【摘要】：人類活動(dòng)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(diǎn)。本研究以三江自然保護(hù)區(qū)作為野外實(shí)驗(yàn)區(qū)，對(duì)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(jìn)行實(shí)地連續(xù)測(cè)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(shí)空尺度動(dòng)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(tái)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(duì)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(gè)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(duì)比分析了基于兩種數(shù)據(jù)源的空間模擬效果與時(shí)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(duì)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(qiáng)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(shí)間具有一定的變化規(guī)律；作物生長(zhǎng)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(duì)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(duì)濕度的MEE在生長(zhǎng)季具有一定的變化規(guī)律，生長(zhǎng)前期白天氣溫的邊緣效應(yīng)強(qiáng)于生長(zhǎng)后期；而相對(duì)濕度MEE總體上呈現(xiàn)U型分布，整個(gè)生長(zhǎng)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(jìn)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(shí)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(gè)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(duì)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(shí)，，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(jìn)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(jī)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(shí)，對(duì)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(duì)區(qū)域環(huán)境的影響也具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)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(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P901;P467;P208

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本文編號(hào)：2273061