三江源地区植被变化及其对蒸散量的影响研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李辉霞 |
| 学位类别 | 博士后 |
| 答辩日期 | 2012-02 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 傅伯杰，刘国华 |
| 关键词 | 植被变化 气候变化 人类活动 区域蒸发散 三江源 Vegetaion change climate change human activity regional evaportrainspiration the Three-River Headwaters region |
| 其他题名 | Vegetation change and its effect on evapotranspiration in the Three-River Heaswaters region |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 植被是生态系统中能量流动和物质循环的中枢，在全球环境变化中具有指示器的作用。青藏高原是我国的天然生态系统屏障，高寒植被系统具有其脆弱性和特殊性，深入研究高寒地区植被演替的时空格局，有助于揭示环境变化过程。从区域尺度研究植被生长对气候变化和人类活动的响应特征，探讨植被变化的生态水文效应，可为全球环境变化研究奠定基础，为区域生态安全提供科学依据。 本文在论证以遥感信息替代地面数据可行性的基础上，以遥感数据为主要信息源，采用参数统计方法和非参数检验方法，按不同植被类型、不同高程梯度分析三江源地区植被变化的趋势与格局；在排除非植被区域干扰情况下，研究植被生长对气候变化与人类活动的响应特征；并将植被信息耦合到蒸散量估算模型中，通过土地利用情景模拟探讨植被变化对地面蒸发散的影响关系。取得初步结论如下： （1）三江源植被时空变化特征 参数统计分析和非参数检验结果表明，三江源地区的植被近10年来呈现出好转趋势，增长幅度呈从东南向西北递减的格局。按植被类型，增长幅度从大到小为：高山植被>高寒草原>森林>高寒草甸>灌丛；按高程梯度，4500-5000m高程带的植被好转最明显，4000-4500m高程带的植被增长幅度最小。 （2）植被变化对气候和人类活动的响应 气候要素是植被变化的控制性因素，决定植被演替的方向，贡献率达79.32%，人类活动可在短期内促进植被变化的速率，贡献率为21.68%。降水和气温在决定高寒植被生长方面具有同等重要性。不同植被类型对气候变化的响应存在差异，但总体而言，植被状态受生长季前后一个月（4月份和10月份）的气候条件影响最大。近10a来三江源地区的生态保护与建设行动已初见成效，但人类活动对植被的正影响呈现出下降趋势，生态建设的效果缺乏长效性。 （3）降水利用率（RUE）沿气候梯度的空间差异 分析降水利用率（rain use efficiency,RUE）沿气候梯度的空间响应特征可从机理上对气候条件与植被生长的影响关系加深理解。三江源地区的植被RUE呈从东向西递减的空间格局，54.72%左右的生态系统表现为严重缺水。RUE沿平均年降水量（mean annual precipitation，MAP）的空间梯度(350-720mm)总体上表现为单峰变化趋势，在高寒草原、高山植被和较为干旱的高寒草甸中呈上升趋势，而在森林、灌丛和较为湿润的高寒草甸中呈下降趋势。沿年均气温（mean annual temperature，MAT）的空间梯度(-4.5-6.2℃)，RUE在不同植被类型间和同一植被类型内均表现为上升趋势。沿着MAP梯度，RUEmax在大多情况下比暖边RUE大得多，但其变化趋势与暖边RUE的变化趋势很相似(R=0.624, P<0.001)，表明RUE空间格局是气候要素与地形等非气候因素相互作用的结果。在较为干旱和寒冷地区的生态系统中，在气温不变情况下RUE随降水增加及在降水不变情况下RUE随气温升高均表现为上升趋势；但在较为湿润和温暖地区的生态系统中，在气温不变情况下RUE随降水增加及在降水不变情况下RUE随气温升高均表现为下降趋势。 （4）植被变化对区域蒸散量的影响 蒸散量估算结果及精度检验表明，根据NDVI-LST特征空间，将地表的植被指数（normalized difference vegetation index, NDVI）与地表温度(land surface temperature, LST)信息耦合到蒸散量估算模型中可提高模型的区域适宜性，基于参数率定的Zhang et al.(2001)的区域蒸散量估算模型适用于高寒地区。 1980-2000年期间三江源地区蒸散量增加11.5mm，与蒸散量空间格局相反，蒸散变化量呈自东南向西北递增趋势。按土地利用类型，蒸散量排序为：水体>林地>高覆盖度草地>耕地>中覆盖度草地>低覆盖度草地>永久性冰川雪地>未利用地。总体来说，植被变化对三江源的蒸散总量影响不明显，但对蒸散量的空间再分配影响较大。地表蒸散对林地和未利用地、林地和低覆盖度草地之间的转换最为敏感。 |
| 公开日期 | 2014-05-14 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7236]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李辉霞. 三江源地区植被变化及其对蒸散量的影响研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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