基于GIS的云南小江流域植被生态需水量时空分布规律

作     者：周晓东 

作者单位：中国地质科学院 

学位级别：硕士

导师姓名：邓艳

授予年度：2017年

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 0713[理学-生态学] 

主      题：云南小江流域 植被生态需水量 植被生态缺水量 土壤水分限制系数 岩溶断陷盆地 

摘      要：云南小江流域位于中国的西南岩溶区,区内岩溶地质构造发育,降雨量匮乏,水资源利用率低。近年来,随着社会的进步,人口的增长,流域内各部门对水资源的需求量不断的增加,加之技术和管理水平的落后,流域大部分地区水资源严重浪费,整个流域生态需水量超过流域的最大承载能力,致使该区植被退化,石漠化加剧,生态环境日益突出。从流域尺度研究整个小江流域的植被生态需水量,为下一步实现对整个小江流域的不同部门之间水资源的优化配置、植被的修复、石漠化的治理具有重要的意义。本文基于GIS技术,根据野外样方调查资料以及小江流域气象数据,运用ENVI5.0软件处理遥感图像利用Penman-Monteith公式计算小江流域植被的生态需水量,通过ArcGIS差值,对流域的生态需水和生态缺水进行分析。获得主要结果如下:（1）流域内植被的蒸散量的年内分布表现出在1月与12月较低,各气象站的最大值出现在3-5月份,变化范围在276.00-429.96mm。3-5月份的蒸散量占全年年蒸散量的36.53-7.72%。从各个气象站的年平均ET0值来看,各气象站的ET0值由大到小的排序为:永宁午街铺金马逸圃白水旧城向阳三塘,ET0最大值出现在流域西南部的永宁站,蒸散量为2945.12 mm;最小值出现在流域的东部的三塘站,其值为2581.52mm。（2）从遥感解译的结果可以知道农田植被是小江流域的主要植被类型,占整个流域面积的55.67%,主要分布在流域的断陷盆地区以及山地地势平坦区,疏林地面积次之,为214.80km2,占整个流域面积的21.41%。主要分布在流域的东南和西南部分的山区。湿地是六种植被类型中占地面积最小,仅占整个流域面积的3.77%,主要分布在流域的中部,靠近泸西县城的部位。（3）小江流域土地利用类型中有植被覆盖的主要包括有林地、疏林地、灌丛、草地、农田、湿地六种。流域内各土地利用类型代表植被的生态需水量由大到小的排序为疏林地、农田、有林地、草地、灌丛、湿地,在丰水年适宜生态需水量中疏林地的需水量达1.46亿m,占整个流域需水量的46.23%,湿地的适宜生态需水量为0.02亿m,仅占整个各流域的0.74%。小江流域的适宜生态需水量在三个水文年中分别为3.16亿m、3.13亿m、2.80亿m。各代表植被的需水量在整个流域的分布总体上表现出从流域的东部到西南部需水量值逐渐增加。（4）以地貌类型划分为基础,小江流域内适宜和最小生态需水量最大值都出现在小江岩溶河谷区,从生态缺水量值来看,农田作物只在整个小江流域丰、平、枯三个水文年中几乎不缺水,疏林地仍然是该流域缺水量最大的植被类型,缺水量值变幅为1.98-6.36亿m,占整个流域缺水量的77.38-84.43%。在各个气象站中缺水量值最大的气象站出现在永宁站,最小值位于三塘站,整个流域的缺水量表现出从东部到西南部缺水量值逐渐增大,在流域的东北部缺水量值变化平缓。小江流域五个地貌单元中,生态健康监测治理区重点在小江岩溶河谷区和盆地外围岩溶中山区。