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东北地区未来气候情景及与之相适应的植被格局研究

倪春迪  
【摘要】:气候是影响植被格局的主要因素,也是影响植被适应性和林木产量的主要因素,因此对于很好的理解气候与植被之间的关系,制定明确有效的林业规划,物种的保护以及物种延续,是至关重要的。本文对中国东北地区未来气候情景及植被格局进行研究。研究主要内容包括三个部分:1) ClimateC软件的建立,全球气候模式(GCM)预估大尺度未来全球气候变化,是目前最重要也是最可行的方法,能很好地模拟出大尺度最重要的平均特征,但由于目前GCM输出的空间分辨率较低,很难对区域气候情景做详细的预测。ClimateC软件其实现的主要功能为对已有的大尺度数据进行转换,以达到提高空间分辨率的目的。对于任一点的位置,指定的经度、纬度和高程,计算出该点的变量,进行分析验证。通过对高程的调整,解决了多山区温差较大的问题。有效的计算出自由尺度的气候数据。研究表明,在气候发生变化时,高程值越高,温度越低。高程对温度的影响相对较大,对降水量影响较小。东北地区的温度到2080年,呈现递增趋势。年降水量到2020在减少,到2050年有所增加,但整体来看,到2080年呈现下降趋势。2)植被格局研究阶段,通过”3S”技术,参照中国植被图提供的落叶松树种现实分布图提取出植被信息,对其进行校正、矢量化、投影等变换操作;沿分布区边界等距间隔设置305个查询点,即为树种的理论分布点,并且准确地计算出查出各点的经度、纬度值,通过ClimateC软件获得各点的气候及高程高度等指标数值,生成当前气候条件下的该树种地理分布图。3)利用相同的地理参数区间,通过Matlab软件对于树种的理论分布边界和气侯要素之间的关系进行BP神经网络建模,并且仿真出落叶松当前理论分布。根据ClimateC计算出的B2情境下2030年、2050年、2080年气候数据,带入前面构建的BP神经网络模型中,仿真出2030年、2050年、2080年该树种地理分布变化图;将当前气候条件下的落叶松林地理分布图与2030年、2050年、2080年的落叶松林地理分布图叠加,生成气候变化影响下的落叶松林地理分布区域变化图。通过SPSS软件评估气候变化对落叶松分布区域的影响。可知随着气候发生变化,东北落叶松林水平分布带将有北移的趋势,我国适宜落叶松林分布的面积将有所减少。


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