內(nèi)蒙古地區(qū)多時(shí)間尺度氣候變化及草地葉面積動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究
本文選題:氣候變化 + 草地; 參考:《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:內(nèi)蒙古草地是北方重要的自然資源和天然的生態(tài)屏障。氣候變化背景下,我國北方干旱半干旱區(qū)有暖干化的趨勢(shì),制約著草地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。明確內(nèi)蒙古地區(qū)近50年來氣候資源空間分布和已經(jīng)發(fā)生的變化特征,探索氣候變化對(duì)草地生長的影響對(duì)將來氣候變化背景下合理開發(fā)和保護(hù)內(nèi)蒙古草地資源、有效發(fā)揮其生態(tài)屏障功能具有重要的意義。本文利用內(nèi)蒙古地區(qū)歷史氣候數(shù)據(jù)分析了近50年來研究區(qū)氣候要素的時(shí)空分布特征,同時(shí)利用遙感數(shù)據(jù)分析了近十幾年內(nèi)蒙古不同草地類型生育期葉面積指數(shù)的變化特征,結(jié)合氣候柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的分析了不同草地類型氣候要素對(duì)草地生長的影響,探索了降水格局及其脈動(dòng)特征對(duì)草地葉面積指數(shù)的持續(xù)影響,期望能夠闡明干旱半干旱區(qū)草地生長對(duì)氣候要素和降水脈動(dòng)的響應(yīng)特征和機(jī)理,為將來氣候變化背景下內(nèi)蒙古草地可能發(fā)生的變化提供科學(xué)依據(jù)和理論支持。主要結(jié)論如下:1、近50年來內(nèi)蒙古地區(qū)在不斷的變暖變干。1961-2012年間內(nèi)蒙古地區(qū)呈顯著增溫趨勢(shì),增溫速率超過全球平均增溫速度的兩倍。風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)均呈現(xiàn)顯著下降的趨勢(shì),年降水量有輕微下降的趨勢(shì),濕潤指數(shù)減少的趨勢(shì)明顯,表明近50年來研究區(qū)在不斷的變暖變干。2月份研究區(qū)的平均溫度增幅最大,最高、最低溫度的增幅同樣在2月份時(shí)達(dá)到最大值。2、研究區(qū)的參考作物蒸散對(duì)風(fēng)速、溫度、日照時(shí)數(shù)敏感系數(shù)為正值,對(duì)相對(duì)濕度敏感系數(shù)為負(fù)值,對(duì)溫度的敏感系數(shù)最大,對(duì)日照時(shí)數(shù)的敏感性最低。溫度和風(fēng)速是影響研究區(qū)參考作物蒸散變化的重要的因素,由于研究區(qū)風(fēng)速顯著下降對(duì)參考作物蒸散的負(fù)貢獻(xiàn)抵消了溫度升高對(duì)參考作物蒸散增加的影響,使得研究區(qū)參考作物蒸散并無顯著的增加或者降低的變化趨勢(shì)。3、 氣候增暖使研究區(qū)草地生育期有提前的趨勢(shì)。葉面積指數(shù)大于0.5時(shí)的初始日和終日都存在著前移趨勢(shì):溫帶禾草雜草類草原、溫帶叢生禾草草原、草甸和草本沼澤草原葉面積指數(shù)大于0.5時(shí)的初始日減少趨勢(shì)分別為為1.5d/10a、4.6d/10a、1.8d/10a,終日前移趨勢(shì)分別為3.8d/10a、 2.6d/10a、2.7d/10a。同時(shí),葉面積指數(shù)達(dá)到最大值的日期也相應(yīng)提前。4、 草地葉面積指數(shù)與溫度、降水量、日照時(shí)數(shù)之間具有極顯著的線性關(guān)系。溫帶禾草雜草類草原的年降水量和生長季降水量大于其他兩種類型草地,自然水分條件最好,草甸和草本沼澤類草原次之,溫帶叢生禾草草原最小。當(dāng)月的降水量對(duì)生長季最大葉面積指數(shù)的形成有較大的影響,三種草地類型最大葉面積指數(shù)與當(dāng)月降水量相關(guān)系數(shù)均比與上一月降水量相關(guān)系數(shù)大。溫帶叢生禾草草原對(duì)上一月的降水量有較明顯的響應(yīng)。5、研究區(qū)降水脈動(dòng)均以小降水事件為主,大降水事件頻率較低,且年際間變化幅度很大,但大降水事件對(duì)研究區(qū)草原年降水量貢獻(xiàn)率較大。從長時(shí)間序列來看,10mm降水總量年際間變化均要明顯大于5mm降水總量的年際變化,表明不同水文年份在大降水事件上的差異是其降水總量和降水格局差異的主要原因。6、溫帶禾草雜草類草原與草甸和草本沼澤草原最大葉面積指數(shù)的形成時(shí)前半個(gè)月的大降水事件對(duì)其影響較大。降水事件能夠提高草地葉面積指數(shù)增長速率,促進(jìn)草地的生長,溫帶叢生禾草草原最大葉面積指數(shù)增長率對(duì)8日降水量存在明顯響應(yīng),大降水事件對(duì)后8天草地生長的影響較小。
[Abstract]:Inner Mongolia grassland is an important natural resource and natural ecological barrier in the north. Under the background of climate change, the arid and semi-arid areas in northern China have the trend of warming and drying, restricting the sustainable development of the grassland ecosystem. The spatial distribution of climate resources and the characteristics that have been changed in the last 50 years in Inner Mongolia area are clearly defined, and the climate change is explored. The influence of grassland growth is of great significance to the rational exploitation and protection of Inner Mongolia grassland resources in the future climate change and the effective use of its ecological barrier function. This paper analyses the temporal and spatial distribution characteristics of climate factors in the study area in the last 50 years by using historical climate data in Inner Mongolia area, and analyses nearly ten years by using remote sensing data. The change characteristics of the leaf area index of different grassland types in Inner Mongolia and the effects of different grassland types on the growth of grassland were analyzed by the climatic grid data system, and the continuous influence of the precipitation pattern and its pulsating characteristics on the grassland leaf area index was explored. The expectation could clarify the growth of grassland in arid and semi-arid areas. The response characteristics and mechanism of climate factors and precipitation pulsation provide scientific basis and theoretical support for the possible changes in Inner Mongolia grassland under the background of climate change. The main conclusions are as follows: 1, in the last 50 years, the Inner Mongolia region in Inner Mongolia region showed a significant warming trend during the continuous warming and dry.1961-2012 period in the last 50 years, and the temperature increasing rate was more than the whole. The average temperature of the ball increased two times. The wind speed and sunshine time showed a significant decline trend, the annual precipitation decreased slightly, the decreasing trend of the wetness index was obvious, indicating that the average temperature increase of the research area in the last 50 years was the largest, the highest, the lowest temperature increased in February. To the maximum value of.2, the reference crop evapotranspiration in the study area is positive for wind speed, temperature and sunshine hours, the sensitivity coefficient of relative humidity is negative, the sensitivity to temperature is the largest, and the sensitivity to sunshine time is the lowest. Temperature and wind speed are important factors affecting the change of crop evapotranspiration in the study area, because the wind speed in the study area is obvious. The negative contribution of descending to reference crop evapotranspiration offset the effect of temperature increase on the increase of reference crop evapotranspiration, making the study area reference crop evapotranspiration no significant increase or decreasing trend.3. Climate warming makes the grassland growth trend in advance in the study area. The initial day and the end of the leaf area index greater than 0.5 are all stored. The trend is: temperate grass grass grassland, temperate grasses grasslands, meadow and herbaceous swamp grassland leaf area index greater than 0.5 when the initial daily reduction trend is 1.5d/10a, 4.6d/10a, 1.8d/10a, respectively, 3.8d/10a, 2.6d/10a, 2.7d/10a., respectively, the leaf area index to the maximum value of the date is also phase There should be a very significant linear relationship between the grassland leaf area index and the temperature, the precipitation and the sunshine hours. The annual precipitation and the growth season precipitation of the temperate grass weed grassland are greater than those of the other two types of grassland. The natural water conditions are the best, the meadow and herbaceous marsh steppe are the second, and the temperate grasses grasslands are the smallest. In the same month, the grassland was the smallest. The precipitation has a great influence on the formation of the maximum leaf area index of the growing season. The correlation coefficient of the maximum leaf area index of the three grassland types and the monthly precipitation is larger than that of the previous month. The precipitation in the temperate grasses grassland has a significant response to the last month's precipitation, and the precipitation fluctuations in the study area are both small precipitation events. Major precipitation events have a low frequency and a large range of interannual variation, but large precipitation events have a great contribution to the annual precipitation of the grassland in the study area. From a long series of time series, the interannual variation of the total amount of 10mm precipitation is obviously larger than the annual variation of the total amount of 5mm precipitation, indicating that the difference in the precipitation events in different hydrological years is its precipitation. The main reasons for the difference of total and precipitation patterns are.6. The large precipitation events in the first half month of the grassland and meadow and meadow meadow and the grass swamp grassland have great influence on the difference. The precipitation event can increase the growth rate of the grassland leaf area index, promote the growth of grass land, and the largest leaf of the temperate grasses grassland. The area index growth rate has obvious response to the 8 day precipitation, and the impact of heavy precipitation on grassland growth is less after 8 days.
【學(xué)位授予單位】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S812
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,本文編號(hào):1788672
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