2000-2010年中原經(jīng)濟(jì)區(qū)陸地生態(tài)系統(tǒng)逐年土地利用與碳儲量變化研究
本文選題:中原經(jīng)濟(jì)區(qū) + 陸地生態(tài)系統(tǒng); 參考:《河南大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:全球氣候變化已經(jīng)成為各國政府、社會公眾和科學(xué)工作者共同關(guān)注的重要議題,也是影響人類生存和生活的不容忽視的問題,氣候變暖直接影響著人工生態(tài)系統(tǒng)以及自然生態(tài)系統(tǒng)。碳平衡是地球升溫的決定性因素,眾多關(guān)于全球氣候變化的最新文獻(xiàn)已經(jīng)把碳平衡列為研究重點(diǎn)。陸地生態(tài)系統(tǒng)是碳平衡的重要一環(huán),其碳儲量變化與全球碳循環(huán)密切相關(guān)。然而,陸地生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱,不可持續(xù)的人類活動時刻沖擊著陸地上的土地利用方式和土地覆蓋類型,進(jìn)而影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量。中原經(jīng)濟(jì)區(qū)由地方戰(zhàn)略層面上升為國家戰(zhàn)略層面的過程,也是由“三化”協(xié)調(diào)對接“四化”同步的過程。新時期,資源、環(huán)境、人口與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展存在的突出矛盾,決定著中原經(jīng)濟(jì)區(qū)必須沿著農(nóng)業(yè)與糧食、環(huán)境與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的道路往前推進(jìn)。該戰(zhàn)略自提出以來,隨著社會經(jīng)濟(jì)的梯形發(fā)展和新型城鎮(zhèn)化的逐步推進(jìn),中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的土地利用類型和土地覆蓋面積發(fā)生著明顯的轉(zhuǎn)換,土地利用格局的變化進(jìn)一步加劇了區(qū)域陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的變化。本文以LUCC和MODIS數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,以中原經(jīng)濟(jì)區(qū)為研究對象,通過時間判定和空間判定制備出研究區(qū)2000-2010年的逐年土地利用數(shù)據(jù)。在該系列數(shù)據(jù)和區(qū)域碳儲量評估模型和方法的基礎(chǔ)上,本文選擇In VEST模型對中原經(jīng)濟(jì)區(qū)逐年碳儲量進(jìn)行研究和分析。首先對來自兩套不同源的三期LUCC數(shù)據(jù)和八期MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行投影坐標(biāo)系統(tǒng)、空間分辨率和分類標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,然后分別預(yù)設(shè)30km*30km的分析窗口和500m*500m的次分析窗口,并在分析窗口內(nèi)對時間變化速率和空間變化定位進(jìn)行逐一判定,從而得到逐年的LUCC數(shù)據(jù);基于文獻(xiàn)資料收集陸地生態(tài)系統(tǒng)地上部分碳庫、地下部分碳庫、死亡有機(jī)質(zhì)碳庫和土壤碳庫的碳密度值,并根據(jù)相應(yīng)的原則選取恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行計算分析,最后在Arc GIS平臺上加載In VEST模型中的碳儲存模塊對中原經(jīng)濟(jì)區(qū)陸地生態(tài)系統(tǒng)2000-2010年逐年的碳儲量進(jìn)行估算,并從時間過程和空間格局兩個方面進(jìn)行闡述和深入分析。本研究的主要結(jié)論如下:以LUCC數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、MODIS數(shù)據(jù)為參考數(shù)據(jù)獲得的逐年土地利用數(shù)據(jù)的精度檢驗(yàn)值介于0.05km2和9.35km2之間,精度較高,可用于區(qū)域碳儲量評估和其他相關(guān)研究;橫向上來講,研究區(qū)內(nèi)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲存能力最強(qiáng)的是濕地/水體,碳儲量最大的則是農(nóng)田;縱向上而言,四大碳庫碳密度和碳儲量最大的都是土壤碳庫,這跟土壤本身富含有機(jī)質(zhì)有關(guān);總體上來看,區(qū)域內(nèi)碳儲量逐年遞增,且2005-2010年增加速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2000-2005年,并呈現(xiàn)出西高東低、由北到南呈半環(huán)形的空間分布格局。
[Abstract]:Global climate change has become an important issue of concern to governments, the public and scientists. It is also an issue that can not be ignored as it affects the survival and life of human beings. Climate warming directly affects artificial and natural ecosystems. Carbon balance is the decisive factor of global warming. Many recent literatures on global climate change have listed carbon balance as the focus of research. Terrestrial ecosystem is an important part of carbon balance, and its carbon storage is closely related to the global carbon cycle. However, terrestrial ecosystems are relatively fragile, and unsustainable human activities impact land use patterns and land cover types, thus affecting carbon storage in terrestrial ecosystems. The process of the Central Plains Economic Zone rising from the local strategic level to the national strategic level is also the process of the "three modernizations" coordinating and docking the "four modernizations". In the new period, the prominent contradiction between resources, environment, population and economic and social development determines that the Central Plains Economic Zone must advance along the road of harmonious development of agriculture and grain, environment and ecology. Since the strategy was put forward, with the development of social economy and the gradual advance of new urbanization, the land use type and land cover area of Central Plains Economic Zone have changed obviously. The change of land use pattern further intensifies the change of carbon storage in regional terrestrial ecosystem. Taking the data of LUCC and MODIS as data sources, taking the Central Plains Economic Zone as the research object, the land use data of the study area from 2000 to 2010 are prepared by time and space determination. Based on the series of data and the regional carbon reserve assessment model and methods, this paper selects in VEST model to study and analyze the annual carbon reserves in the Central Plains Economic Zone. Firstly, the projection coordinate system, spatial resolution and classification criteria are applied to two different sets of three LUCC data and eight MODIS data, and then the analysis window of 30km*30km and the secondary analysis window of 500m*500m are preset, respectively. In the analysis window, the temporal change rate and spatial change location are determined one by one, and the LUCC data are obtained year by year. Based on the literature, the aboveground carbon pool and the underground carbon pool of terrestrial ecosystem are collected. The carbon density of the dead organic carbon pool and the soil carbon pool is calculated and analyzed according to the appropriate data according to the corresponding principles. Finally, the carbon storage module of in VEST model is loaded on Arc GIS platform to estimate the carbon storage of terrestrial ecosystem in Central Plains Economic Zone from 2000 to 2010, and the time process and spatial pattern are discussed and analyzed in depth. The main conclusions of this study are as follows: the accuracy of land use data obtained from LUCC data is between 0.05km2 and 9.35km2, which can be used for regional carbon storage assessment and other related research. Horizontally speaking, the largest carbon storage capacity of terrestrial ecosystems in the study area is wetland / water, while the largest carbon storage is farmland. This is related to the rich organic matter in the soil itself; in general, the carbon reserves in the region increased year by year, and the increasing rate in 2005-2010 was much larger than that in 2000-2005, and the spatial distribution pattern of west high and east low, from north to south was semi-circular.
【學(xué)位授予單位】:河南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:F301.2;X171
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,本文編號:1813196
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