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地貌对植被分布的控制机制及效应研究——以新疆阿勒泰地区为例

文献类型:学位论文

作者王白雪
答辩日期2022-06
文献子类学术型学位
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院地理科学与资源研究所
导师程维明
关键词阿勒泰地区 地貌类型 植被分布 控制机制 生态地貌类型
学位名称博士
学位专业地图学与地理信息系统
英文摘要地貌是与一切生物直接相关的物理环境基础,植被格局的空间分异和特定的地貌特征密切相关。但是,受数据精度及有效展示和分析手段等因素的限制,目前对地貌和植被间的作用机制还不清楚,且大多数研究往往从单一尺度展开,限制了地貌对植被分布控制机制的全面认知。本文选取地貌特征复杂、高差悬殊、气候差异明显、植被类型多样的阿勒泰地区为研究区,采用较高分辨率的遥感影像、数字高程模型和野外调查数据为主要数据源,利用GIS、RS技术分别划分大、中、小三个尺度的地貌类型和景观类型、主要植被类型两个层次,从生态地貌学的角度探究地貌对植被分布的控制机制。 通过研究对阿勒泰地区有了一些新的认识: (1)通过邻域分析法和均值变点法得到研究区地表起伏度的最佳统计窗口为12×12网格大小(0.1296km2),根据最佳统计窗口提取研究区的地表起伏度。利用遥感影像与DEM数据提取的山体阴影和等高线数据,采用专家目视解译将研究区划分为北部山区、中部丘陵河谷平原区和南部荒漠(戈壁)沙漠区3种大尺度地貌类型;根据地表起伏度等级和海拔分级,得到平原、台地、丘陵、低山、中山、高山6种中尺度地貌类型;组合不同等级的海拔和地表起伏度,得到14种小尺度地貌类型:低/中/高海拔平原、低/中海拔台地、中/低海拔丘陵、小起伏低山、小/中/大起伏中山、小/中/大起伏高山。 (2)利用半变异函数分析得到研究区景观的特征尺度为210m,主要景观类型是其他/裸地景观、草地景观和林地景观,三者占研究区总面积的92.370%。地貌类型和受地貌类型影响较大的生态因子对不同景观类型的分布格局有显著影响,最主要的影响因素有海拔、坡度、地形起伏度、地形湿度指数,四个变量对景观类型多样性变化的解释能力较强。 (3)地貌和生态因子分别通过外在作用力和内在能量流动影响植被的生长和分布。不同的地貌类型对应不同的植被类型和分布状况。不同海拔范围内地貌通过控制主要生态因子对小尺度范围内植被的水平分布起控制作用,地貌坡度特征通过改变太阳辐射值和地形湿度指数影响植被的分布,地貌坡向特征通过改变地形湿度指数影响植被的分布。 (4)根据研究区大(中)尺度地貌类型和典型植被类型/植物群落划分一级生态地貌系统,根据单元内最小的地貌类型和植被亚群/群系的差异划分二级生态地貌单元。利用基于生态-地貌认知的方法,研究区由粗到细划分出24种一级生态地貌系统和61种二级生态地貌单元,并编制了1:50万生态地貌类型图。完整展示了阿勒泰地区不同地貌、植被间的良好耦合关系,表现出生态地貌在北部山区的垂直地带性分异规律和中部丘陵河谷平原区及南部荒漠(戈壁)沙漠区的镶嵌式组合结构特征。 (5)采用分区法提取研究区不同尺度地貌类型单元,发现受地貌本底约束,不同地貌类型的生境质量不同,呈现明显的条带状分布的空间聚集现象。起伏度较大、海拔较高的地貌生境质量往往为高-高聚集的热点区,且生境质量普遍优于中、低海拔地貌及中部平原丘陵地貌和南部荒漠地貌。参考指标贡献度的概念,不同土地覆被对生境质量的贡献度不同。因此为了提高区域的生境质量,应根据地理环境背景和生境质量的高低,采取“因地制宜”的土地管理策略。
学科主题地图学与地理信息系统
语种中文
页码174
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186908]  
专题地理科学与资源研究所_研究生部
推荐引用方式
GB/T 7714
王白雪. 地貌对植被分布的控制机制及效应研究——以新疆阿勒泰地区为例[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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