黄土高原关键生态水文要素研究

1.利用生态学、地理学的理论与方法，通过提取植被物候数据和计算气候因子、SPEI、WUE数据，分析气候因子、SPEI、植被覆盖度、植被物候和WUE的时空变化特征，探究黄土高原植被覆盖度变化、植被物候变化和WUE及其对气候和干旱的响应。2.运用InVEST模型定量评估1990、2000、2010和2020年生境质量、碳储量、产水量和土壤保持4项关键服务。明确了各项服务的时空变化特征，分析不同空间尺度下生态系统服务的权衡与协同关系，探究了生态系统服务功能空间分异的驱动因素。

黄土高原生态环境整体较为脆弱，对气候变化的响应尤为敏感，是人口、资源、环境问题较集中的区域之一。近年来，随着全球气候变化和人类活动的加剧，黄土高原的生态环境面临诸多挑战，关键生态水文要素的变化成为研究的热点和前沿问题。本书通过深入研究黄土高原的气候变化、植被物候、干旱指数、蒸散发及水分利用效率等关键生态水文要素，揭示了它们的时空分布特征、变化趋势，重点探讨了气候变化对植被物候及生态系统水分利用效率的影响。基于此，本书提出了黄土高原优化土地利用结构、加强生态管控与植被恢复、强化科学研究与监测、科学规划植被类型等具体建议，力求为黄土高原植被应对气候变化及生态系统的可持续发展提供理论基础。

裴婷婷，1989年12月生，甘肃静宁人。2017年毕业于北京师范大学，获理学博士学位。现为甘肃农业大学管理学院副教授、硕士生导师，兼任甘肃省管理学会土地资源管理专业委员会委员，主要从事土地生态、生态遥感及相关领域的教学与科研工作。在Journal of Geophysical Research: Biogeosciences、Global Ecology and Conservation、《农业工程学报》、《干旱区地理》等国内外期刊发表论文20余篇。主持国家自然科学基金项目1项，主持完成甘肃省自然科学基金青年基金项目、甘肃省高校创新基金项目及校级科研项目7项，出版专著1部。

第一章　绪论 1第一节　选题背景及意义 3第二节　研究进展及研究内容 5一、研究现状和进展 5二、研究内容 23三、技术路线 24第三节　研究区概况及数据整理 26一、研究区概况 26二、数据来源与预处理 27三、研究方法 42第二章　黄土高原气候变化时空分布特征 50第一节　黄土高原年平均气候的时空变化特征 50第二节　黄土高原季节性气候的时空变化特征 51第三节　黄土高原极端气候的时空变化特征 55第四节　讨论 59第五节　小结 60第三章　黄土高原植被物候及其影响因素研究 62第一节　黄土高原植被物候的时空变化特征 62一、黄土高原植被物候的时间变化特征 62二、黄土高原植被物候的空间变化特征 64三、黄土高原植被物候未来变化趋势预测 66四、黄土高原植被物候在不同地形条件下的变化特征 67第二节　黄土高原植被物候对气候及SPEI的响应 69一、黄土高原植被物候对年平均气候的响应 70二、黄土高原植被物候对季节性气候的响应 73三、黄土高原植被物候对极端气候的响应 78四、黄土高原植被物候对SPEI的响应 84第三节　讨论 87一、黄土高原物候变化的时空分布特征 87二、黄土高原气候因子对植被物候的影响 88三、黄土高原干旱对植被物候的影响 91第四节　小结 92第四章　黄土高原干旱指数变化及其影响因素 98第一节　黄土高原SPEI的时空分布特征 98一、SPEI的时间变化特征 98二、SPEI的空间变化特征 101第二节　SPEI的变化趋势预测 106第三节　讨论 108第四节　小结 110第五章　黄土高原ET变化及其影响因素 112第一节　黄土高原气温、降水、NDVI以及ET的时空变化差异 112第二节　ET对气温、降水和NDVI的季节敏感性分析 115一、ET对气温的敏感性 115二、ET对降水的敏感性 117三、ET对NDVI的敏感性 118第三节　气温、降水和NDVI对ET贡献程度的季节性差异 119第四节　讨论 122一、气温对蒸散发影响的季节性差异 122二、降水和NDVI对蒸散发影响的季节性差异 123第五节　小结 124第六章　黄土高原WUE变化及其影响因素 126第一节　黄土高原WUE时空分布特征 126一、WUE的时空变化特征 126二、GPP和ET的时空变化特征 129第二节　黄土高原气候及SPEI对WUE的影响 136一、黄土高原气候对WUE的影响 136二、黄土高原SPEI对WUE的影响 140第三节　黄土高原气温、降水和NDVI对WUE的影响 144一、WUE对气温、降水和NDVI的敏感性分析 144二、气温、降水和NDVI对WUE的贡献程度分析 147第四节　极端气候事件下WUE的差异及其影响因素 149一、极端干旱和湿润事件下水分利用效率的差异 149二、极端干旱和湿润事件对水分利用效率的影响 153三、极端干旱和湿润事件下气温及降水对GPP和ET的影响 156第五节　讨论 159一、WUE的时空变化 159二、不同植被WUE的变化 161三、黄土高原WUE对气候的响应 161四、黄土高原WUE对SPEI的响应 163五、气温、降水和NDVI对水分利用效率的影响 166六、极端干旱和湿润事件对WUE的影响 168第六节　小结 170一、季节性植被GPP、ET和WUE的时空变化特征 170二、季节性干旱和WUE的时空分布特征 171三、生态系统水分利用效率及其影响因素 172第七章　研究结论与不足 176第一节　研究结论 176第二节　政策建议 180一、优化土地利用结构，推进黄土高原农林牧区分布调整 181二、加强生态管控和植被恢复，促进区域生态系统的稳定性 181三、强化科学研究与监测，有效应对极端气候影响 182四、优化水源涵养区建设，增强生态系统功能 182五、科学规划植被类型，制定季节差异化生态保护政策 183六、放眼长期效益，把控生态修复质量 183七、完善生态补偿机制，促进区域协调发展 183第三节　研究不足 184参考文献 185后记 192