呼玛河流域不同类型冻土区土壤理化特征与植被特征关系研究

作     者：丛琪 

作者单位：哈尔滨师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：臧淑英

授予年度：2023年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：呼玛河流域 多年冻土区 土壤理化性质 植被特征 

摘      要：在寒区生态系统中,多年冻土和植被所占比重极高。随着气候、环境变化,多年冻土出现高频率冻融,土壤环境及植被生态系统出现显著性变化。呼玛河流域多年冻土区位于北半球高纬度多年冻土区,同时存在连续性多年冻土区(continuous permafrost region,R-CP,连续性为50-90%)、不连续岛状多年冻土区(discontinuous island permafrost region,R-DIP,连续性为10-50%)、零星岛状多年冻土区(sporadic island permafrost region,R-SIP,连续性0.05)。(2)不同类型冻土区地上植被特征差异明显,冻土退化对植被生长具有正向影响。植被组成随着冻土连续性降低,呈现由落叶针叶林向落叶阔叶林变化趋势。植被郁闭度、盖度的平均值依次显著增加,R-SIP的植被郁闭度平均值为47%,植被盖度平均值为77%。R-DIP的植被郁闭度平均值为44%,植被盖度平均值为76%。R-CP的植被郁闭度平均值为46.2%,植被盖度平均值为75%,表明冻土连续性降低对植被的生长具有一定正向影响。(3)不同类型冻土区植被遥感指标存在显著变化,冻土连续性降低对植被覆盖情况具有正向影响。研究区NDVI和EVI均处在较高水平,零星岛状多年冻土区NDVI和EVI均高于连续性多年冻土区,说明冻土连续性降低有利于植被覆盖度增加。对于研究区的东北部和西南部的草原、阔叶林、针叶林以及内河谷两旁区域而言,前者的NDVI与EVI的值较高,后两者的NDVI与EVI的值较低。并且在这些区域内,空间特征具有类似性特征。存在的NDVI无法彻底纠正大气影响,而且植被覆盖率较高区域大概率出现高饱和等现象,EVI的空间格局与植被类型趋于一致,可以更精准的监测呼玛河流域多年冻土区。(4)不同类型冻土区植被特征的主要影响因素不尽相同,主要受各土壤理化性质影响。随着冻土由R-CP向R-SIP退化,多年冻土从高胁迫环境逐渐转变为较适应环境,植被与土壤NO3-N、NH4-N相关性降低,与含水量呈现高相关性,p H与至由落叶针叶林向落叶阔叶林转变的优势植被特征相一致,并导致土壤SOC、DOC含量降低。分区来看,SOC、p H和NH4-N与连续性多年冻土区植被关系密切,NO3-N、p H与不连续岛状多年冻土区植被相关性较强,SWC、SOC与零星岛状多年冻土区植被具有一定关系。