內(nèi)蒙古自治區(qū)位于干旱、半干旱氣候帶,是全球氣候變化的敏感地區(qū),同時也是受人類活動干擾較多的地區(qū)。近半個世紀以來,隨著區(qū)內(nèi)人口的增長和經(jīng)濟的發(fā)展,過度放牧和過度開墾引起了劇烈的土地利用/覆蓋變化(LUCC),進而導(dǎo)致耕地、草地大面積退化,沙漠化進程加速,使區(qū)域碳循環(huán)發(fā)生變化。近年來,中國政府啟動了一系列生態(tài)恢復(fù)工程以修復(fù)、改善退化的生態(tài)環(huán)境。內(nèi)蒙古是退耕還林還草工程和退牧還草工程的主要實施地區(qū)之一,其首要任務(wù)是促進退化耕地、退化草地的植被恢復(fù)及控制沙漠化的發(fā)展。本研究以探討生態(tài)恢復(fù)工程驅(qū)動下內(nèi)蒙古地區(qū)的土地利用/覆蓋變化及由此引起的區(qū)域碳素循環(huán)變化為目的,一方面,基于氣象數(shù)據(jù)和多源遙感影像數(shù)據(jù),并將CASA模型模擬的凈初級生產(chǎn)力(NPP)視為表征區(qū)域碳素循環(huán)的主要指標,分析了不同時空尺度下內(nèi)蒙古地區(qū)NPP的動態(tài)變化,以及土地利用/覆蓋變化對其的影響;另一方面,探討了生態(tài)恢復(fù)工程實施前后,內(nèi)蒙古地區(qū)主要植被類型—草地的面積變化及類型轉(zhuǎn)化、植被覆蓋度、景觀格局、凈初級生產(chǎn)力等的變化情況,并對變化過程中氣候因素和人為因素的相對驅(qū)動作用進行了定量化、空間化區(qū)分。本研究的主要工作及結(jié)論如下:1.基...

【文章頁數(shù)】：209 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
第1章 緒論
    1.1. 選題背景
    1.2. 國內(nèi)外研究動態(tài)
        1.2.1. 陸地生態(tài)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程的研究進展
        1.2.2. 草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程及驅(qū)動因素的研究進展
        1.2.3. 土地利用/覆蓋變化與陸地碳循環(huán)的關(guān)系
        1.2.4. 中國主要生態(tài)恢復(fù)工程的介紹
    1.3. 目前研究中的不足
        1.3.1. 以草地為主體植被地區(qū)的LUCC和NPP耦合研究較少
        1.3.2. 對LUCC、植被-氣候互作的研究尺度相對單一
        1.3.3. 氣候、人為因素在草地碳循環(huán)過程中的作用機制尚不明確
        1.3.4. 生態(tài)恢復(fù)工程的對草地生態(tài)系統(tǒng)影響作用的評價尚屬空白
    1.4. 研究方案
        1.4.1. 研究目標
        1.4.2. 研究內(nèi)容
        1.4.3. 技術(shù)路線
    1.5. 參考文獻
第2章 研究區(qū)及主要模型概述
    2.1. 研究區(qū)概況
        2.1.1. 內(nèi)蒙古自治區(qū)概述
        2.1.2. 地形、地貌和土壤
        2.1.3. 氣候條件
        2.1.4. 植被狀況
    2.2. 模型描述
        2.2.1. CASA模型
        2.2.2. 模型精度驗證與參數(shù)評價分析
    2.3. 參考文獻
第3章 2001-2010年內(nèi)蒙古植被覆蓋度時空變化特征分析
    3.1. 引言
    3.2. 材料與方法
        3.2.1. 數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理
        3.2.2. 植被覆蓋度的計算
        3.2.3. 植被覆蓋度年際變化趨勢的計算
        3.2.4. 植被覆蓋度與氣候因子相關(guān)性的計算
    3.3. 結(jié)果與分析
        3.3.1. 多年平均植被覆蓋度空間格局的分析
        3.3.2. 植被覆蓋度年際動態(tài)變化及空間格局的分析
        3.3.3. 植被覆蓋度與氣候因子的相關(guān)關(guān)系的分析
    3.4. 討論
    3.5. 本章小結(jié)
    3.6. 參考文獻
第4章 2001-2010年內(nèi)蒙古不同植被類型NPP的時空動態(tài)格局分析
    4.1. 引言
    4.2. 材料與方法
        4.2.1. 研究區(qū)概況
        4.2.2. 數(shù)據(jù)獲取及預(yù)處理
        4.2.3. 研究方法
    4.3. 結(jié)果與分析
        4.3.1. 不同植被類型多年平均NPP空間格局的分析
        4.3.2. 不同植被類型NPP年際變化的分析
        4.3.3. 不同植被類型NPP變化對氣候因子響應(yīng)的分析
    4.4. 討論
        4.4.1. 本研究NPP模擬值與其他模型模擬結(jié)果的對比及驗證
        4.4.2. 氣候因子對不同植被類型NPP影響作用的探討
        4.4.3. 內(nèi)蒙古植被生長對氣候變化響應(yīng)的分析
    4.5. 本章小結(jié)
    4.6. 參考文獻
第5章 2001-2010年內(nèi)蒙古不同草地類型NPP的時空動態(tài)格局分析
    5.1. 引言
    5.2. 材料與方法
        5.2.1. 研究區(qū)概況
        5.2.2. 數(shù)據(jù)獲取及預(yù)處理
        5.2.3. 研究方法
    5.3. 結(jié)果與分析
        5.3.1. 不同草地類型多年平均NPP空間格局的分析
        5.3.2. 不同草地類型NPP年際變化的分析
        5.3.3. 不同草地類型NPP變化對氣候因子響應(yīng)的分析
    5.4. 討論
        5.4.1. 本研究草地NPP模擬結(jié)果與其他研究結(jié)論的對比及驗證
        5.4.2. 人類活動對草地NPP變化的驅(qū)動作用探討
        5.4.3. 氣候因子對草地NPP變化的驅(qū)動作用探討
    5.5. 本章小結(jié)
    5.6. 參考文獻
第6章 2001-2009年內(nèi)蒙古LUCC及其對NPP變化的驅(qū)動作用研究
    6.1. 引言
    6.2. 材料與方法
        6.2.1. 研究區(qū)概況
        6.2.2. 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理
        6.2.3. CASA模型
    6.3. 結(jié)果與分析
        6.3.1. 土地利用/覆蓋變化的特征分析
        6.3.2. NPP動態(tài)變化的特征分析
    6.4. 討論
        6.4.1. 氣候變化對土地利用/覆蓋變化及NPP變化的影響作用分析
        6.4.2. 生態(tài)恢復(fù)工程對土地利用/覆蓋變化的驅(qū)動作用分析
        6.4.3. 生態(tài)恢復(fù)工程對NPP變化的驅(qū)動作用分析
        6.4.4. 土地利用/覆蓋變化對區(qū)域碳循環(huán)的影響作用探討
    6.5. 本章小結(jié)
    6.6. 參考文獻
第7章 草地NPP變化過程中人為因素和氣候因素的定量區(qū)分與評價
    7.1.引言
    7.2. 材料與方法
        7.2.1. 研究區(qū)概況
        7.2.2. 數(shù)據(jù)準備和預(yù)處理
        7.2.3. NPP的估算模型
        7.2.4. 植被覆蓋度的估算
    7.3. 結(jié)果與分析
        7.3.1. 草地覆蓋類型轉(zhuǎn)變的特征分析
        7.3.2. 草地恢復(fù)對NPP變化的驅(qū)動作用分析
        7.3.3. 氣候變化和人類活動對草地NPP變化的相對貢獻分析
    7.4. 討論
        7.4.1. 氣候變化對草地面積增加可能影響的探討
        7.4.2. 生態(tài)恢復(fù)工程對草地覆蓋類型轉(zhuǎn)化的驅(qū)動作用
        7.4.3. 生態(tài)恢復(fù)工程對草地利用方式轉(zhuǎn)變的影響
        7.4.4. 草地恢復(fù)對區(qū)域碳循環(huán)和沙塵暴防治的積極效應(yīng)探討
    7.5. 本章小結(jié)
    7.6. 參考文獻
第8章 1985-2009年內(nèi)蒙古草地植被時空格局及演變趨勢
    8.1. 引言
    8.2. 材料與方法
        8.2.1. 研究區(qū)概況
        8.2.2. 土地利用數(shù)據(jù)
        8.2.3. 景觀指數(shù)的計算
        8.2.4. NPP估算模型及輸入數(shù)據(jù)的準備
    8.3. 結(jié)果與分析
        8.3.1. 草地面積動態(tài)變化的特征分析
        8.3.2. 草地景觀格局動態(tài)變化的特征分析
        8.3.3. 草地NPP的動態(tài)變化的特征分析
    8.4. 討論
        8.4.1. 氣候變化對內(nèi)蒙古草地植被動態(tài)變化的影響
        8.4.2. 過度放牧對草地動態(tài)變化的影響
        8.4.3. 草地開墾對草地動態(tài)變化的影響
        8.4.4. 生態(tài)恢復(fù)工程對草地動態(tài)變化的影響
    8.5. 本章小結(jié)
    8.6. 參考文獻
第9章 2001-2009年內(nèi)蒙古和外蒙古LUCC與NPP變化的綜合對比
    9.1. 引言
    9.2. 研究區(qū)概況
    9.3. 結(jié)果與分析
        9.3.1. 蒙古土地利用/覆蓋變化的特征分析
        9.3.2. 蒙古植被NPP變化的特征分析
    9.4. 討論
        9.4.1. 蒙古和內(nèi)蒙古地區(qū)土地利用/覆蓋變化特征的對比分析
        9.4.2. 蒙古和內(nèi)蒙古地區(qū)NPP變化特征的對比
        9.4.3. 蒙古和內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)發(fā)展中所面臨問題的對比
    9.5. 本章小結(jié)
    9.6. 參考文獻
第10章 內(nèi)蒙古典型草原不同草地群落NEP動態(tài)變化的研究
    10.1. 引言
    10.2. 材料與方法
        10.2.1. 模型簡介
        10.2.2. 研究區(qū)概況
        10.2.3. 研究指標選取
        10.2.4. 模型初始化和參數(shù)本地化
    10.3. 結(jié)果與分析
        10.3.1. 不同草地群落年NEP年際動態(tài)的分析
        10.3.2. 不同草地群落日NEP季節(jié)動態(tài)的分析
        10.3.3. 不同草地群落WSI、RUE和CSE的比較
    10.4. 討論
        10.4.1. BIOME-BGC模型的驗證精度評價
        10.4.2. 草地NEP對年降水量的響應(yīng)分析
    10.5. 本章小結(jié)
    10.6. 參考文獻
第11章 內(nèi)蒙古草地退化治理及碳增匯途徑與對策
    11.1. 引言
    11.2. 草地退化的概念及層次
    11.3. 內(nèi)蒙古草地的退化現(xiàn)狀分析
    11.4. 內(nèi)蒙古草地退化的驅(qū)動力分析
        11.4.1. 草地開墾
        11.4.2. 過度放牧和頻繁刈割
        11.4.3. 草地系統(tǒng)利用的低投入
        11.4.4. 氣候變化
        11.4.5. 藥材采掘
        11.4.6. 其他因素
    11.5. 草地退化的碳效應(yīng)
        11.5.1. 草地生態(tài)系統(tǒng)碳素循環(huán)的基本過程
        11.5.2. 草地退化對其碳蓄積作用的影響
    11.6. 退化草地的固碳機制和固碳潛力
    11.7. 內(nèi)蒙古草地退化防治策略及碳增匯途徑的綜合探討
        11.7.1. 建立和健全相關(guān)的法律法規(guī)
        11.7.2. 建立、完善綜合支撐體系
        11.7.3. 建立適合當(dāng)?shù)厍闆r的區(qū)域草業(yè)發(fā)展模式
        11.7.4. 調(diào)整草業(yè)、畜牧業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式
        11.7.5. 加強草原基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高牧民經(jīng)營管理技術(shù)
        11.7.6. 加強維護管理投入,建立生態(tài)補償長效機制
        11.7.7. 保證生態(tài)恢復(fù)工程的優(yōu)化調(diào)整和可持續(xù)實施
        11.7.8. 建立人工草地,推動沙漠化逆轉(zhuǎn)
    11.8. 參考文獻
第12章 最后總結(jié)
    12.1. 本研究的結(jié)論
    12.2. 本研究的創(chuàng)新
    12.3. 本研究的不足
    12.4. 本研究的展望
個人簡歷及研究成果目錄
致謝



本文編號：3756341