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渭河流域相对湿度变化及其与植被恢复响应关系研究

蒋冲  杜希溪  王飞  穆兴民  
【摘要】:渭河流域近60a来相对湿度变化具有以下特点:(1)相对湿度分布具有一定的纬度地带性,存在由北向南递增的趋势;(2)C_v值(变差系数)由西南向东北逐渐增大,变差系数相对较大的区域基本都集中在渭河流域北部、西部和南部部分地区;(3)从流域整体来看,近60a年平均相对湿度距平曲线总体上呈下降趋势,但并未达到显著水平,退耕10a的相对湿度呈微弱上升趋势,年最小相对湿度也表现出类似的变化规律。着重分析了退耕还林(草)工程实施10a来渭河流域年最大NDVI的分布特点和变化趋势。流域内部六盘山一带、中部子午岭一带和南部秦岭北麓、关中盆地一带各有一条NDVI高值区,流域西南角即陇西黄土高原靠近渭河源区部分以及流域中部和东部植被覆盖度较高,数值在0.35以上。渭北黄土高原丘陵区植被覆盖最低,数值在0.35以下。经分析发现,渭河流域内大部分县(市)年NDVI变化介于-0.067/a-0.046/a之间,86个县(市)中只有9个县(市)变化率出现负值。斜率变化相对较大的几个县主要分布在渭河干流、支流及泾河上游、马莲河上游一带。年NDVI变化斜率出现负值的县(市)大多位于渭河中下游地区。为了分析相对湿度与植被恢复的响应关系,对相对湿度的影响因素进行了分析。经分析发现,1951-1998年即大规模退耕还林(草)措施实施前的50a对于平均相对湿度影响较大的因子依次为降水、日照和气温。降水与相对湿度呈正相关,温度和日照与相对湿度呈负相关,虽然风速、气压与相对湿度的相关系数均未达到显著水平,但是风速与相对湿度呈负相关。1998-2007年即退耕还林(草)工程实施后的10a,通过对气象数据和NDVI数据的相关分析表明渭河流域平均相对湿度变-化与植被覆盖(NDVI)呈正相关,即相对湿度随着植被覆盖程度的增加(减少)而相应上升(下降)。吴旗县四季的NDVI都在增加,秋季最大,其次是春季和夏季,冬季最小。10a来秋季NDVI在波动中上升最为明显,最差的年份是1998年,最好的年份是2003年。1998-2007年共10a间四个季节的相对湿度均和降水呈正相关,与温度和风速呈负相关,个别季节达到了显著水平。日照、气压、植被(NDVI)等因素与相对湿度的关系因季节而异。以退耕典型区域安塞县为例,分析了不同类型人工植被对大气相对湿度的影响。发现人工植被在不同程度上都具有增湿效应,但增湿效应存在着差异。其中混交林的增湿效果最明显,灌木林和人工草地的日均相对湿度也明显高于对照。

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