2001-2017年中国植被覆盖的时空特征及其对水分因子的响应
发布时间：2021-08-16 14:29
地表植被作为陆地生态系统的一个重要组成,在防风固沙、保持水土和调节气候方面具有重要作用。为扭转建国以来植被严重退化的问题,我国自90年代后期在全国范围内开展了天然林保护工程、退耕还林还草工程等植被恢复工程。大规模植被恢复带来生态功能提升的同时,也引起植被耗水量增加,影响水分亏缺地区的水资源供给。因此,研究全国尺度植被覆盖时空动态及其对水分因子的响应的时空分异规律,对于评估各个区域植被恢复的水资源承载力、制定基于水资源可持续性的植被恢复规划具有重要意义。但目前有关地表植被覆盖变化时空特征以及对水分因子响应的研究多结合遥感技术和传统地统计学方法进行简单的时空相关性分析,缺少植被、水分因子等遥感数据的时空分异特征的有效检测方法,阻碍了对区域植被变化对水分因子的响应的空间异质性这一问题的深入研究,影响了植被水分时空作用过程分区模拟建模的准确性。为解决上述问题,本文采用归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）数据、降水数据、土壤水分数据以及干旱指数数据,综合运用最大值合成处理、Mann-Kendall趋势分析、偏相关分析、Hurst...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国地理位置[74]
第二章区域概况和数据获取13底，中国一共拥有省级行政区34个，其中包括直辖市4个，23个省，自治区5个和2个特别行政区（中国统计局2017）。北京、天津、上海和重庆是中国的4个直辖市；特别行政区是位于中国东南沿海的香港和澳门。北京市位于华北平原，背靠燕山山脉，与河北省和天津市紧紧相拥，它是中国的首都，是全国的政治和文化中心。2.1.2地形与地貌特征中国的地形包括高原、平原、山地、丘陵和盆地五种地形，多样且复杂。每种地形所占的比例如下：高原26%，平原12%，山地33%，丘陵10%，盆地19%[75]。中国的地势总体特点是阶梯状分布，且西高东低（图2–2a）：第一阶梯主要包括青藏高原，主要位于中国的西南部，海拔平均在四千米以上；第二阶梯主要包含了西北部的塔里木盆地、准格尔盆地和天山山脉，北边的黄土高原和内蒙古高原，以及南部的秦巴山区、云贵高原和四川盆地等，海拔主要在一千到两千米之间；从第二阶梯往东，从东部海平面往西是第三阶梯的范围，海拔在五百米以下，第三阶梯包括了东南丘陵区、长江中下游平原、华北平原和东北平原等[75]。图2-2中国（a）地形与主要河流以及（b）气候区划空间分布[74]中国同样拥有面积广阔的沙漠和戈壁地区，沙漠和戈壁主要分布在西北地区以及内蒙古自治区，总面积达到了全国陆地总面积的13%达到了128万km2[75]。中国境内的四大沙漠均位于贺兰山和乌鞘岭以西，包括腾格里沙漠、古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠。环状或者带状的戈壁沙漠分布在沙漠的外部区域[75]。2.1.3气候概况与水文特征中国的气温和降水具有明显的地域特征，并且分布交叉相错，组合多样，这主要是因为中国的陆地幅员辽阔，距离海远近差距大，并且地势起伏大、地形及山脉
电子科技大学硕士学位论文18第三章植被和水分因子的空间分布特征3.1植被覆盖分布的基本特征3.1.1植被覆盖年际变化如图3-1所示，2001-2017年以来，我国夏季NDVI的平均值总体呈现上升趋势。上升的趋势分为三个阶段：2001-2002年，2002-2009年，2010-2017年，17年以来增长趋势率为2%/10a。NDVI上升最快的阶段是2001-2002年，增长趋势率约为3%；第二阶段里NDVI上升的趋势较快，波动中有升；第三阶段的NDVI上升趋势较为陡峭，出现了两个上升较快的阶段：2010-2012年，2014-2017年。2008年的NDVI较前后几年均处于低值，这是因为2008年1月起，我国南方大范围地区发生重大冰雪自然灾害，植被生长受到特殊气候影响。同时，2008年5月四川省发生重大地震灾害，这也对植被生长造成了较大的影响。图3-12001-2017年中国夏季NDVI均值的年际动态3.1.2植被覆盖空间分布图3-2是全国2001-2017年夏季平均NDVI分布图，出现由西北向东南递增的趋向。如图所示，东部区域，特别是东北地区和东南地区，夏季平均NDVI较大，NDVI值大部分在0.5-1的范围；而在干旱的西北地区，植被覆盖相对较少，大部分地域NDVI值在0.3-0.4之间，如祁连山区、青海东南部、青海湖地区、甘肃甘南和新疆天山地区植被稀少，大部分地区为荒漠；内蒙古西部、宁夏中部、陕西北部、青海西部、准格尔盆地和新疆的塔里木盆地降水量少，且水分蒸发严重，地表植被覆盖率极低，NDVI值十分小，大都在0-0.2之间，这些地区植被稀少，是我国主要的沙尘暴灾害发生区域，也是影响我国沙尘天气的主要源区。
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原高寒草地植被物候时空变化特征[J]. 黄文洁,曾桐瑶,黄晓东. 草业科学. 2019(04)
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[3]扩展流数据立方体的GIS时空大数据组织方法[J]. 陆妍玲,李景文,叶苏娴,姜建武,殷敏,周艳柳. 测绘通报. 2018(08)
[4]欧亚大陆不同生态区植被生长对降水响应的季节变化规律[J]. 孙立群,李晴岚,陈骥,牛俊. 生态学报. 2018(22)
[5]2010-2015年中国土地利用变化的时空格局与新特征[J]. 刘纪远,宁佳,匡文慧,徐新良,张树文,颜长珍,李仁东,吴世新,胡云锋,杜国明,迟文峰,潘涛,宁静. 地理学报. 2018(05)
[6]基于GIMMS NDVI 3g.v1的近34年青海省植被生长季NDVI时空变化特征[J]. 代子俊,赵霞,李冠稳,王兴春,庞龙辉. 草业科学. 2018(04)
[7]秦岭植被覆盖时空变化及其对气候变化与人类活动的双重响应[J]. 邓晨晖,白红英,高山,刘荣娟,马新萍,黄晓月,孟清. 自然资源学报. 2018(03)
[8]1982-2012年中国NDVI变化及其与气候因子的关系[J]. 王茜,陈莹,阮玺睿,李小冬,王小利,史健宗,王志伟. 草地学报. 2017(04)
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[10]1982—2012年北半球荒漠草原过渡带植被物候特征及其与气候因子的关系[J]. 候静,杜灵通,刘可,朱玉果,胡悦,杨新国,张学俭. 气候变化研究进展. 2017(05)
博士论文
[1]城市植被与土壤碳储量时空变化规律研究[D]. 吕海亮.中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所) 2017
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硕士论文
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[4]网络安全事件流聚集统计分析研究与实现[D]. 刘东.国防科学技术大学 2010
[5]MODIS数据在干旱区土地覆盖变化与气候因子敏感性分析中的应用[D]. 李谢辉.新疆大学 2005
本文编号：3345845
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国地理位置[74]
第二章区域概况和数据获取13底，中国一共拥有省级行政区34个，其中包括直辖市4个，23个省，自治区5个和2个特别行政区（中国统计局2017）。北京、天津、上海和重庆是中国的4个直辖市；特别行政区是位于中国东南沿海的香港和澳门。北京市位于华北平原，背靠燕山山脉，与河北省和天津市紧紧相拥，它是中国的首都，是全国的政治和文化中心。2.1.2地形与地貌特征中国的地形包括高原、平原、山地、丘陵和盆地五种地形，多样且复杂。每种地形所占的比例如下：高原26%，平原12%，山地33%，丘陵10%，盆地19%[75]。中国的地势总体特点是阶梯状分布，且西高东低（图2–2a）：第一阶梯主要包括青藏高原，主要位于中国的西南部，海拔平均在四千米以上；第二阶梯主要包含了西北部的塔里木盆地、准格尔盆地和天山山脉，北边的黄土高原和内蒙古高原，以及南部的秦巴山区、云贵高原和四川盆地等，海拔主要在一千到两千米之间；从第二阶梯往东，从东部海平面往西是第三阶梯的范围，海拔在五百米以下，第三阶梯包括了东南丘陵区、长江中下游平原、华北平原和东北平原等[75]。图2-2中国（a）地形与主要河流以及（b）气候区划空间分布[74]中国同样拥有面积广阔的沙漠和戈壁地区，沙漠和戈壁主要分布在西北地区以及内蒙古自治区，总面积达到了全国陆地总面积的13%达到了128万km2[75]。中国境内的四大沙漠均位于贺兰山和乌鞘岭以西，包括腾格里沙漠、古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠。环状或者带状的戈壁沙漠分布在沙漠的外部区域[75]。2.1.3气候概况与水文特征中国的气温和降水具有明显的地域特征，并且分布交叉相错，组合多样，这主要是因为中国的陆地幅员辽阔，距离海远近差距大，并且地势起伏大、地形及山脉
电子科技大学硕士学位论文18第三章植被和水分因子的空间分布特征3.1植被覆盖分布的基本特征3.1.1植被覆盖年际变化如图3-1所示，2001-2017年以来，我国夏季NDVI的平均值总体呈现上升趋势。上升的趋势分为三个阶段：2001-2002年，2002-2009年，2010-2017年，17年以来增长趋势率为2%/10a。NDVI上升最快的阶段是2001-2002年，增长趋势率约为3%；第二阶段里NDVI上升的趋势较快，波动中有升；第三阶段的NDVI上升趋势较为陡峭，出现了两个上升较快的阶段：2010-2012年，2014-2017年。2008年的NDVI较前后几年均处于低值，这是因为2008年1月起，我国南方大范围地区发生重大冰雪自然灾害，植被生长受到特殊气候影响。同时，2008年5月四川省发生重大地震灾害，这也对植被生长造成了较大的影响。图3-12001-2017年中国夏季NDVI均值的年际动态3.1.2植被覆盖空间分布图3-2是全国2001-2017年夏季平均NDVI分布图，出现由西北向东南递增的趋向。如图所示，东部区域，特别是东北地区和东南地区，夏季平均NDVI较大，NDVI值大部分在0.5-1的范围；而在干旱的西北地区，植被覆盖相对较少，大部分地域NDVI值在0.3-0.4之间，如祁连山区、青海东南部、青海湖地区、甘肃甘南和新疆天山地区植被稀少，大部分地区为荒漠；内蒙古西部、宁夏中部、陕西北部、青海西部、准格尔盆地和新疆的塔里木盆地降水量少，且水分蒸发严重，地表植被覆盖率极低，NDVI值十分小，大都在0-0.2之间，这些地区植被稀少，是我国主要的沙尘暴灾害发生区域，也是影响我国沙尘天气的主要源区。
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原高寒草地植被物候时空变化特征[J]. 黄文洁,曾桐瑶,黄晓东. 草业科学. 2019(04)
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[6]基于GIMMS NDVI 3g.v1的近34年青海省植被生长季NDVI时空变化特征[J]. 代子俊,赵霞,李冠稳,王兴春,庞龙辉. 草业科学. 2018(04)
[7]秦岭植被覆盖时空变化及其对气候变化与人类活动的双重响应[J]. 邓晨晖,白红英,高山,刘荣娟,马新萍,黄晓月,孟清. 自然资源学报. 2018(03)
[8]1982-2012年中国NDVI变化及其与气候因子的关系[J]. 王茜,陈莹,阮玺睿,李小冬,王小利,史健宗,王志伟. 草地学报. 2017(04)
[9]基于信息熵的数据流自适应集成分类算法[J]. 孙艳歌,王志海,原继东,白洋. 中国科学技术大学学报. 2017(07)
[10]1982—2012年北半球荒漠草原过渡带植被物候特征及其与气候因子的关系[J]. 候静,杜灵通,刘可,朱玉果,胡悦,杨新国,张学俭. 气候变化研究进展. 2017(05)
博士论文
[1]城市植被与土壤碳储量时空变化规律研究[D]. 吕海亮.中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所) 2017
[2]基于遥感的中国北部植被NDVI和物候变化研究[D]. 安佑志.华东师范大学 2014
硕士论文
[1]海河流域植被动态变化及其与气候、人类活动的关系研究[D]. 杨艳丽.天津师范大学 2017
[2]干化土壤中植被生长及土壤水分特征试验研究[D]. 张文飞.中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) 2017
[3]辽河流域NDVI变化及其对气候因子的响应[D]. 韦石.南京信息工程大学 2012
[4]网络安全事件流聚集统计分析研究与实现[D]. 刘东.国防科学技术大学 2010
[5]MODIS数据在干旱区土地覆盖变化与气候因子敏感性分析中的应用[D]. 李谢辉.新疆大学 2005
本文编号：3345845
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