本文關(guān)鍵詞：氣候變暖背景下河西地區(qū)荒漠植被變化研究（1982-2013），由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣候變暖給地球各個圈層帶來了很大的影響,與生態(tài)環(huán)境密切相關(guān),也顯著影響著人類社會。植被作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,是全球物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換最活躍的因子,是氣候和生態(tài)環(huán)境變化的指示器�；哪鷳B(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,抗干擾能力差,能較快地響應(yīng)外界環(huán)境變化。全球變暖背景下,對干旱地區(qū)荒漠植被進(jìn)行監(jiān)測與評價,有利于全面認(rèn)識植被一大氣相互作用,揭示氣候變暖給陸地生態(tài)系統(tǒng)帶來的影響,為荒漠生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)與生態(tài)恢復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。本研究基于“3S”技術(shù),融合1982-2006年GIMMS NDVI數(shù)據(jù)和2000-2013年MODIS NDVI數(shù)據(jù),反演1982-2013年甘肅省河西地區(qū)荒漠植被時空變化格局�；贛ODIS NDVI遙感數(shù)據(jù),構(gòu)建荒漠植被物候期遙感監(jiān)測模型,分析2000年以來河西地區(qū)荒漠植被返青期、枯黃期以及生長季長度時空變化格局。利用1982-2013年研究區(qū)主要?dú)庀笳军c(diǎn)數(shù)據(jù),從水分(降水量)、熱量(氣溫、≥0℃積溫)和光照(太陽總輻射)三個方面,探討氣侯變暖對河西地區(qū)荒漠植被產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果顯示：一、1982-2013年河西地區(qū)荒漠植被時空變化格局河西地區(qū)荒漠植被生長狀況緯度地帶性和垂直地帶性較為明顯,生長季NDVI最大值(NDVImax)自低緯度向高緯度地區(qū)呈-0.022/1°N減小趨勢,自低海拔向高海拔呈0.047×10-3/m增加趨勢。1982-2013年40.51%的荒漠植被呈顯著改善狀態(tài),5.96%的荒漠植被顯著退化,NDVImax整體上呈顯著的0.65×10-3yr-1增長趨勢,非植被區(qū)面積逐漸減小。上世紀(jì)90年代后期到2000年初發(fā)生了荒漠植被明顯退化的現(xiàn)象,荒漠植被改善趨勢主要發(fā)生在最近10年�？傮w而言,1982-1999年(Ⅰ階段)荒漠植被以保持穩(wěn)定為主,2000-2013年(Ⅱ階段)52.11%的區(qū)域呈顯著改善趨勢,但是也存在植被退化區(qū)面積增加的現(xiàn)象。Ⅰ階段河西地區(qū)各流域荒漠植被均以保持穩(wěn)定為主,Ⅱ階段均以改善為主,西部疏勒河流域改善程度更為明顯。疏勒河流域和石羊河流域荒漠植被改善區(qū)域主要發(fā)生在中下游地區(qū),荒漠植被重心(WMC)以向流域中下游方向轉(zhuǎn)移為主。1982-2013年,河西地區(qū)40.70%的典型荒漠植被呈極顯著改善狀況,高于山地荒漠植被18.45%,典型荒漠植被生長狀況波動較大,Ⅱ階段典型荒漠植被改善區(qū)和退化區(qū)面積百分比高于山地荒漠植被,退化區(qū)面積較Ⅰ階段也有所增加。河西地區(qū)荒漠植被多年平均返青期為第127天(Ⅱ階段),枯黃期為第295天,生長季長度169天。返青期表現(xiàn)出階梯形分布特征,以黑河流域?yàn)榻?東部荒漠植被返青期和枯黃期均晚于西部地區(qū),中部地區(qū)物候期波動相對較大。返青期自低緯度地區(qū)向高緯度地區(qū)呈不顯著推遲趨勢,枯黃期呈顯著的提前趨勢。物候期海拔分異特征顯示,1700 m以下返青期自低海拔向高海拔地區(qū)推遲且波動很大,1700 m以上荒漠植被返青期隨海拔上升顯著提前。2000-2013年河西地區(qū)荒漠植被返青期和枯黃期整體上呈不顯著的-6.2 d/10a和-1.8 d/10a提前趨勢,生長季長度呈不顯著的2.77 d/10a增加趨勢。石羊河和黑河流域荒漠植被返青期和枯黃期均以提前為主,疏勒河流域均呈推遲趨勢,生長季長度石羊河流域增加最明顯,其次為黑河流域,疏勒河流域沒有明顯的變化。此外,山地荒漠植被返青期和枯黃期的提前趨勢、生長季長度的增加趨勢較典型荒漠植被相對明顯。二、氣候變化對河西地區(qū)荒漠植被產(chǎn)生的影響1982-2013年河西地區(qū)氣溫整體上呈顯著的0.50℃/10a上升趨勢,尤其Ⅰ階段呈顯著的0.73℃/10a增溫趨勢,到Ⅱ階段減緩為0.17℃/10a。1982-2013年河西地區(qū)降水量整體上呈不顯著的4.37mm/10a上升趨勢,但是由Ⅰ階段的4.31mm/10a下降到Ⅱ階段0.43 mm/10a,上世紀(jì)90年代后期出現(xiàn)急劇升溫和降水量下降現(xiàn)象。Ⅱ階段各季節(jié)升溫速率較Ⅰ階段減小,冬季平均氣溫呈負(fù)增長趨勢。河西地區(qū)春季降水量Ⅰ Ⅱ階段持續(xù)下降,冬季降水量持續(xù)增加,夏季降水量由Ⅰ階段下降轉(zhuǎn)變?yōu)棰螂A段的增加狀態(tài),而秋季降水量由增加轉(zhuǎn)變?yōu)闇p小趨勢。1982-2013年河西地區(qū)≥0℃年積溫呈顯著的增加趨勢,不同季節(jié)≥0℃積溫增加趨勢在Ⅱ階段均有所減緩；1982-2013年太陽總輻射呈顯著的增加趨勢,Ⅱ階段太陽總輻射變化并不顯著。1982-2013年河西地區(qū)95%的荒漠植被NDVImax與3-8月份降水量呈正相關(guān)關(guān)系,其中呈顯著或極顯著正相關(guān)的區(qū)域分別占23.57%和25.7%,植被生長狀況主要受降水量控制,尤其3-8月份累積降水量是荒漠植被生長的主控氣候因子,氣溫對荒漠植被生長狀況的影響相對較小。由于干旱少雨,當(dāng)年降水量最大可能地被荒漠植被利用,一般情況下荒漠植被的生長狀況對氣溫和降水量不存在跨年份的滯后響應(yīng)效應(yīng)�？赡苡捎谥脖患蟹植荚谒謼l件相對較好的地區(qū),降水量對疏勒河流域荒漠植被的影響較小。此外,可能由于山地荒漠植被植被耐旱能力較低,再加上受到地形等因素的影響,部分地區(qū)匯水條件差,因此降水量對山地荒漠植被的影響較典型荒漠植被明顯。河西地區(qū)(Ⅱ階段)春季降水量和冬季≥0℃積溫是植被返青的主控氣候因子,降水量增加或≥0℃冬季積溫上升均有利于返青期提前。河西地區(qū)春季降水相對較少,春季氣溫上升可能導(dǎo)致蒸發(fā)量增加,土壤含水量減小,推遲返青期。而荒漠植被展葉初期太陽輻射的增加,有利于加強(qiáng)植被光合作用,加速其生長發(fā)育而提前返青期,但是整體上春季氣溫和太陽輻射對荒漠植被返青的影響不大。9月份降水量和溫度的增加會促使植被枯黃期推遲,其中降水量的影響更為顯著。降水量對黑河和疏勒河流域植被枯黃期的影響較石羊河流域明顯。此外,9月份太陽輻射增加可能會使衰退階段的荒漠植被呼吸作用增強(qiáng)而提前枯黃期,但是這種作用并不明顯。8月份溫度過高可能會加強(qiáng)植被蒸騰作用和呼吸作用,加速植被衰退過程而提前枯黃期,該現(xiàn)象在夏季溫度較高的疏勒河流域相對顯著。
【關(guān)鍵詞】：氣候變化 荒漠植被 NDVI 物候 時空變化格局 影響因子 河西地區(qū)
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：Q948.1
【目錄】：

• 中文摘要3-6
• Abstract6-15
• 第一章 緒論15-28
• 1.1 研究背景15-18
• 1.1.1 氣候變暖對生態(tài)環(huán)境的影響15-17
• 1.1.2 植被是氣候變化的指示器17
• 1.1.3 遙感技術(shù)為植被監(jiān)測提供了新手段17-18
• 1.2 研究進(jìn)展18-23
• 1.2.1 植被NDVI變化及其對氣候變暖的響應(yīng)18-21
• 1.2.2 基于遙感監(jiān)測的植被物候變化21-23
• 1.3 研究概述23-28
• 1.3.1 研究意義23-25
• 1.3.2 研究內(nèi)容25-27
• 1.3.3 技術(shù)路線27-28
• 第二章 研究基礎(chǔ)28-41
• 2.1 研究區(qū)概況28-33
• 2.1.1 地理位置28-29
• 2.1.2 氣候條件29
• 2.1.3 土壤特點(diǎn)29-30
• 2.1.4 水文條件30-31
• 2.1.5 植被概況31-33
• 2.2 數(shù)據(jù)收集及預(yù)處理33-38
• 2.2.1 NDVI數(shù)據(jù)來源及重建33-36
• 2.2.2 NDVI時序數(shù)據(jù)插補(bǔ)融合36-37
• 2.2.3 氣候、DEM、植被數(shù)據(jù)37-38
• 2.3 主要的數(shù)據(jù)分析方法38-41
• 2.3.1 趨勢分析法38
• 2.3.2 氣候要素突變點(diǎn)檢測38-39
• 2.3.3 簡單相關(guān)和偏相關(guān)分析39-40
• 2.3.4 格蘭杰因果檢驗(yàn)40-41
• 第三章 1982-2013年河西地區(qū)荒漠植被NDVI_(max)時空變化格局41-58
• 3.1 河西地區(qū)荒漠植被NDVImax多年覆蓋特征41-43
• 3.1.1 荒漠植被多年覆蓋特征41
• 3.1.2 荒漠植被空間分異規(guī)律41-43
• 3.2 河西地區(qū)荒漠植被NDVImax年際變化趨勢43-46
• 3.2.1 非植被區(qū)面積變化趨勢43
• 3.2.2 河西地區(qū)及其各流域荒漠植被變化趨勢43-45
• 3.2.3 不同荒漠植被變化趨勢45-46
• 3.3 河西地區(qū)荒漠植被NDVImax空間變化格局46-55
• 3.3.1 荒漠植被重心轉(zhuǎn)移46-50
• 3.3.2 荒漠植被空間變化格局50-52
• 3.3.3 不同時段荒漠植被空間變化格局52-55
• 3.4 小結(jié)55-58
• 第四章 2000-2013年河西地區(qū)荒漠植被物候變化58-82
• 4.1 植被物候期遙感監(jiān)測模型58-61
• 4.2 模擬結(jié)果及誤差評估61-65
• 4.2.1 多項(xiàng)式擬合精度驗(yàn)證61-62
• 4.2.2 物候期提取結(jié)果對比62-64
• 4.2.3 誤差分析64-65
• 4.3 荒漠植被物候參數(shù)統(tǒng)計量特征65-68
• 4.4 河西地區(qū)荒漠植被物候時空變化格局68-80
• 4.4.1 河西地區(qū)物候期空間分布格局68-73
• 4.4.2 荒漠植被物候年際變化特征73-75
• 4.4.3 各流域荒漠植被物候變化75-77
• 4.4.4 不同荒漠植被物候變化77-78
• 4.4.5 荒漠植被物候變化空間分異特征78-80
• 4.5 小結(jié)80-82
• 第五章 1982-2013年河西地區(qū)氣候變化82-104
• 5.1 河西地區(qū)1982-2013年平均氣候特征84-89
• 5.1.1 氣溫和降水量空間插值84-87
• 5.1.2 氣溫和降水量多年平均特征87-88
• 5.1.3 氣溫和降水量空間格局88-89
• 5.2 1982-2013年河西地區(qū)主要?dú)夂蛞蜃幼兓厔?/span>89-98
• 5.2.1 氣溫變化趨勢及突變點(diǎn)檢測89-90
• 5.2.2 降水量變化趨勢及突變點(diǎn)檢測90-91
• 5.2.3 氣溫和降水量變化空間分布格局91-92
• 5.2.4 不同季節(jié)氣溫和降水量變化92-94
• 5.2.5 ≥0℃積溫變化趨勢94-96
• 5.2.6 太陽總輻射變化趨勢96-98
• 5.3 各流域氣溫和降水量變化趨勢98-101
• 5.3.1 各流域氣溫變化趨勢98-99
• 5.3.2 各流域降水量變化趨勢99-100
• 5.3.3 各流域≥0℃積溫變化趨勢100-101
• 5.4 不同荒漠植被帶氣溫和降水量變化趨勢101-102
• 5.4.1 不同荒漠植被帶氣溫和降水量變化趨勢101-102
• 5.4.2 不同荒漠植被帶≥0℃積溫變化趨勢102
• 5.5 小結(jié)102-104
• 第六章 河西地區(qū)荒漠植被NDVI_(max)變化與氣候的關(guān)系104-115
• 6.1 荒漠植被與氣溫和降水量的簡單相關(guān)關(guān)系104-105
• 6.1.1 荒漠植被與氣溫的簡單相關(guān)關(guān)系104-105
• 6.1.2 荒漠植被與降水量的簡單相關(guān)關(guān)系105
• 6.2 荒漠植被活動對氣溫和降水量的滯后響應(yīng)105-107
• 6.3 荒漠植被與氣溫和降水量的空間偏相關(guān)關(guān)系107-111
• 6.3.1 荒漠植被與氣溫和降水量偏相關(guān)關(guān)系107-109
• 6.3.2 各流域荒漠植被與氣溫和降水量的偏相關(guān)關(guān)系109-110
• 6.3.3 不同荒漠植被與氣溫和降水量的偏相關(guān)關(guān)系110-111
• 6.4 討論和小結(jié)111-115
• 6.4.1 討論111-114
• 6.4.2 小結(jié)114-115
• 第七章 河西地區(qū)荒漠植被物候變化與氣候的關(guān)系115-124
• 7.1 河西地區(qū)荒漠植被物候期與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系116-118
• 7.1.1 返青期GD與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系116-117
• 7.1.2 枯黃期SD與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系117-118
• 7.2 各流域荒漠植被物候期與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系118-120
• 7.2.1 返青期GD與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系118-119
• 7.2.2 枯黃期SD與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系119-120
• 7.3 不同荒漠植被物候期與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系120-121
• 7.3.1 返青期GD與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系120
• 7.3.2 枯黃期SD與主要?dú)夂蛞蜃拥年P(guān)系120-121
• 7.4 討論和小結(jié)121-124
• 第八章 結(jié)論與展望124-128
• 8.1 主要結(jié)論124-127
• 8.2 不足與展望127-128
• 參考文獻(xiàn)128-146
• 在學(xué)期間的主要成果146-147
• 致謝147-148
• 圖件列表148-151
• List of Figures151-155
• 表格列表155-157
• List of Tables157-158

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉洪蘭,李棟梁,郭江勇;河西走廊春末夏初降水的空間異常分布及年代際變化[J];冰川凍土;2004年01期

2 張艷楠;牛建明;張慶;楊艷;董建軍;;植被指數(shù)在典型草原生物量遙感估測應(yīng)用中的問題探討[J];草業(yè)學(xué)報;2012年01期

3 李曉兵,王瑛,李克讓;NDVI對降水季節(jié)性和年際變化的敏感性[J];地理學(xué)報;2000年S1期

4 國志興;王宗明;宋開山;李方;張柏;劉殿偉;;1982～2003年東北地區(qū)植被覆蓋變化特征分析[J];西北植物學(xué)報;2008年01期

5 唐海萍,陳玉福;中國東北樣帶NDVI的季節(jié)變化及其與氣候因子的關(guān)系[J];第四紀(jì)研究;2003年03期

6 秦大河,丁一匯,王紹武,王蘇民,董光榮,林而達(dá),劉春蓁,佘之祥,孫惠南,王守榮,伍光和;中國西部生態(tài)環(huán)境變化與對策建議[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2002年03期

7 程瑛;徐殿祥;宋秀玲;;近50年祁連山西段夏季氣候變化對冰川發(fā)育的影響[J];干旱區(qū)研究;2009年02期

8 穆少杰;李建龍;陳奕兆;剛成誠;周偉;居為民;;2001-2010年內(nèi)蒙古植被覆蓋度時空變化特征[J];地理學(xué)報;2012年09期

9 趙敏麗;劉普幸;朱小娟;張克新;;黑河下游綠洲胡楊物候期對1960～2010年氣溫變暖的響應(yīng)[J];西北植物學(xué)報;2012年10期

10 張鵬;侯慧敏;馬金珠;;石羊河流域水資源總量控制現(xiàn)狀分析[J];節(jié)水灌溉;2012年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙靜;黑河流域陸地水循環(huán)模式及其對人類活動的響應(yīng)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張若琳;石羊河流域水資源分布特征及其轉(zhuǎn)化規(guī)律[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2006年

2 慕富強(qiáng);最近25年來疏勒河流域氣候變化與水文水資源的響應(yīng)[D];蘭州大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：氣候變暖背景下河西地區(qū)荒漠植被變化研究（1982-2013），，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：306949