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毛乌素沙区地下水对植被盖度空间格局影响分析

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通过在榆溪河流域沿地下水埋深增大方向设置植被调查样带,基于植被盖度、地下水埋深及土壤含水量等数据,利用多元经验模态分解(MEMD)获取植被盖度及其影响因子所表征的空间尺度,结构方程解析植被盖度空间分布的驱动因素,并结合聚类分析划分了植被群落自然恢复演替空间格局状态变化特征.结果表明:(1)MEMD将空间多元数据分解为3个本征模态函数,经希尔伯特转换得到各模态函数相应的空间尺度分别为14,27,38 km;(2)结构方程模型和MEMD分解后的最大表征尺度相关分析表明,地下水埋深与植被盖度在整个样带尺度上呈显著负相关(R2=-0.95,p<0.001);土壤含水量与植被盖度以地下水埋深5 m空间尺度为分界点,<5 m的区域呈显著正相关(路径系数为0.68,p<0.001),>5 m的区域呈显著负相关(路径系数为-0.43,P<0.01);(3)在此基础上,结合系统聚类分类结果将植被盖度划分为核心区(地下水埋深0～3 m)、过渡区(地下水埋深3～4 m)、稳定区(地下水埋深4～5 m)、外围区(地下水埋深5～10 m)及边缘区(地下水埋深10～15 m).研究表明,植被盖度对地下水埋深的响应在空间上存在多尺度特征,该结果可为沙地生态恢复及地下水资源的保护与利用提供科学依据.
Effect of Subsurface Water on Spatial Pattern of Vegetation Coverage in Mu Us Sandy Area

贺军奇、赵同强、陈云飞、尚晓伟、刘树平、李安林、刘秀花、马延东、郑策

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长安大学水利与环境学院,西安 710054

旱区地下水与生态效应教育部重点实验室,西安 710054

水利部旱区生态水文与水安全重点实验室,西安 710054

榆林市水利局,陕西 榆林 719000

国家林业和草原局黄土高原水土保持与生态修复重点实验室,西安 710054

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地下水埋深 土壤含水量 植被空间格局 多空间尺度效应 多元经验模态分解

国家自然科学基金国家自然科学基金陕西水利科技计划中央高校基本科研业务费项目

41877179419010342019slkj-18300102292904

2023

10.13870/j.cnki.stbcxb.2023.02.012

水土保持学报
中国土壤学会　中国科学院水利部水土保持研究所

水土保持学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.226
ISSN：1009-2242
年,卷(期)：2023.37(2)
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