简介:本文是库布齐和库布齐沙漠有关专升本毕业论文范文和因子分析方面论文范文.
摘 要：以库布齐沙漠试验站2018年1—12月地温与气象数据为基础,分析库布齐沙漠地温变化特征及其影响因子.结果表明,库布齐沙漠20cm、40cm地温常年在-10～35℃之间,地温最高值在8月份;20cm地温在12月份达到最低值,40cm地温最低值滞后1个月;随着土壤深度的增加,春、夏两季地温呈现下降趋势,秋、冬两季地温呈现上升趋势;月平均地温8月份最高,20cm月平均地温在1月份最低,40cm月平均地温最低值约滞后1个月;各层地温低于0℃持续时间为3个月左右;20cm各季节地温大致呈正弦变化,40cm地温近似一条直线;夏季地温数值在白天接近,春、秋、冬季地温数值在夜晚相近;各季节地温最高值在00∶00—03∶00之间,地温最低值在12∶00—18∶00之间;空气温度与地温相关性最为显著,其次为二氧化碳浓度,降雨直接导致地温显著下降,光照强度、空气湿度和风速对地温的影响较小.
关键词：
库布齐;地温;土壤深度;环境因子
中图分类号：S152
文献标识码：A
DOI：10.19754/j.nyyjs.20200315044
引言
气候变化是一个典型的全球环境问题,大量监测数据和科学研究表明：随着全球温室效应范围的持续扩大,全球表面的平均温度在不断上升,预计到21世纪末全球地表温度将在20世纪初的基础上升高0.3～4.8℃[1,2].地温是地表面和地面以下不同深度处土壤温度的统称[3],是连接土壤—植被—大气的一个关键因素,影响着各种生物化学过程、植物的生长、发育和土壤的形成,同时也影响着大气环流和气候变化[4,5].沙漠是陆地表面重要的地貌单元,沙漠地区环境相对恶劣,气候复杂多变,区域间生态条件差别较大.地温对沙漠水分蒸发循环、植被类型、数量及其分布等具有直接的重要影响[6,7].
目前,中国关于地温的研究主要是集中于东部农业地区和青藏高原地区.龚强[8]根据辽宁省各地区气象站近60a不同深度地温资料,发现不同地区、不同土层储能期存在差异.王选耀[9]对烟台地区浅层土壤温度的變化特征进行了研究,发现BP人工神经网络模型对土壤温度预测精度优于多元回归模型.张焕平[10]采用气候统计诊断方法对近40a青海浅层地温分析,发现年平均地温、四季平均浅层地温呈上升趋势,且夏季增幅最大、冬季最小.周刊社[11]选取西藏8个气象站43a的地面观测资料,采用Mann-Kendall检验等方法,对地温变化趋势及与气温的突变关系进行分析,发现各层地温相关性显著且地温呈上升趋势,藏西部和藏中部地温增温幅度整体高于藏东部.张娟[12]采用对比分析及线性趋势等方法,对青海省玉树县巴塘高寒草甸土壤温湿变化状况进行了详细分析,找出了不同季节土壤温湿度的变化规律.王胜[13]分析了敦煌地区不同程度的降水对土壤温湿度的影响,降水量对地表物理量的影响较大.但对沙漠地区的地温研究较少,沙漠地温随时间变化特征与机制需要更深入的探究.
本文以库布齐沙漠2018年地温观测数据为基础,分析了其日变化、月变化等特征,以及与环境因子间的响应机制,为合理利用气候特点提升作物种植质量提供了科学依据,也为荒漠化治理提供一定的理论参考,对于探究作物的生态适应性、合理开发利用荒漠化土地有重要意义.
1材料与方法
1.1研究区概况
库布齐沙漠位于北京西部,内蒙古鄂尔多斯高原的北部,内蒙古鄂尔多斯市的杭锦旗、达拉特旗和准格尔旗的部分地区,是中国第7大沙漠.总面积约145万hm2,以流动、半流动沙丘为主,西、北、东3面紧邻黄河,地势平坦,南部高于北部.研究区实验站点选取在E108°43′,N40°32′,海拔1050m处,处于库布齐沙漠东南部,气候类型属于中温带半干旱类型,昼夜温差较大,四季不分明.年平均气温8.31℃,年大风天数为25～35d,年降雨量约150mm,干旱少雨,蒸发量远超过降雨量,年平均日照时数约3000h,光照充足.
1.2数据来源与方法
项目研究与亿利集团合作展开,依托独立开发的“亿利生态沙漠大数据平台”与自主研发的“神农物联”系列物联网自动采集设备,创新生态环境实时监测,全面推进物联网+大数据应用.平台目前采集数据已经覆盖全国8大沙漠、4大沙地以及青藏高原地区,并正在向“一带一路”国家和地区延伸;实现了对气象、土壤、水位等多种文本和图片信息等的全面感知与获取,数据实时传输,采集范围广、类型丰富、数据量庞大,真实可靠.
2018年1—12月的地温数据来源于库布齐沙漠-阿木古龙C试验站,仪器埋设深度分别为20cm、40cm;同时观测空气温度、湿度、降雨、二氧化碳浓度、风速、光照强度等气象数据,数据采集频率为1h.以不同土层深度的地温数据作为基础,对研究区内地温随时间变化特征及影响因子进行分析.采用中国气象学上四季划分方法,3—5月为春季,6—8月为夏季,9—11月为秋季,12月—次年2月为冬季.采用Excel2019软件进行地温及气象因子数据整理、作图,利用SPSS24软件对地温与气象因子进行pearson相关分析及逐步回归分析.
2结果与分析
2.1不同深度地温年、月变化
库布齐沙漠20cm、40cm土壤温度常年在-10～35℃之间,变化相对较高.地温的变化与土壤深度有着密切联系,地温变化幅度随着土壤深度的不断增加而减小,40cm地温的变化幅度小于20cm处.全年20cm处地温低于0℃的时间为88d;40cm处地温低于0℃的时间为85d.20cm处年平均地温为12.59℃,40cm处年平均地温为12.97℃.地温最高值在8月份,20cm处达到33.30℃,40cm处达到30.50℃;20cm处地温在12月份达到最低值-11.60℃,40cm处地温在1月份达到最低值-7.35℃.随着土壤深度的增加,春、夏两季20cm、40cm地温呈现下降趋势,秋、冬两季20cm、40cm地温呈现上升趋势（图1）.
地温月平均变化趋势基本相同（图2）,月平均地温从2—8月呈现上升趋势,8月份达到最高,20cm、40cm月平均地温分别为28.54℃、27.21℃;9月份开始下降,20cm月平均地温在1月份达到最低-5.14℃,40cm月平均地温在2月份达到最低-3.69℃,40cm较20cm月平均地温最低值出现时间滞后1个月.1月1日—3月2日,12月5—31日,20cm地温低于0℃,持续时间为3个月左右;12月10—31日,1月1日—3月4日,40cm地温低于0℃,持续时间为3个月左右.夏季40cm处较20cm处月平均地温低,热量向下输送;冬季40cm处较20cm处月平均地温高,热量向上输送.
2.2地温的季节、日变化
选取1月6日、4月9日、7月7日和10月7日4个典型晴天数据,代表春、夏、秋、冬各季节地温日变化,以分析日变化的季节特征.20cm各季节地温大致呈正弦变化,40cm地温变化不显著,近似1条直线.夏季20cm、40cm地温数值在白天接近,春、秋、冬季20cm、40cm地温数值在夜晚相近（图3）.
1d中各层地溫均有1个最高值和1个最低值,20cm地温最高值出现时间为00∶00—01∶00;最低值出现时间为12∶00—13∶00.40cm地温最高值出现时间为00∶00—03∶00;最低值出现时间为14∶00—18∶00.随着土壤深度的增加,空气温度、太阳辐射等对地温的影响减弱,最值出现时间延后,地温变化幅度减小;春、夏两季20cm日平均地温高于40cm,秋、冬两季20cm日平均地温低于40cm.如表1.
2.3地温与环境因子的关系
20cm地温与40cm地温相关系数高达0.992（表2）,线性关系显著.环境因子对地温具有显著影响,不同环境因子对地温的影响存在不同程度的差异.空气温度与地温的线性关系最为显著,其次为二氧化碳浓度、光照强度、空气湿度、风速,地温与二氧化碳浓度、风速呈负相关,与其它环境因子均呈正相关.空气温度与地温的相关系数最高,与20cm、40cm地温相关系数分别为0.912和0.895;随着土壤深度的增加,空气温度与地温的相关性降低,空气温度对地温的影响减小.二氧化碳浓度与20cm、40cm地温的相关系数分别为-0.557、-0.517,与地温存在中等程度负相关关系,随着二氧化碳浓度的升高,地温降低;随着土壤深度的增加,二氧化碳浓度与地温的相关性降低,对地温的影响减小.光照强度、空气湿度、风速与20cm、40cm地温相关性较弱.
研究发现库布齐沙漠-阿木古龙C试验站降雨极少,降雨量数据少,因此在逐步回归分析中将降雨数据剔除,对降雨数据单独进行统计并与20cm地温、气温做线性回归分析（图4）,发现降雨之后,空气温度、地温均呈明显下降趋势;降雨停止后,空气温度和地温呈现上升趋势,存在明显的负相关关系,表明降雨可以直接导致20cm地温的下降.空气温度、二氧化碳浓度、降雨可直接影响地温的变化幅度,而光照强度、空气湿度、风速只是引起20cm、40cm地温变化的因素,并不会影响地温的变化趋势.
3结论
库布齐沙漠20cm、40cm地温常年在-10～35℃之间,各层地温最高值出现时间均是8月份;20cm地温在12月份达到最低值,40cm地温最低值约滞后1个月.随着土壤深度的增加,春、夏季地温呈现下降趋势,秋、冬季地温呈现上升趋势.月平均地温8月份最高,20cm月平均地温在1月份最低,40cm月平均地温最低值滞后1个月.20cm、40cm地温低于0℃持续时间为3个月左右.
20cm各季节地温大致呈正弦变化,40cm地温近似1条直线.夏季20cm、40cm地温数值在白天接近,春、秋、冬季20cm、40cm地温数值在夜晚相近.各季节地温日最高值在00∶00—03∶00之间,最低值在12∶00—18∶00之间.春、夏两季20cm地温日平均温度高于40cm,秋、冬两季则相反.
20cm地温与40cm地温相关系数高达0.992,线性关系显著.所有影响因子中,空气温度与地温的线性关系最为显著,其次为二氧化碳浓度,且随着土壤深度的增加,空气温度与地温的相关性降低,降雨直接导致地温显著下降;空气湿度、光照强度和风速对20cm、40cm地温的影响较小.
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（责任编辑周康）
总结：本文评论：本文是关于对写作因子分析论文范文与课题研究的大学硕士、库布齐和库布齐沙漠本科毕业论文库布齐和库布齐沙漠论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助.
因子分析引用文献:
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[3] 语料库和bnc在职研究生论文范文 语料库和bnc方面论文范文文献2万字
