[00137439]漓江上游流域森林景观格局对土壤水分空间异质性的影响

一、课题来源与背景 课题来源于国家自然科学基金青年基金项目“漓江上游流域森林景观格局对土壤水分空间异质性的影响”,课题任务书编号：41401211。 二、研究目的与意义 本项目利用景观扩张指数（LEI）分析不同时期流域森林景观格局变化模式;采用热红外遥感数据并结合温度-植被干旱指数（TVDI）估算流域表层土壤水分要素空间分布格局;采用NDVI与TVDI的关系评价流域表层土壤水分的空间分布特征;此外,通过流域表层土壤最小持水能力与流域多年平均降雨量空间分布关系来探讨流域的洪涝与干旱分布情况,在一定程度上可以为流域资源管理、土地利用优化模式以及水资源可持续利用提供理论依据。 三、主要论点与论据（1）、1977～2015年近40年间,漓江流域的土地利用分布发生较大变化,林地面积比重呈上升趋势,而耕地和草地下降比重较大;城乡工矿居民用地面所占比重增加。LEI指数可以分析森林景观格局的变化,即在将近40年的漓江上游流域森林景观格局变化模式中,斑块边缘模式为主要的变化模式,在原有的森林景观边缘向外扩展;其中,以2000至2015年期间变化最为明显。森林景观变化模式斑块主要分布在城乡工矿居民用地附近,受人为影响较大。（2）、基于Landsat 8热红外遥感数据反演流域地表温度,并结合温度-植被指数可以估测流域地表土壤水分要素的空间分布特征。其中2015年TVDI指数等级相比1987年和 2001年较小,流域表层土壤水分相对较高。不同时期TVDI显示流域表层土壤水分分布具有一致性,即在流域上游猫儿山源头TVDI指数较低,表层土壤水分较大;而在出水口附近为城乡工矿居民用地比较集中,TVDI指数较高,表层土壤水分较小。（3）、漓江上游流域NDVI在一定程度上影响流域地表土壤水分要素分布,NDVI越高,其所在地区的表层土壤水分越高,其中,尤以流域上游的猫儿山国家自然保护区最为明显;而以城乡工矿居民用地为主的兴安、灵川和桂林市城区的NDVI主要以裸地为主,其表层土壤水分较低。（4）、漓江上游流域洪涝与干旱等级评价。因降雨量与土壤所需最高土壤含水量的分布不一致性, NDVI分布最大的流域上游源头地区,在降雨量不足的情况下,加上植被的蒸腾耗散,土壤含水量相比其它地区降低,为较易引起干旱发生地区;而以城乡工矿居民用地为主的区域较易发生洪涝灾害。 四、创见与创新,社会经济效益及存在的问题（1）、采用景观扩张指数（LEI）可以分析不同时期流域森林景观格局变化模式;结合热红外遥感数据以及温度-植物干旱指数可以从遥感角度估算流域地表土壤水分要素的时空变化特征及其分布规律;此外,从流域表层土壤物理特性与气候变化（主要为降雨量）可以评价流域的洪涝与干旱等级,可为流域资源管理、土地利用优化模式以及水资源可持续利用提供理论依据。（2）、存在问题：成果凝练不及时,在以后的科研研究中,需要及时总结问题,凝练科研成果并及时发表成果。因学科不同,在基础研究上难以发挥应用作用凸显。如何把基础研究的成果应用到社会发展、经济建设或生态文明建设中需要科研人员以及社会的共同努力,特别是科研人员对专业知识的科普化上狠下功夫。此外,在项目实施过程中,如何确保稳定的团队作战方式是项目顺利完成的关键。