2000-2017年伊犁河流域植被NPP潜在变化及人类活动影响分析

论文摘要

陆地生态系统的动态变化是科学研究的重要内容,也是地理学、生态学和林学等各学科学者重点关注的领域,碳循环贯穿陆地生态系统与各子系统物质循环和能量流动的全过程,这决定了生态系统碳循环模拟的重要性和复杂性。集成生物圈模型（Integrated Biosphere Simulated,IBIS）作为复杂程度较高的过程模型,全面考虑了陆面过程、植被物候、植被冠层生理过程、碳平衡与植被动态过程和地球生物化学循环过程,能够对陆地生态系统的动态变化进行全面模拟。本文基于IBIS模型,在植被类型、植被功能型和植被生理参数等方面进行区域化,利用改进的IBIS模型模拟伊犁河流域植被潜在NPP变化,并分析其与监测NPP的差异以及产生差异的原因。结果表明:（1）通过对IBIS模型中植被类型、植被功能型、植被生理参数的区域化,并利用融合后的GLO-PEM NPP数据对模拟结果进行验证。验证结果表明IBIS模拟结果能够满足区域植被潜在NPP变化分析的精度要求（R2=0.73,P<0.01）,能够反映伊犁河流域植被潜在NPP变化趋势;（2）2000-2017年伊犁河流域模拟的植被潜在NPP均值为229.63gC/（m2·a）,监测NPP均值为260.90 gC/（m2·a）,两者结果较为接近,均呈现减少的变化趋势,且总体分布上一致,但在局部区域存在差异。由于人类活动的影响,在伊犁河流域的盆地区域,监测NPP大于潜在NPP,人类活动产生正向影响,而在山地区域,监测NPP小于潜在NPP,人类活动产生负向影响;（3）耕地和建设用地改变了区域地表状态,植被较自然状态更好。在耕地范围内,植被改善的趋势持续增加,而在建设用地中,植被改善的趋势降低。放牧活动对区域植被净初级生产力产生负向影响,随着区域载畜量的持续增加,局部地区植被净初级生产力降低。保护区建设和封山育林等措施的实施,改善了区域环境,对植被产生了正向影响。

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中文摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 植被NPP变化研究进展

1.4 内容及技术路线

1.4.1 研究内容

1.4.2 技术路线

第二章研究区概况

2.1 研究区位置

2.2 气候特征

2.3 水文特征

2.4 植被特征

第三章研究材料与方法

3.1 研究数据

3.1.1 气象数据

3.1.2 土壤数据

3.1.3 植被数据

3.1.4 遥感数据

3.1.5 其他数据

3.2 研究方法

3.2.1 “多元回归+残差”插值方法

3.2.2 相关分析法

3.2.3 NPP变化趋势分析

3.2.4 残差分析法

第四章 IBIS模型的区域化及验证

4.1 模型介绍

4.1.1 地表模块

4.1.2 植被物候模块

4.1.3 植被冠层生理模块

4.1.4 植被动态模块

4.1.5 土壤地球生物化学模块

4.2 模型区域化

4.2.1 植被功能型和植被类型

4.2.2 模型参数的调整

4.3 模型精度验证

4.3.1 GLO-PEM NPP数据融合

4.3.2 模型精度验证

4.3.3 其他模型结果对比

4.4 小结

第五章伊犁河流域植被NPP的变化趋势

5.1 伊犁河流域潜在NPP的变化

5.1.1 潜在NPP的变化

5.1.2 不同植被类型中潜在NPP的变化

5.1.3 潜在NPP在地形上的变化

5.2 伊犁河流域监测NPP的变化

5.2.1 监测NPP的变化趋势

5.2.2 监测NPP的分布特征

5.3 小结

第六章伊犁河流域植被变化的差异及其影响分析

6.1 概述

6.2 伊犁河流域植被潜在NPP与监测NPP的差异

6.2.1 年际变化的差异

6.2.2 空间格局差异

6.2.3 残差的分布格局

6.3 伊犁河谷植被NPP变化差异的原因分析

6.3.1 土地利用

6.3.2 放牧活动

6.3.3 政策保护

6.4 小结

第七章结论和展望

7.1 主要结论

7.2 不足与展望

7.2.1 不足

7.2.2 展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 唐正宇

导师: 曾彪

关键词: 人类活动,集成生物圈模型,植被潜在变化,伊犁河流域

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 兰州大学

分类号: Q948

总页数: 77

文件大小: 5269K

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2000-2017年伊犁河流域植被NPP潜在变化及人类活动影响分析

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