退耕还林草20年来榆林市植被覆盖度时空变化及影响因素分析

为了解退耕还林草工程实施20年来黄土高原生态脆弱区生态环境的变化及其主要驱动力,选取榆林市作为黄土高原生态环境脆弱区的代表,基于像元二分模型估算榆林市2001—2020年的植被覆盖度,利用一元线性回归法分析其20年来植被覆盖度的时空变化特征,并结合偏相关分析和地理探测器法筛选退耕还林草不同时期影响榆林市植被覆盖度年际变化和空间分异的主导因素。结果表明:(1)2001—2020年榆林市植被覆盖度随时间序列呈显著增加趋势(S=0.011,p<0.01)。建设期(2001—2010年)榆林市整体植被覆盖度显著增加(S=0.013,p<0.01),而巩固期(2011—2020年)增加趋势不显著(S=0.005,p>0.05)。(2)2001—2020年榆林市植被覆盖度空间分布呈由东向西递减的格局,榆林市各县(区)植被覆盖度总体呈现增长趋势,其中榆林市东部地区增长趋势较为显著。建设期榆林市植被覆盖度呈增加趋势的面积占比(82.1%)多于巩固期(58.0%)。(3)2001—2020年影响植被覆盖度年际变化的主导因素为累积退耕还林草面积和降雨量,累积退耕还林草面积和降雨量分别是建设期和巩固期的首要影响因素。(4)2001—2020年影响榆林市植被覆盖度空间分异的主导因素为土壤质地、降雨量和土地利用方式。在建设期和巩固期土壤质地的空间差异都与植被覆盖度空间分异密切相关。植被分布的空间异质性和主要影响因素之间的交互作用可为生态恢复措施的精准实施提供科学依据。

作物覆盖度对土壤侵蚀的影响

为研究传统耕作模式下坡耕地作物覆盖度对土壤侵蚀的影响,利用冬小麦不同的种植密度和生长期来模拟作物不同的覆盖度情况。采用人工模拟降雨方法测定0,150万,250万,350万,450万株/hm^(2)5种不同密度处理在不同生育期的覆盖度、地表径流和土壤侵蚀,分析作物覆盖度对土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)坡耕地作物种植密度的不同导致覆盖度产生差异,对土壤侵蚀有明显的影响,作物覆盖度一般随种植密度的增加而增加,但如果密度过大,由于生长状况不佳,覆盖度反而变小,表现为7.5万株/hm^(2)时覆盖度最大,种植密度最大的9万株/hm^(2)的覆盖度却不是最大;(2)侵蚀量和径流量与作物覆盖均呈较好的指数函数关系,分别为Y=44.37e^(-0.09 x)(p<0.01),Y=1089.19e^(-0.02 x)(p<0.01),即随作物覆盖度的增加,径流量和侵蚀量减少;(3)土壤侵蚀和地表径流之间存在显著的指数函数关系(R^(2)=0.96)。研究结果对分析传统耕作农地的土壤侵蚀,量化耕作措施因子和准确预测土壤侵蚀,指导农田水土保持有重要意义。