【摘要】：人類活動干擾下濕地景觀變化及其帶來的氣候效應(yīng)研究已成為全球環(huán)境變化研究的熱點。本研究以三江自然保護區(qū)作為野外實驗區(qū)，對濕地-農(nóng)田邊緣帶上近地層冷濕氣象要素在水平與垂直方向上的空間變化進行實地連續(xù)測量，構(gòu)建了微風(fēng)條件下冷濕氣候要素邊緣效應(yīng)水平變化模型，并定量化分析了濕地景觀尺度冷濕要素邊緣效應(yīng)的近地層時空尺度動態(tài)變化模式。在此基礎(chǔ)上，，以洪河濕地研究區(qū)、南甕河濕地研究區(qū)、雙臺河口濕地研究區(qū)、興凱湖濕地研究區(qū)和扎龍濕地研究區(qū)作為研究對象，分別利用氣象站數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)，結(jié)合冷濕氣候要素邊緣效應(yīng)水平變化模型，基于GIS技術(shù)模擬了五個研究區(qū)濕地景觀近地層冷濕氣候要素的空間分布。最后，對比分析了基于兩種數(shù)據(jù)源的空間模擬效果與時空變化模式。其研究結(jié)果表明： （1）在微風(fēng)條件下，濕地與農(nóng)田之間邊緣帶普遍存在著冷濕小氣候邊緣效應(yīng)，氣溫和相對濕度在水平方向上呈現(xiàn)非線性S型生態(tài)遞變規(guī)律，白天濕地斑塊具有冷濕效應(yīng)而夜間則具有暖干作用；垂直方向上，隨著距地面高度不斷增加，冷濕氣候要素邊緣效應(yīng)強度（MEE）不斷減小而邊緣效應(yīng)范圍（REE）不斷增大；一日內(nèi)，MEE與REE隨時間具有一定的變化規(guī)律；作物生長季內(nèi)，前期的邊緣效應(yīng)較后期更明顯；降水狀況不同的年份，白天濕地斑塊都具有冷濕效應(yīng)，區(qū)別主要在夜間，表現(xiàn)為干旱年份濕地斑塊夜間具有冷濕作用。 （2）利用氣象站數(shù)據(jù)與濕地景觀格局?jǐn)?shù)據(jù)，結(jié)合冷濕氣候要素邊緣效應(yīng)水平變化模型，形成了一種濕地景觀尺度近地層冷濕氣候要素的GIS空間模擬方法。 （3）基于氣象站數(shù)據(jù)的空間模擬結(jié)果顯示冷濕氣候要素梯度具有緯向與經(jīng)向的地帶性分異規(guī)律。從晝夜對比來看，白天濕地斑塊具有明顯的降溫增濕作用而夜間冷濕作用不穩(wěn)定；氣溫與相對濕度的MEE在生長季具有一定的變化規(guī)律，生長前期白天氣溫的邊緣效應(yīng)強于生長后期；而相對濕度MEE總體上呈現(xiàn)U型分布，整個生長季增濕作用明顯。 （4）考慮濕地景觀斑塊內(nèi)部地表特征差異，利用遙感數(shù)據(jù)與濕地景觀格局?jǐn)?shù)據(jù)，結(jié)合冷濕氣候要素邊緣效應(yīng)水平變化模型，形成了一種改進的濕地景觀尺度近地層冷濕氣候要素空間模擬方法。 （5）基于遙感數(shù)據(jù)的空間模擬結(jié)果顯示，與氣象站數(shù)據(jù)相比，遙感數(shù)據(jù)可獲得斑塊內(nèi)部更為詳細(xì)的地表特征；其時空變化規(guī)律與基于氣象站數(shù)據(jù)的分析結(jié)果總體上一致，但各個要素的空間遞變程度不同，表現(xiàn)在遙感獲得的氣溫MEE與氣象站獲得的氣溫MEE相差約0.44℃，而相對濕度MEE普遍比氣象站獲得的MEE低3.7%。 下墊面性質(zhì)不同而產(chǎn)生的水熱差異以及由此產(chǎn)生的大氣湍流作用是產(chǎn)生濕地冷濕小氣候邊緣效應(yīng)的根本原因；同時，當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件也在此基礎(chǔ)上使?jié)竦剡吘壭?yīng)的模式與特征進一步復(fù)雜化。通過考慮濕地-農(nóng)田斑塊之間邊緣帶近地層冷濕氣候要素的水平變化模式，本文提出了一種模擬景觀尺度下氣候要素空間分布的新思路，其模擬效果從本質(zhì)上優(yōu)于傳統(tǒng)的空間插值方法。該方法為景觀生態(tài)功能空間尺度轉(zhuǎn)換及機制的深入研究提供了有效途徑，豐富與發(fā)展了基于格局-過程-功能理論的景觀生態(tài)學(xué)方法體系；同時，對著手研究基于濕地景觀空間異質(zhì)性的濕地氣候效應(yīng)變化及其對區(qū)域環(huán)境的影響也具有十分重要的應(yīng)用價值。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P901;P467;P208

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本文編號：2273060