【摘要】：隨著全球氣候變化,世界范圍內(nèi)干旱發(fā)生的強(qiáng)度和頻率不斷加強(qiáng),干旱可以直接或間接影響植被的光合作用,對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。近幾十年來,山東省干旱頻發(fā),對(duì)植被動(dòng)態(tài)變化產(chǎn)生了較大影響,研究山東省干旱對(duì)植被動(dòng)態(tài)的影響,可以揭示區(qū)域干旱對(duì)地表植被及生態(tài)系統(tǒng)的影響,對(duì)區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)和水資源可持續(xù)利用具有重要意義。本文以山東省為研究對(duì)象,結(jié)合ArcGIS和Matlab等軟件,基于2000-2015年空間分辨率為1km的NPP和NDVI數(shù)據(jù)集分析了山東省植被的時(shí)空變化特征,結(jié)合地形數(shù)據(jù),分析了山東省典型土石山區(qū)—沂河流域植被NPP與地形因子的關(guān)系。同時(shí),利用植被NPP數(shù)據(jù),計(jì)算了山東省植被NPP的變異系數(shù)和Hurst指數(shù),以檢測(cè)植被變化的穩(wěn)定性和可持續(xù)性�；跇�(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(SPEI),運(yùn)用Sen趨勢(shì)分析方法、Mann-Kendall趨勢(shì)檢驗(yàn)法等分析了1970-2017年山東省年尺度、季節(jié)尺度和月尺度干旱的時(shí)空變化特征,并研究了干旱對(duì)植被NPP和NDVI的影響,主要結(jié)果如下:(1)山東省2000-2015年植被年NPP平均值整體空間格局呈東高西低、南高北低的分布特征,多年平均NPP的高值區(qū)主要分布在沿海的威海、煙臺(tái)和青島市,低值區(qū)主要分布在研究區(qū)北部和中部。2000-2015年山東省植被NPP呈波動(dòng)上升趨勢(shì),年NPP最大值出現(xiàn)在2004年,為414.3 g C·m~(-2)·a~(-1),最小值出現(xiàn)在2000年,僅299.4 g C·m~(-2)·a~(-1)。植被NPP空間變化上,增長(zhǎng)區(qū)域占92.13%,減少區(qū)域占7.87%。極顯著上升的面積占研究區(qū)的12.66%,顯著上升的地區(qū)占17.6%;而極顯著下降的面積僅占研究區(qū)的0.63%,顯著下降的區(qū)域占0.72%,表明山東省植被生長(zhǎng)狀況整體上得到了改善。山東省植被NPP變異系數(shù)有東南低西北高的空間分布特征,且山東省大部分地區(qū)植被NPP變異系數(shù)處在較低范圍,說明山東省植被NPP變化相對(duì)穩(wěn)定,生態(tài)系統(tǒng)處于良性循環(huán)中。山東省植被NPP整體以弱持續(xù)序列為主,山東地區(qū)人類活動(dòng)頻繁,植被生長(zhǎng)的弱持續(xù)性表明山東地區(qū)植被改善是人類活動(dòng)和自然因素綜合作用的結(jié)果。(2)沂河流域不同土地利用類型分布格局具有顯著的地形梯度特征,受人類活動(dòng)影響較大的耕地、建設(shè)用地和水域,其分布指數(shù)在低地形級(jí)別上占據(jù)優(yōu)勢(shì)位,而在高地形級(jí)別上,林地和草地呈現(xiàn)優(yōu)勢(shì)分布。植被NPP最大值分布在斜坡陰面或平原地區(qū),植被NPP上升趨勢(shì)最為明顯的地區(qū)是斜坡陰面且地表起伏不大的丘陵地帶,植被最為穩(wěn)定的地區(qū)位于平原地區(qū)。(3)山東省季節(jié)和年尺度NDVI都存在明顯的空間分異,不過低值區(qū)域較為一致,都分布在黃河三角洲、萊州灣和南四湖等濕地以及城市地區(qū)。2000-2015年山東省季節(jié)和年尺度植被NDVI值均呈波動(dòng)上升趨勢(shì),其中秋季NDVI對(duì)年NDVI增長(zhǎng)貢獻(xiàn)最大,春冬季次之。同時(shí)山東省植被NDVI和NPP呈極顯著正相關(guān),表明NDVI和NPP在表達(dá)區(qū)域植被狀況時(shí)具有很大的相似性,但也存在差異。(4)多時(shí)間尺度的SPEI可以有效地識(shí)別和反映山東地區(qū)干旱出現(xiàn)的年份和干旱程度。1970-2017年山東省不同時(shí)間尺度SPEI數(shù)值整體上呈現(xiàn)波動(dòng)下降趨勢(shì),表明1970-2017年山東省呈干旱化趨勢(shì),且隨著時(shí)間尺度的加大,發(fā)生干旱的頻率降低、持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)。其中,年尺度和秋季干旱化最為明顯,其次是春季,最弱的是冬季。SPEI空間變化格局上,秋季全域幾乎都呈干旱化趨勢(shì),春夏和年尺度上,大致上有東部沿海地區(qū)呈干旱化趨勢(shì),西部?jī)?nèi)陸地區(qū)呈微弱濕潤(rùn)化趨勢(shì)的特征,而冬季與之相反。山東省干旱發(fā)生強(qiáng)度的范圍穩(wěn)定在15.50%-24.85%%之間,且存在明顯的空間差異,總體上有東部和東北部干旱發(fā)生強(qiáng)度較強(qiáng),西北部、東南部和西南部干旱發(fā)生強(qiáng)度較弱的特征。干旱發(fā)生頻率上,月尺度干旱頻率最高,其次為秋季和夏季,最低為冬季,空間差異顯著。(5)植被NPP和NDVI與SPEI在山東大部分地區(qū)呈正相關(guān),SPEI和NPP的相關(guān)性強(qiáng)于SPEI與NDVI的相關(guān)性,其中SPEI與草地的相關(guān)程度最高,與水域相關(guān)程度最弱。人為因素對(duì)山東省植被NDVI變化具有重要影響,消極人為因素對(duì)植被的破壞作用逐漸增強(qiáng)。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P426.616
【圖文】：

山東省氣象站點(diǎn)分布圖

圖 3-1 2000—2015 年山東省土地利用分類圖表 3-3 2000—2015 年山東省不同土地利用類型面積和變化率統(tǒng)計(jì)表土地利用類型2000 2005 2010 2015 2000-2015面積（km2） 面積（km2） 面積（km2） 面積（km2） 變化率（%）耕地 103752 102921 101941 101239 -2.42%林地 9811 9798 9788 9789 -0.22%

000—2015年山東省植被年NPP平均值的分布示意圖

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張郁;慕臣英;齊文川;張思瑤;高桐;;1981年-2016年沈陽地區(qū)暴雨的時(shí)空變化特征[J];農(nóng)民致富之友;2017年14期

2 趙漢光,姬菊枝;南極極冰的時(shí)空變化特征及其對(duì)大氣環(huán)流的影響[J];氣象;1989年02期

3 黃小燕;王小平;王勁松;馮建英;王圣杰;陳斐;;1970—2012年夏半年中國(guó)大氣0℃層高度時(shí)空變化特征[J];氣象;2017年03期

4 余弘泳;;福建省降水資源時(shí)空變化特征分析[J];寧德師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2018年01期

5 王天強(qiáng);劉普幸;;內(nèi)蒙古嚴(yán)寒期的時(shí)空變化特征與成因分析[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2017年07期

6 晏海;曾鳳;董麗;;北京城市局地空氣溫度時(shí)空變化特征分析[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2017年05期

7 邵天杰;趙景波;馬莉;;西安空氣污染物時(shí)空變化特征分析[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2008年07期

8 王虹;馬鞍山市降水酸度的時(shí)空變化特征及其成因初探[J];安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年02期

9 李毅,邵明安,王文焰,王全九;玉米田地溫的時(shí)空變化特征及其預(yù)報(bào)[J];水利學(xué)報(bào);2003年01期

10 宋連春;近40年我國(guó)氣溫時(shí)空變化特征[J];應(yīng)用氣象學(xué)報(bào);1994年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 鄒繼業(yè);劉瑞芳;高蓓;劉少雄;;陜西省日照時(shí)數(shù)時(shí)空變化特征分析[A];第33屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì) S5 應(yīng)對(duì)氣候變化、低碳發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)[C];2016年

2 郭偉;白龍;黃慧琳;;福建電網(wǎng)風(fēng)災(zāi)事故時(shí)空變化特征分析[A];第32屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)S14 第五屆氣象服務(wù)發(fā)展論壇——?dú)庀蠓⻊?wù)與信息化[C];2015年

3 楊子生;劉彥隨;;中國(guó)1950~2010年水災(zāi)的時(shí)空變化特征分析[A];中國(guó)水治理與可持續(xù)發(fā)展研究[C];2012年

4 瑚波;趙婷;胡曉黎;;商洛市近30年氣溫時(shí)空變化特征[A];第33屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì) S5 應(yīng)對(duì)氣候變化、低碳發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)[C];2016年

5 周盛;高沁;徐冬英;周長(zhǎng)青;;湖南近61年特大干旱時(shí)空變化特征[A];第32屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)S6 應(yīng)對(duì)氣候變化、低碳發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)[C];2015年

6 王業(yè)宏;盛春巖;楊曉霞;高慧君;;山東省霾時(shí)空變化特征及氣候背景條件對(duì)霾的影響[A];第26屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)氣候變化分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2009年

7 程華瓊;陳菊英;;淮河流域暴雨的時(shí)空變化特征及成因和預(yù)報(bào)物理模型[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十屆年會(huì)論文集[C];2004年

8 覃軍;王盤興;;兩極濤動(dòng)的時(shí)空變化特征[A];第六次全國(guó)動(dòng)力氣象學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要[C];2005年

9 唐永祿;;南海聲速剖面時(shí)空變化特征[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2002年全國(guó)聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

10 孫燕;張秀麗;趙小艷;張靜;劉梅;;江蘇冬季氣溫異常的時(shí)空變化特征[A];中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2007年年會(huì)氣候變化分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 潘鄂芬;揭示華中降水時(shí)空變化特征[N];中國(guó)氣象報(bào);2008年

2 記者王瑾;徐一鳴:讓氣象成為科技世博亮點(diǎn)[N];中國(guó)氣象報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 柳藝博;基于遙感和過程模型的中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)水分利用效率時(shí)空變化特征研究[D];南京大學(xué);2013年

2 王存忠;中國(guó)沙塵暴“站時(shí)”時(shí)空變化特征及其與氣象因子關(guān)系研究[D];南京信息工程大學(xué);2012年

3 豆林;黃土區(qū)流域徑流對(duì)水土保持措施響應(yīng)的時(shí)空變化特征[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2010年

4 趙君;熱帶西太平洋表層環(huán)流多時(shí)間尺度時(shí)空變化特征與機(jī)制研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2013年

5 李德帥;基于逐小時(shí)資料的華南地區(qū)汛期降水時(shí)空變化特征及其成因研究[D];蘭州大學(xué);2016年

6 袁U

本文編號(hào)：2780744