先增大后减小,地形在高程区间内为陡-缓-陡变化。水库入库消落区整体地形均较为平缓,坡度值集中在0-15°区间内。43%的消落区在各坡向区间面积分布较为均匀,其余入库消落区面积在阳坡占比最大数量最多。(2)在消落区植被地形响应关系方面。分析了各消落区植被NDVI在高程、坡度、坡向区间内的变化趋势。北方地区河道型水库、坡降值大于3‰的入库消落区NDVI值与水位高程呈正相关,相关系数在0.75以上;坡降较小的河道型水库和湖泊型水库主要受人为影响,NDVI值变化趋势均较为平缓。NDVI值与坡度呈正相关的消落区,光照条件是植被生长的限制因子;NDVI值与坡度呈负相关的消落区,坡度值越小,土壤持水条件更适宜植被的生长。东北、华北、华中、华东地区消落区NDVI值在坡度区间内平缓与波动变化的临界坡度分别为10°、5°、15°、10°。消落区阳坡NDVI值明显大于阴坡,水热条件更适宜植被生长;消落区主流方向NDVI值较垂直于主流方向小。碧流河、蛤蜊河、八家河三个典型消落区NDVI值与淹没概率和出露面积的相关性最大,相关系数均达到|0.8|以上。(3)在消落区地形因子对植被生态的综合评价方面。采用主成分分析法提取出影响植被的6个主要地形因子:水库宽深比、消落区坡降、消落深度、消落区面积、地区纬度、消落区平均坡度。结果表明消落区植被主要受水库类型、面积大小、区域位置和地形坡度的影响。采用聚类分析法,以欧氏距离10为界,将51个消落区分为7大类,各类型消落区的地形特点及植被响应关系差异较大,其中Ⅰ-Ⅳ类消落区植被对地形因子的响应关系弱,而Ⅴ-Ⅶ类消落区植被NDVI与地形因子有明显的相关关系。
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