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《兰州大学》 2011年
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近10年来气候变化对东昆仑山北坡山地及山前绿洲植被的影响研究

李艳丽  
【摘要】:在全球变暖的大背景下,许多自然系统正在受到区域气候变化的影响,植被是陆地生态系统中对气候变化最敏感的组分,因此理解气候变化对植被的影响机制已成为当今科学界研究的热点之一。东昆仑山北坡山地及山前绿洲位于青藏高原北部,属于典型的高海拔干旱生态脆弱区,该地区植被对气候变化的响应更加敏感,且更容易受到气候变化和人类活动的干扰。本文基于MODIS遥感影像和气象站点的逐月数据,对2000-2009年间东昆仑山北坡山地及山前绿洲主要土地覆盖类型植被的变化趋势进行了初步研究,并分析了植被与气候因子的关系。此外还通过区域对比,分析了气候变化对植被影响的空间差异,并基于数字高程模型分析了山地植被与地形因子的关系。研究内容及结论主要包括以下六方面: 1、利用2000-2009年生长季的MOD09地表反射数据,对东昆仑山北坡山地及山前绿洲分别进行了土地覆盖分类,基于分类结果,进行了土地覆盖动态变化研究。结果表明:2000-2009年间东昆仑山北坡山地及山前绿洲整体呈现改善的趋势,其中山地区域改善区与退化区的面积比为2:1,绿洲区域改善区与退化区的面积比为3:1。 2、利用MOD13A1数据分析了2000-2009年间东昆仑山北坡山地及山前绿洲不同植被类型生长季平均NDVI以及NDVI年最大值的年际变化。结果显示,山地土地覆盖类型没有发生变化的区域(即稳定区)中高山荒漠草原植被呈现统计显著的增长趋势,而高山草甸植被增长趋势不明显,高寒荒漠草甸植被生长季平均NDVI不存在统计显著的增长趋势,而NDVI年最大值呈现显著的增长趋势;绿洲稳定区植被基本上无明显的变化趋势。 3、根据年均温距平值、生长季均温距平值、年总降水量距平值、生长季总降水量距平值分析了2000-2009年间东昆仑山北坡山地及山前绿洲不同土地覆盖类型区年际和生长季温度、降水的变化趋势和幅度。结果显示,2000-2009年间年总降水量和生长季总降水量均表现出不同程度的增加趋势,而其年均温和生长季均温上升趋势却很微弱。 4、采用相关分析的方法,分析了2000-2009年间东昆仑山北坡山地及山前绿洲不同土地覆盖类型植被活动与不同月份组合的平均气温和降水量的关系。结果表明,山地区域高山荒漠草原和高山草甸植被生长季平均NDVI以及NDVI年最大值的年际变化主要受控于同期的降水和前期的平均气温,而高寒荒漠草甸植被与同期平均温度有显著的相关性;绿洲区域植被生长对降水量的反应还具有一定的滞后性。 5、通过区域对比,分析了东昆仑山北坡山地及山前绿洲区气温、降水对植被影响的空间差异。结果显示,(1)在山地区域,2000-2009年间山地东部气温略有降低,降水量明显增加,植被呈现明显的改善趋势;山地西部,气温大幅度上升而降水量仅略有增加,植被退化趋势明显。通过山地东西部的对比,我们发现近10年来升温对于东昆仑山北坡西段山地植被的正向效应可能在减弱或消失,而东段的降温和降水量的增加可能是该区植被覆盖显著改善的主要原因;(2)在绿洲区域,2000-2009年间升温明显,降水量略微增加,而绿洲化趋势明显高于荒漠化趋势,这说明绿洲植被的生长还受到了山地降水和冰川融水所形成的径流和潜水补给的正向影响。 6、基于数字高程模型分析了东昆仑山北坡山地土地覆盖发生变化的类型与地形因子的关系。结果表明,荒漠向高山荒漠草原转变类型的面积变化率随着海拔的升高而逐渐增大,尤其在海拔3900m~4500m范围内,山地的南向坡地变化最大;高山荒漠草原向高山草甸转变类型的面积变化率也是随着海拔的升高而逐渐增大,但随着坡度的增大其面积变化率缓慢减弱,在山地的北向坡地和西向坡地变化强烈;高寒荒漠草甸向高山草甸转变的类型的面积变化率是随着海拔的升高、坡度的增大而逐渐下降,在山地的北向坡地和东向坡地变化强烈;高山草甸向高山荒漠草原转变的类型的面积变化率随海拔的升高而降低,随着坡度的增加呈现上升趋势,在山地的北向坡地和西向坡地略大;高山草甸向高寒荒漠草甸转变的类型的面积变化率随着海拔的升高逐渐上升,随着坡度的增大先上升,然后在15%左右波动变化,在山地的东向坡地变化程度较强烈。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:Q948;P467

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