發(fā)布時間：2017-10-03 02:32

  本文關(guān)鍵詞：青藏高原地區(qū)草地植被與湖泊變化及其關(guān)系研究

  更多相關(guān)文章： 青藏高原 氣候變暖 草地物候 湖泊 遙感監(jiān)測 納木錯流域 冰雪融水

【摘要】：青藏高原上分布著世界上面積最大、類型最為獨(dú)特的高寒草地生態(tài)系統(tǒng)和我國近一半的湖泊,是重要的生態(tài)屏障,也是全球氣候變化的敏感區(qū)域。作為高原生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,高寒草地植被和高原湖泊由于受到氣候變暖的影響而發(fā)生著顯著的變化,從而進(jìn)一步影響高原生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此,研究植被活動和湖泊的變化及其與氣候因子之間的關(guān)系,在認(rèn)識高原生態(tài)環(huán)境變遷和可持續(xù)發(fā)展方面具有重要意義。本研究基于多種遙感資料,結(jié)合1981-2010年月平均氣溫、月累積降水的格網(wǎng)插值數(shù)據(jù),分別分析1981-2010年青藏高原草地植被物候的時空變化趨勢和HY2003-2010年(Hydrological year, HYi)湖泊水位變化特點(diǎn)及其對氣候變化的時空響應(yīng)特征。在此基礎(chǔ)上,選取納木錯流域作為典型研究區(qū),結(jié)合野外調(diào)查資料,對流域的氣候、湖泊和草地之間的關(guān)系以及積雪對草地植被生長的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的分析,得到以下結(jié)論：1)1981-2010年青藏高原的草地物候由東南向西北呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域性差異。高原東部和西北部地區(qū)的草地植被返青時間(SOG)較早,枯黃時間(EOG)較晚,相應(yīng)的生長季長度(LOG)也較其他地區(qū)長。分析近30年青藏高原草地物候的變化趨勢發(fā)現(xiàn),植被物候參數(shù)的變化趨勢在東西部地區(qū)的差異也十分明顯。草地返青提前的區(qū)域主要集中在高原的東部地區(qū)。高原西部的草地具有返青推遲、生長季長度縮短的趨勢。高原西南部和青海東部草地的枯黃時間呈現(xiàn)出推遲的趨勢。西部和東部部分地區(qū)的草地枯黃時間提前。2)從時間角度分析,青藏高原的春季溫度和春季降水對草地植被的返青具有一定的促進(jìn)作用。在EOG提前和LOG縮短的區(qū)域內(nèi),夏季氣溫是限制草地EOG和LOG的決定因素。EOG推遲和LOG延長區(qū)域的草地EOG和LOG的變化由氣溫和降水共同決定。在空間分布上,高原東部地區(qū)的草地返青時間、高原東部和西部的草地枯黃時間及高原北部地區(qū)的生長季長度受溫度和降水的共同影響,而其他地區(qū)的返青、枯黃時間則主要受到溫度的調(diào)控,受降水的影響較小。青藏高原東部草地生長季長度受降水的影響較大。3)青藏高原大部分湖泊水位集中在4500～5000 m,主要分布在青藏高原的中部和西部地區(qū),該地區(qū)湖泊水位變化十分劇烈,部分湖泊水位上升十分明顯。高原南部的打加錯、羊卓雍錯和高原西部的班公錯的湖泊水位下降趨勢顯著。分析青藏高原湖泊水位變化與氣候變化的關(guān)系表明,不同流域的湖泊水位隨著氣溫和降水的變化而呈現(xiàn)出不同的變化趨勢,湖泊水量的增加除了依靠降水的直接補(bǔ)給以外,也會受到由溫度變暖而引起的積雪融水增加的影響。4)近年來,納木錯流域氣溫的顯著上升是造成盛草時期草地植被惡化和納木錯湖泊面積持續(xù)擴(kuò)張、水位上升的主要原因。納木錯流域草地EVI與湖泊面積之間呈顯著的負(fù)向相關(guān)關(guān)系,A區(qū)(距湖泊邊界25 km以內(nèi)的區(qū)域)草地的EVI與湖泊面積的負(fù)向相關(guān)關(guān)系(R2=0.76,P=0.001)高于B區(qū)(R2=0.67,P=0.004)(距湖泊邊界25-50km的區(qū)域)和C區(qū)(R2=0.38,P=0.06)(距湖泊邊界50-95 km的區(qū)域),說明湖泊面積擴(kuò)張?jiān)絼×?距離湖泊越近地區(qū)的草地植被長勢的惡化趨勢越明顯。究其原因有以下2點(diǎn)：(1)湖泊擴(kuò)張導(dǎo)致湖泊周邊地區(qū)(即A區(qū))的草地被湖水掩埋；(2)由于冰雪融水形成的地表徑流具有搬運(yùn)作用,在徑流匯入湖泊的過程中使得更多的礫石在A區(qū)的草地上堆積導(dǎo)致對A區(qū)草地植被的侵蝕較B區(qū)和C區(qū)嚴(yán)重。5)納木錯流域積雪覆蓋率與植被返青期呈正向相關(guān)關(guān)系,與生長季長度呈負(fù)向相關(guān)關(guān)系。在不考慮積雪對植被物候的影響下,溫度與植被物候期之間無明顯相關(guān)關(guān)系,說明流域植被物候?qū)?-5月平均積雪覆蓋率的響應(yīng)比春季溫度敏感。流域草地植被的長勢隨著返青提前和生長季的延長而變差,這可能是由于納木錯流域的積雪多為淺雪,其越早消融可能會導(dǎo)致植物過早的暴露在氣溫較低的環(huán)境下,造成霜凍損害。
【關(guān)鍵詞】：青藏高原 氣候變暖 草地物候 湖泊 遙感監(jiān)測 納木錯流域 冰雪融水
【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】：S812
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 植被物候變化及其對氣候變化的響應(yīng)12-14
• 1.2.2 湖泊變化及其對氣候變化的響應(yīng)14-16
• 1.3 研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)16-19
• 第二章 青藏高原草地植被物候的時空動態(tài)變化及特征19-37
• 2.1 研究區(qū)概況19-21
• 2.2 研究數(shù)據(jù)與方法21-24
• 2.2.1 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理21-22
• 2.2.2 植被物候期的遙感提取方法22-23
• 2.2.3 Mann-Kendall趨勢分析23
• 2.2.4 線性變化趨勢分析23-24
• 2.2.5 Theil-Sen's中值斜率的計(jì)算24
• 2.3 結(jié)果與分析24-35
• 2.3.1 青藏高原植被物候的空間分布特征24-26
• 2.3.2 植被物候的年際時空變化特征26-35
• 2.4 討論35-36
• 2.5 小結(jié)36-37
• 第三章 青藏高原草地物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)37-47
• 3.1 研究數(shù)據(jù)與方法37-39
• 3.1.1 研究數(shù)據(jù)37-38
• 3.1.2 Mann-Kendall突變點(diǎn)檢驗(yàn)38
• 3.1.3 物候?qū)囟�、降水變化的時間響應(yīng)分析38-39
• 3.1.4 物候?qū)囟�、降水變化的空間響應(yīng)分析39
• 3.2 物候?qū)夂蚝徒邓兓臅r空響應(yīng)特征39-43
• 3.2.1 物候?qū)鉁睾徒邓兓臅r間響應(yīng)特征39-42
• 3.2.2 物候?qū)鉁睾徒邓兓目臻g響應(yīng)特征42-43
• 3.3 討論43-46
• 3.4 小結(jié)46-47
• 第四章 青藏高原湖泊水位的動態(tài)變化及其對氣候變化的時空響應(yīng)特征47-58
• 4.1 研究數(shù)據(jù)和方法47-49
• 4.2 基于ICESat GLAS14數(shù)據(jù)的青藏高原湖泊水位時空分布特征49-50
• 4.3 基于ICESat激光測高數(shù)據(jù)的青藏高原湖泊水位的動態(tài)變化特征50-52
• 4.4 青藏高原湖泊水位變化與氣候變化之間的關(guān)系52-55
• 4.5 討論55-57
• 4.6 小結(jié)57-58
• 第五章 納木錯流域湖泊與草地生長狀況的關(guān)系研究58-81
• 5.1 數(shù)據(jù)與方法59-65
• 5.1.1 研究區(qū)概況59
• 5.1.2 觀測資料與數(shù)據(jù)處理59-63
• 5.1.3 水體信息的提取63
• 5.1.4 每日無云積雪覆蓋圖的制作63
• 5.1.5 納木錯流域草地變化趨勢分析63-64
• 5.1.6 氣候、草地植被與湖泊變化的關(guān)系探討64-65
• 5.1.7 家畜數(shù)量的換算65
• 5.2 結(jié)果與分析65-74
• 5.2.1 納木錯流域氣候變化特征65-66
• 5.2.2 納木錯流域積雪動態(tài)變化66-68
• 5.2.3 納木錯流域草地植被動態(tài)變化68-70
• 5.2.4 納木錯流域湖泊動態(tài)變化70-71
• 5.2.5 氣候變化與草地植被及湖泊變化的關(guān)系分析71-74
• 5.3 討論74-79
• 5.3.1 氣象資料分析74-75
• 5.3.2 納木錯流域草地植被變化的分析75-76
• 5.3.3 氣候變化與湖泊及植被生長的關(guān)系分析76-78
• 5.3.4 湖泊變化與植被變化之間的關(guān)系分析78-79
• 5.4 小結(jié)79-81
• 第六章 納木錯流域積雪消融對高寒草地植被物候的影響研究81-94
• 6.1 數(shù)據(jù)與方法81-83
• 6.1.1 研究數(shù)據(jù)81-82
• 6.1.2 植被物候信息的提取82
• 6.1.3 每日無云積雪產(chǎn)品的合成82
• 6.1.4 植被物候信息與春季積雪覆蓋率的關(guān)系比較82-83
• 6.2 結(jié)果83-88
• 6.2.1 納木錯流域草地平均返青時間(SOG)和生長季長度(LOG)時空變化特征83-84
• 6.2.2 納木錯流域每日積雪覆蓋率與草地植被指數(shù)EVI的年際和年內(nèi)變化特點(diǎn)84-85
• 6.2.3 納木錯流域積雪覆蓋狀況與植被物候之間的關(guān)系及其對時間的響應(yīng)特征85-88
• 6.3 討論88-92
• 6.4 小結(jié)92-94
• 第七章 結(jié)論與展望94-98
• 7.1 結(jié)論94-96
• 7.2 存在的問題及展望96-98
• 參考文獻(xiàn)98-107
• 在學(xué)期間的研究成果107-108
• 一、發(fā)表論文107
• 二、參與課題107-108
• 致謝108-109

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魯安新;姚檀棟;王麗紅;劉時銀;郭治龍;;青藏高原典型冰川和湖泊變化遙感研究[J];冰川凍土;2005年06期

2 馬明國;宋怡;王雪梅;;1973-2006年新疆若羌湖泊群遙感動態(tài)監(jiān)測研究[J];冰川凍土;2008年02期

3 崔慶虎;蔣志剛;劉季科;蘇建平;;青藏高原草地退化原因述評[J];草業(yè)科學(xué);2007年05期

4 金會軍,李述訓(xùn),王紹令,趙林;氣候變化對中國多年凍土和寒區(qū)環(huán)境的影響[J];地理學(xué)報;2000年02期

5 劉俊新;侯欽磊;陳姍姍;;漢江上游降雨變化時空分析[J];地下水;2011年06期

6 胡東生;張華京;徐冰;張國偉;李世杰;彭渤;王偉銘;陳詩越;徐士進(jìn);田新洪;;青藏高原湖泊動態(tài)變化的地球衛(wèi)星遙感監(jiān)測及地球動力學(xué)分析[J];中國工程科學(xué);2006年05期

7 黃曉東;郝曉華;王瑋;馮琦勝;梁天剛;;MODIS逐日積雪產(chǎn)品去云算法研究[J];冰川凍土;2012年05期

8 王青霞;呂世華;鮑艷;馬迪;李瑞青;;青藏高原不同時間尺度植被變化特征及其與氣候因子的關(guān)系分析[J];高原氣象;2014年02期

9 常清;王思遠(yuǎn);孫云曉;殷慧;尹航;;青藏高原典型植被生長季遙感模型提取分析[J];地球信息科學(xué)學(xué)報;2014年05期

10 孫芳蒂;趙圓圓;宮鵬;馬榮華;戴永久;;動態(tài)地表覆蓋類型遙感監(jiān)測:中國主要湖泊面積2000~2010年間逐旬時間尺度消長[J];科學(xué)通報;2014年Z1期

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本文編號：962687