半干旱地区土壤水蚀与植被的相互作用模型研究

发布时间：2021-03-28 06:03

　　根据土壤水蚀与植被之间相互作用机理的分析,本文建立了半干旱地区土壤水蚀与植被相互作用的带白噪声的非线性动力学模型。通过对模型的解析分析和数值模拟,深入研究了水蚀过程和植被生长之间的动力学关系,模拟了土壤水蚀和植被生长的时间演变过程。结果表明：（1）不同的参数条件下,土壤水蚀和植被生长随着时间的变化会达到不同的稳定平衡状态,或者达到稳定内平衡状态,即水蚀和植被共存态；或者达到稳定边界平衡态,即植被生长达到最大值的状态,或土壤水蚀达到最大值的状态。（2）当模型中存在两个内平衡点时,由于随机因素的影响,植被和水蚀随着时间的变化会出现一些偏差,部分区域的最终稳定平衡状态可能会发生变化,水蚀和植被的共存区域可能与水蚀最大区、植被最大区相互转换。（3）基于数值模拟的研究,计算了模型中各个参数的变化对模型稳定内平衡点和稳定共存区域的影响,以及随机因素对模型的影响。研究植被和土壤水蚀的相互作用是生态学的核心问题之一,非线性动力学模型研究是一个重要的手段,本项研究对于植被和土壤水蚀相互作用机制的理解及半干旱地区的水土保持和植被恢复等具有理论和应用价值。 

【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-10分界线方存在稳定平衡点的情况

中的参数条件下非共存区域占的比例非常小，分界线随着参数的变化也不显著（不再详细讨论），如图4-31所示，描述了在第一种情况中，分界线随着水烛增长率的变化，随着水烛增长率的升高，水t虫和植被的共存区域减小，不利于水烛和植被随着时间的变化达到平衡。2| 1 1 1 ！ k =0.0361.8 - -1.S、,卿 -1.4_~=ftW7 共存区域1.21 - -0.8 - 3 -0.6 - ■20.4 - J ‘0.2 - -0' ‘ ‘ ‘ ‘ 0 2 4 6 8 10 12S图4-31分界线随水烛增长率k的变化由于模型本身是一个水烛和植被的竞争模型，植被增长系数h和植被抑制水t虫的系数m对侵烛的作用与水烛增长系数k和水烛抑制植被的系数P类似，厂,?对平衡点的影响与&对平衡点的影响类似。在第三种和第四种情况中，环境参数m，k,p, 的变化对分界线有不同的影响

图4-36分界线随植被量上限S…的变化图4-37描述了在其他环境参数不变的情况下，分界线随系统植被最大值的变化，当Km取值较小时，分界线上移，系统植被量上限很少，系统内将会有一半多的区域趋向水t虫最大值，当Km取值较大时，分界线下移，系统植被量上限达到一定程度时，共存区域才会占据大的比例，从图中可以看出系统植被量上限对共存区域有非常大的影响，说明当水t虫占据优势时


本文编号：3105019