毛乌素沙地乌审旗境内NDVI与环境因子的尺度响应
发布时间：2021-01-04 12:21
尺度是正确理解格局与过程相互作用的关键。格局、过程与尺度间的依赖关系是景观生态学研究中的核心问题之一。格局和过程对不同尺度上干扰的响应,是自然系统内在的复杂时空异质性的主要来源。毛乌素沙地处于荒漠、荒漠草原向森林草原的生态过渡带,荒漠化过程在不同时间和空间尺度显著作用于沙地生态系统的格局变化,是开展不同时空尺度下荒漠化进展过程和驱动机制研究的理想地区。系统地研究毛乌素沙地景观、植被格局空间异质性及其对不同时空尺度下气候、地形因子的响应,有助于理解探索荒漠化的进展过程和驱动机制,为科学监测评价荒漠化动态变化、合理制定防治荒漠化策略提供依据。本文以地处毛乌素沙地腹地的乌审旗为研究对象,筛选出适宜当地的气候因子空间化插值方法并分析其年际变化的周期性振荡特征；在生态学、应用数学的理论和3S技术支持下,分别在南北和东西走向设置5条重采样样带共17328个像元,获得1990年、2005年和2009年毛乌素沙地植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥0）、主要气候因子和基本地形因子数据,采用原始尺度、小波多尺度细节系数相关分析、多元逐步回归分析等分析方法,分析植被—气候—地形空间格局特征...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 尺度的概念及其问题的提出
1.2 尺度在生态环境问题研究中的应用
1.3 生态学中的尺度转化方法
1.4 小波分析及其在生态学尺度研究中的应用
1.5 植被覆盖、NDVI及其影响因素
1.6 毛乌素沙地植被与土地荒漠化研究概况
1.7 选题背景及研究意义
1.8 研究目的
1.9 技术路线
1.10 本研究的主要内容、拟解决的关键问题
2 研究区概况及研究方法
2.1 研究区概况
2.1.1 毛乌素沙地地理地形与气候特点
2.1.2 本论文研究地区选取
2.2 研究方法与数据处理
2.2.1 数据的来源与预处理
2.2.2 归一化植被指数（NDVI）的提取
2.2.3 地形因子的获取
2.2.4 主要气候因子数据的获取
2.2.5 研究样带数据生成
3 主要气候因子插值及时空尺度分析
3.1 主要气候因子插值方法的比较
3.1.1 数据来源及预处理
3.1.2 插值方法
3.1.3 检验标准
3.1.4 结果与分析
3.2 气候因子多重时间尺度分析
3.2.1 研究方法
3.2.2 结果与分析
3.3 气候因子多尺度空间格局的各向异性
3.3.1 研究方法
3.3.2 气候因子的各向异性结果与分析
3.3.3 气候因子的多尺度空间格局
3.4 小结与讨论
3.4.1 气候因子最优化空间插值方法的筛选
3.4.2 气候因子的时间尺度格局
3.4.3 气候因子的多尺度空间格局
4 NDVI与地形因子的多尺度空间格局变化
4.1 植被指数（-1≤NDVI≤1）与植被覆盖（NDVI≥O）的多尺度空间格局分析
4.1.1 研究方法
4.1.2 结果与分析
4.2 基本地形因子的多尺度空间格局分析
4.2.1 研究方法
4.2.2 结果与分析
4.3 结论与讨论
4.3.1 结论
4.3.2 讨论
5 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥O）与气候、地形因子间的尺度响应
5.1 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥O）与气候因子的尺度响应
5.1.1 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥O）与主要气候因子的多尺度相关分析
5.1.2 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥0）与主要气候因子多尺度响应的变化特征
5.2 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥O）与地形因子的尺度响应
5.2.1 不同时间植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥O）与基本地形因子的多尺度响应
5.2.2 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥0）与基本地形因子多尺度响应变化特征
5.3 乌审旗区域植被覆盖与气候、地形因子之间的相关性分析
5.3.1 1990年乌审旗区域植被覆盖NDVI指数与地形、气候因子的逐步回归分析结果
5.3.2 2005年乌审旗区域植被覆盖NDVI指数与地形及气候因子的逐步回归分析结果
5.3.3 2009年乌审旗区域植被覆盖NDVI指数与地形、气候因子的逐步回归分析结果
5.4 小结与讨论
5.4.1 小结
5.4.2 讨论
6 论文主要结论与研究展望
6.1 结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]退化草地阿尔泰针茅与狼毒种群的小尺度种间空间关联[J]. 赵成章,任珩. 生态学报. 2011(20)
[2]不同尺度下耕地土壤Cr含量的空间自相关性分析[J]. 杨奇勇,杨劲松,余世鹏,黄标,孙维侠. 应用与环境生物学报. 2011(03)
[3]NDVI在生态环境研究中的应用进展[J]. 吕蒙,钟悦之. 农村经济与科技. 2011(06)
[4]Vegetation cover change and the driving factors over northwest China[J]. ShengPei DAI1,Bo ZHANG1,HaiJun WANG2,YaMin WANG1,LingXia GUO1,XingMei WANG1,Dan LI1 1 The College of Geography and Environmental Science,Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China;2 The Engineering and Technical College of Chengdu University of Technology,Leshan 614007,China. Journal of Arid Land. 2011(01)
[5]近50年陕北地区的气候变化[J]. 王德丽,殷淑燕,王海燕,孟丹丹. 干旱区研究. 2011(02)
[6]民勤荒漠区气候变化对全球变暖的响应[J]. 常兆丰,韩福贵,仲生年. 中国沙漠. 2011(02)
[7]北疆西部近50a来气候、水文变化趋势及其与北大西洋/北极涛动的关系[J]. 郝兴明,李聪,李卫红,赵锐锋. 中国沙漠. 2011(01)
[8]毛乌素沙地气候变化及其对植被覆盖的影响[J]. 王立新,刘华民,杨劼,梁存柱,王炜,张继恩. 自然资源学报. 2010(12)
[9]1981-2001年西北地区植被变化特征分析[J]. 张钛仁,张佳华,申彦波,多福学. 中国农业气象. 2010(04)
[10]基于3S的毛乌素沙地腹地景观格局演变及其驱动力分析——以内蒙古乌审旗为例[J]. 吴晓旭,邹学勇. 中国沙漠. 2010(04)
本文编号：2956754
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 尺度的概念及其问题的提出
1.2 尺度在生态环境问题研究中的应用
1.3 生态学中的尺度转化方法
1.4 小波分析及其在生态学尺度研究中的应用
1.5 植被覆盖、NDVI及其影响因素
1.6 毛乌素沙地植被与土地荒漠化研究概况
1.7 选题背景及研究意义
1.8 研究目的
1.9 技术路线
1.10 本研究的主要内容、拟解决的关键问题
2 研究区概况及研究方法
2.1 研究区概况
2.1.1 毛乌素沙地地理地形与气候特点
2.1.2 本论文研究地区选取
2.2 研究方法与数据处理
2.2.1 数据的来源与预处理
2.2.2 归一化植被指数（NDVI）的提取
2.2.3 地形因子的获取
2.2.4 主要气候因子数据的获取
2.2.5 研究样带数据生成
3 主要气候因子插值及时空尺度分析
3.1 主要气候因子插值方法的比较
3.1.1 数据来源及预处理
3.1.2 插值方法
3.1.3 检验标准
3.1.4 结果与分析
3.2 气候因子多重时间尺度分析
3.2.1 研究方法
3.2.2 结果与分析
3.3 气候因子多尺度空间格局的各向异性
3.3.1 研究方法
3.3.2 气候因子的各向异性结果与分析
3.3.3 气候因子的多尺度空间格局
3.4 小结与讨论
3.4.1 气候因子最优化空间插值方法的筛选
3.4.2 气候因子的时间尺度格局
3.4.3 气候因子的多尺度空间格局
4 NDVI与地形因子的多尺度空间格局变化
4.1 植被指数（-1≤NDVI≤1）与植被覆盖（NDVI≥O）的多尺度空间格局分析
4.1.1 研究方法
4.1.2 结果与分析
4.2 基本地形因子的多尺度空间格局分析
4.2.1 研究方法
4.2.2 结果与分析
4.3 结论与讨论
4.3.1 结论
4.3.2 讨论
5 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥O）与气候、地形因子间的尺度响应
5.1 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥O）与气候因子的尺度响应
5.1.1 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥O）与主要气候因子的多尺度相关分析
5.1.2 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥0）与主要气候因子多尺度响应的变化特征
5.2 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥O）与地形因子的尺度响应
5.2.1 不同时间植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥O）与基本地形因子的多尺度响应
5.2.2 植被指数（-1≤NDVI≤1）、植被覆盖（NDVI≥0）与基本地形因子多尺度响应变化特征
5.3 乌审旗区域植被覆盖与气候、地形因子之间的相关性分析
5.3.1 1990年乌审旗区域植被覆盖NDVI指数与地形、气候因子的逐步回归分析结果
5.3.2 2005年乌审旗区域植被覆盖NDVI指数与地形及气候因子的逐步回归分析结果
5.3.3 2009年乌审旗区域植被覆盖NDVI指数与地形、气候因子的逐步回归分析结果
5.4 小结与讨论
5.4.1 小结
5.4.2 讨论
6 论文主要结论与研究展望
6.1 结论
6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]退化草地阿尔泰针茅与狼毒种群的小尺度种间空间关联[J]. 赵成章,任珩. 生态学报. 2011(20)
[2]不同尺度下耕地土壤Cr含量的空间自相关性分析[J]. 杨奇勇,杨劲松,余世鹏,黄标,孙维侠. 应用与环境生物学报. 2011(03)
[3]NDVI在生态环境研究中的应用进展[J]. 吕蒙,钟悦之. 农村经济与科技. 2011(06)
[4]Vegetation cover change and the driving factors over northwest China[J]. ShengPei DAI1,Bo ZHANG1,HaiJun WANG2,YaMin WANG1,LingXia GUO1,XingMei WANG1,Dan LI1 1 The College of Geography and Environmental Science,Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China;2 The Engineering and Technical College of Chengdu University of Technology,Leshan 614007,China. Journal of Arid Land. 2011(01)
[5]近50年陕北地区的气候变化[J]. 王德丽,殷淑燕,王海燕,孟丹丹. 干旱区研究. 2011(02)
[6]民勤荒漠区气候变化对全球变暖的响应[J]. 常兆丰,韩福贵,仲生年. 中国沙漠. 2011(02)
[7]北疆西部近50a来气候、水文变化趋势及其与北大西洋/北极涛动的关系[J]. 郝兴明,李聪,李卫红,赵锐锋. 中国沙漠. 2011(01)
[8]毛乌素沙地气候变化及其对植被覆盖的影响[J]. 王立新,刘华民,杨劼,梁存柱,王炜,张继恩. 自然资源学报. 2010(12)
[9]1981-2001年西北地区植被变化特征分析[J]. 张钛仁,张佳华,申彦波,多福学. 中国农业气象. 2010(04)
[10]基于3S的毛乌素沙地腹地景观格局演变及其驱动力分析——以内蒙古乌审旗为例[J]. 吴晓旭,邹学勇. 中国沙漠. 2010(04)
本文编号：2956754
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