科爾沁沙地氣候因子與植被變化及其響應(yīng)關(guān)系研究
本文關(guān)鍵詞:科爾沁沙地氣候因子與植被變化及其響應(yīng)關(guān)系研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:科爾沁沙地是中國沙漠化典型區(qū)域,生態(tài)環(huán)境問題尤為突出,其氣候因子、植被變化均具有一定典型性和代表性。研究其氣候因子、植被變化及其二者響應(yīng)關(guān)系對研究區(qū)水資源合理利用、生態(tài)環(huán)境建設(shè)與改善、區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展都具有實際參考意義。本文以覆蓋研究區(qū)及周邊地區(qū)的27個氣象站點1951-2012年氣象數(shù)據(jù)、2000-2012年歸一化植被指數(shù)(NDVI)數(shù)據(jù),采用回歸分析、5年滑動均值、氣候傾向率、Mann-Kendall檢驗、最大合成(MVC)、像元二分模型、簡單、偏相關(guān)分析等方法,對研究區(qū)多年氣候因子、植被NDVI變化特征與規(guī)律及其二者響應(yīng)關(guān)系進行了定性與定量分析研究。得出如下主要結(jié)論:1、研究區(qū)區(qū)域平均年(季)降水量62年來變化(年:6.913mm/10a)不顯著,年降水量以濕潤一干燥交替的形式變化。空間上年(季)降水量多年均值以開魯、阿魯科爾沁旗為中心向四周、自西北向東南逐漸增大;年降水量在1951-1982年減少速率快的地區(qū),在1983-2012年減少速率相對較慢。2、研究區(qū)區(qū)域平均年(季)最高(年:0.223℃/10a)、平均(年:0.319℃/10a)、最低(年:0.525℃/10a)氣溫均呈升高趨勢,并依次在1981-1987年、1981-1994年、1985-1999年發(fā)生突變,冬、春、秋、夏季依次發(fā)生突變;突變前后四季多年均值增量變化的季節(jié)順序與其增溫速率增量的變化順序相反。春季、最低、突變前春季最低(0.50℃/10a)、突變后秋季最高(0.75℃/10a)氣溫對升溫貢獻最大?臻g上年氣溫自北向南逐漸升高;年最高、平均(最低)氣候傾向率分別自西向東、自北向南逐漸減小;年最低氣溫突變后顯著升溫的面積比突變前增大6.79%。年(夏季)降水量與氣溫整體呈階段性對稱關(guān)系,與最高、平均、最低氣溫的對稱性依次減弱。3、研究區(qū)植被長勢總體呈變好趨勢,其中28.56%的植被呈變差趨勢,NDVI值在0.60以下、裸地和低覆蓋度植被減少,其余呈變好趨勢。高覆蓋度植被在2012年最多,面積占52.9.0%。4-8月份多年植被變化率與植被的生長狀況基本相反。4、植被對累積2-3個月降水量、當(dāng)月及平均2-3個月氣溫的正響應(yīng)顯著;降水量增多,年內(nèi)4一11月份氣溫和4月份最低氣溫升高,6-8月份各月平均、最高氣溫降低,均促進植被生長。NDVI在0.23~0.62時對降水量、在0.03~0.33和0.43~0.53時對氣溫的正響應(yīng),在0.53以上對平均、最低氣溫的負(fù)響應(yīng),均更顯著。水熱同期比單獨因子變化對植被影響更大。當(dāng)降水量、氣溫在一定范圍變化時,NDVI響應(yīng)于一定范圍,如當(dāng)降水量、平均、最高、最低氣溫分別在104.90-159.38mm、18.68~25.58℃、24.96~32.04℃、12.65~19.81℃時,NDVI響應(yīng)于0.43-0.53?臻g響應(yīng)關(guān)系中,降水量增加促進大部分面積植被生長;4-8月份各月水熱共同作用下最高氣溫升高抑制、單獨最低氣溫升高促進植被生長的范圍最廣。5、半固定沙地4、6月份對降水量的正響應(yīng)、5-7月份對平均氣溫的負(fù)響應(yīng)更顯著;固定沙地和草地6、7月份對降水量的正響應(yīng)、平均氣溫的負(fù)響應(yīng)更顯著。6、氣候變化對植被的影響大于人類活動的影響,人類活動的相對作用在6月份最大,占13.2%。
【關(guān)鍵詞】:科爾沁沙地 降水 氣溫 突變 歸一化植被指數(shù) 特征 響應(yīng)關(guān)系
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:Q948
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-14
- 1 引言14-24
- 1.1 研究背景14-15
- 1.2 研究目的及意義15
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-21
- 1.3.1 國內(nèi)外氣候變化研究現(xiàn)狀15-18
- 1.3.2 國內(nèi)外植被變化研究現(xiàn)狀18-20
- 1.3.3 國內(nèi)外植被指數(shù)與氣候因子變化間響應(yīng)關(guān)系研究現(xiàn)狀20-21
- 1.4 研究技術(shù)路線與內(nèi)容21-24
- 2 研究區(qū)概況24-26
- 2.1 地理位置24
- 2.2 地質(zhì)地貌24-25
- 2.3 氣候條件25
- 2.4 科爾沁沙地主要植被25-26
- 3 數(shù)據(jù)來源與處理26-40
- 3.1 數(shù)據(jù)來源26-30
- 3.1.1 氣象數(shù)據(jù)來源26-27
- 3.1.2 遙感數(shù)據(jù)來源27-30
- 3.2 數(shù)據(jù)處理方法30-40
- 3.2.1 氣象數(shù)據(jù)處理方法30-36
- 3.2.2 遙感數(shù)據(jù)處理方法36-40
- 3.2.2.1 MODIS數(shù)據(jù)的處理36-39
- 3.2.2.2 LADSAT數(shù)據(jù)的處理39-40
- 4 氣候因子變化分析40-63
- 4.1 降水量變化分析40-45
- 4.1.1 降水量時間序列年際、年內(nèi)變化40-42
- 4.1.2 降水量時間序列季節(jié)變化42-43
- 4.1.3 年降水量空間變化43-44
- 4.1.4 四季降水量空間變化44-45
- 4.2 氣溫變化分析45-51
- 4.2.1 平均氣溫時間序列年際、年內(nèi)變化45-46
- 4.2.2 平均氣溫時間序列季節(jié)變化46-47
- 4.2.3 年平均氣溫空間變化47-48
- 4.2.4 最高氣溫和最低氣溫時間序列年際、年內(nèi)變化48-49
- 4.2.5 最高氣溫和最低氣溫時間序列季節(jié)變化49-50
- 4.2.6 年最高氣溫和最低氣溫空間變化50-51
- 4.3 氣溫突變分析51-58
- 4.3.1 氣溫的突變檢驗51-52
- 4.3.2 氣溫突變前后的年際變化52-53
- 4.3.3 氣溫突變前后的季節(jié)變化53-56
- 4.3.4 年氣溫突變前后的空間變化56-58
- 4.4 氣溫與降水關(guān)系分析58-62
- 4.5 討論62-63
- 5 植被變化分析63-73
- 5.1 植被指數(shù)時間序列變化分析63-65
- 5.1.1 植被指數(shù)年際、年內(nèi)變化分析63
- 5.1.2 植被指數(shù)各月年際變化分析63-65
- 5.2 植被指數(shù)及覆蓋度空間變化分析65-73
- 5.2.1 植被指數(shù)多年均值及年際空間變化分析65-67
- 5.2.2 植被指數(shù)各月多年均值空間變化分析67-68
- 5.2.3 植被指數(shù)各月空間變化率分析68-70
- 5.2.4 植被覆蓋度多年空間變化分析70-73
- 6 植被變化與氣候因子變化間的響應(yīng)關(guān)系分析73-100
- 6.1 植被指數(shù)與氣候因子時間序列響應(yīng)關(guān)系分析73-80
- 6.1.1 植被指數(shù)與氣候因子2000-2012年基本變化特征73-74
- 6.1.2 植被指數(shù)與氣候因子變化間年際響應(yīng)關(guān)系分析74
- 6.1.3 植被指數(shù)與氣候因子變化間年內(nèi)響應(yīng)關(guān)系分析74-76
- 6.1.4 植被指數(shù)與氣候因子變化間年內(nèi)定量響應(yīng)關(guān)系分析76-78
- 6.1.5 植被指數(shù)與氣候因子變化間各月年際響應(yīng)關(guān)系分析78-79
- 6.1.6 植被指數(shù)與氣候因子變化間各月年際定量響應(yīng)關(guān)系分析79-80
- 6.2 植被指數(shù)與氣候因子變化間空間響應(yīng)關(guān)系分析80-91
- 6.2.1 氣候因子2000-2012年空間基本變化特征80-81
- 6.2.2 植被指數(shù)與氣候因子變化間年際空間響應(yīng)關(guān)系81-83
- 6.2.3 植被指數(shù)與氣候因子變化間年內(nèi)空間響應(yīng)關(guān)系83-84
- 6.2.4 植被指數(shù)與氣候因子變化間各月年際空間響應(yīng)關(guān)系84-91
- 6.3 典型植被類型與氣候因子變化間的響應(yīng)關(guān)系分析91-97
- 6.3.1 典型植被類型的基本特征91-94
- 6.3.2 典型植被類型與氣候因子變化間的響應(yīng)關(guān)系94-97
- 6.4 人類活動和氣候因子變化對植被變化相對作用的初步探討97-98
- 6.5 討論98-100
- 7 結(jié)論與展望100-102
- 7.1 結(jié)論100-101
- 7.2 研究展望101-102
- 致謝102-103
- 參考文獻103-112
- 作者簡介112
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