毛烏素沙地烏審旗境內(nèi)NDVI與環(huán)境因子的尺度響應(yīng)
發(fā)布時間:2021-01-04 12:21
尺度是正確理解格局與過程相互作用的關(guān)鍵。格局、過程與尺度間的依賴關(guān)系是景觀生態(tài)學(xué)研究中的核心問題之一。格局和過程對不同尺度上干擾的響應(yīng),是自然系統(tǒng)內(nèi)在的復(fù)雜時空異質(zhì)性的主要來源。毛烏素沙地處于荒漠、荒漠草原向森林草原的生態(tài)過渡帶,荒漠化過程在不同時間和空間尺度顯著作用于沙地生態(tài)系統(tǒng)的格局變化,是開展不同時空尺度下荒漠化進(jìn)展過程和驅(qū)動機制研究的理想地區(qū)。系統(tǒng)地研究毛烏素沙地景觀、植被格局空間異質(zhì)性及其對不同時空尺度下氣候、地形因子的響應(yīng),有助于理解探索荒漠化的進(jìn)展過程和驅(qū)動機制,為科學(xué)監(jiān)測評價荒漠化動態(tài)變化、合理制定防治荒漠化策略提供依據(jù)。本文以地處毛烏素沙地腹地的烏審旗為研究對象,篩選出適宜當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蜃涌臻g化插值方法并分析其年際變化的周期性振蕩特征;在生態(tài)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)的理論和3S技術(shù)支持下,分別在南北和東西走向設(shè)置5條重采樣樣帶共17328個像元,獲得1990年、2005年和2009年毛烏素沙地植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥0)、主要氣候因子和基本地形因子數(shù)據(jù),采用原始尺度、小波多尺度細(xì)節(jié)系數(shù)相關(guān)分析、多元逐步回歸分析等分析方法,分析植被—氣候—地形空間格局特征...
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:155 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 尺度的概念及其問題的提出
1.2 尺度在生態(tài)環(huán)境問題研究中的應(yīng)用
1.3 生態(tài)學(xué)中的尺度轉(zhuǎn)化方法
1.4 小波分析及其在生態(tài)學(xué)尺度研究中的應(yīng)用
1.5 植被覆蓋、NDVI及其影響因素
1.6 毛烏素沙地植被與土地荒漠化研究概況
1.7 選題背景及研究意義
1.8 研究目的
1.9 技術(shù)路線
1.10 本研究的主要內(nèi)容、擬解決的關(guān)鍵問題
2 研究區(qū)概況及研究方法
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 毛烏素沙地地理地形與氣候特點
2.1.2 本論文研究地區(qū)選取
2.2 研究方法與數(shù)據(jù)處理
2.2.1 數(shù)據(jù)的來源與預(yù)處理
2.2.2 歸一化植被指數(shù)(NDVI)的提取
2.2.3 地形因子的獲取
2.2.4 主要氣候因子數(shù)據(jù)的獲取
2.2.5 研究樣帶數(shù)據(jù)生成
3 主要氣候因子插值及時空尺度分析
3.1 主要氣候因子插值方法的比較
3.1.1 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理
3.1.2 插值方法
3.1.3 檢驗標(biāo)準(zhǔn)
3.1.4 結(jié)果與分析
3.2 氣候因子多重時間尺度分析
3.2.1 研究方法
3.2.2 結(jié)果與分析
3.3 氣候因子多尺度空間格局的各向異性
3.3.1 研究方法
3.3.2 氣候因子的各向異性結(jié)果與分析
3.3.3 氣候因子的多尺度空間格局
3.4 小結(jié)與討論
3.4.1 氣候因子最優(yōu)化空間插值方法的篩選
3.4.2 氣候因子的時間尺度格局
3.4.3 氣候因子的多尺度空間格局
4 NDVI與地形因子的多尺度空間格局變化
4.1 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)與植被覆蓋(NDVI≥O)的多尺度空間格局分析
4.1.1 研究方法
4.1.2 結(jié)果與分析
4.2 基本地形因子的多尺度空間格局分析
4.2.1 研究方法
4.2.2 結(jié)果與分析
4.3 結(jié)論與討論
4.3.1 結(jié)論
4.3.2 討論
5 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥O)與氣候、地形因子間的尺度響應(yīng)
5.1 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥O)與氣候因子的尺度響應(yīng)
5.1.1 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥O)與主要氣候因子的多尺度相關(guān)分析
5.1.2 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥0)與主要氣候因子多尺度響應(yīng)的變化特征
5.2 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥O)與地形因子的尺度響應(yīng)
5.2.1 不同時間植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥O)與基本地形因子的多尺度響應(yīng)
5.2.2 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥0)與基本地形因子多尺度響應(yīng)變化特征
5.3 烏審旗區(qū)域植被覆蓋與氣候、地形因子之間的相關(guān)性分析
5.3.1 1990年烏審旗區(qū)域植被覆蓋NDVI指數(shù)與地形、氣候因子的逐步回歸分析結(jié)果
5.3.2 2005年烏審旗區(qū)域植被覆蓋NDVI指數(shù)與地形及氣候因子的逐步回歸分析結(jié)果
5.3.3 2009年烏審旗區(qū)域植被覆蓋NDVI指數(shù)與地形、氣候因子的逐步回歸分析結(jié)果
5.4 小結(jié)與討論
5.4.1 小結(jié)
5.4.2 討論
6 論文主要結(jié)論與研究展望
6.1 結(jié)論
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]退化草地阿爾泰針茅與狼毒種群的小尺度種間空間關(guān)聯(lián)[J]. 趙成章,任珩. 生態(tài)學(xué)報. 2011(20)
[2]不同尺度下耕地土壤Cr含量的空間自相關(guān)性分析[J]. 楊奇勇,楊勁松,余世鵬,黃標(biāo),孫維俠. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2011(03)
[3]NDVI在生態(tài)環(huán)境研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 呂蒙,鐘悅之. 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技. 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年陜北地區(qū)的氣候變化[J]. 王德麗,殷淑燕,王海燕,孟丹丹. 干旱區(qū)研究. 2011(02)
[6]民勤荒漠區(qū)氣候變化對全球變暖的響應(yīng)[J]. 常兆豐,韓福貴,仲生年. 中國沙漠. 2011(02)
[7]北疆西部近50a來氣候、水文變化趨勢及其與北大西洋/北極濤動的關(guān)系[J]. 郝興明,李聰,李衛(wèi)紅,趙銳鋒. 中國沙漠. 2011(01)
[8]毛烏素沙地氣候變化及其對植被覆蓋的影響[J]. 王立新,劉華民,楊劼,梁存柱,王煒,張繼恩. 自然資源學(xué)報. 2010(12)
[9]1981-2001年西北地區(qū)植被變化特征分析[J]. 張鈦仁,張佳華,申彥波,多福學(xué). 中國農(nóng)業(yè)氣象. 2010(04)
[10]基于3S的毛烏素沙地腹地景觀格局演變及其驅(qū)動力分析——以內(nèi)蒙古烏審旗為例[J]. 吳曉旭,鄒學(xué)勇. 中國沙漠. 2010(04)
本文編號:2956754
【文章來源】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:155 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 尺度的概念及其問題的提出
1.2 尺度在生態(tài)環(huán)境問題研究中的應(yīng)用
1.3 生態(tài)學(xué)中的尺度轉(zhuǎn)化方法
1.4 小波分析及其在生態(tài)學(xué)尺度研究中的應(yīng)用
1.5 植被覆蓋、NDVI及其影響因素
1.6 毛烏素沙地植被與土地荒漠化研究概況
1.7 選題背景及研究意義
1.8 研究目的
1.9 技術(shù)路線
1.10 本研究的主要內(nèi)容、擬解決的關(guān)鍵問題
2 研究區(qū)概況及研究方法
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 毛烏素沙地地理地形與氣候特點
2.1.2 本論文研究地區(qū)選取
2.2 研究方法與數(shù)據(jù)處理
2.2.1 數(shù)據(jù)的來源與預(yù)處理
2.2.2 歸一化植被指數(shù)(NDVI)的提取
2.2.3 地形因子的獲取
2.2.4 主要氣候因子數(shù)據(jù)的獲取
2.2.5 研究樣帶數(shù)據(jù)生成
3 主要氣候因子插值及時空尺度分析
3.1 主要氣候因子插值方法的比較
3.1.1 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理
3.1.2 插值方法
3.1.3 檢驗標(biāo)準(zhǔn)
3.1.4 結(jié)果與分析
3.2 氣候因子多重時間尺度分析
3.2.1 研究方法
3.2.2 結(jié)果與分析
3.3 氣候因子多尺度空間格局的各向異性
3.3.1 研究方法
3.3.2 氣候因子的各向異性結(jié)果與分析
3.3.3 氣候因子的多尺度空間格局
3.4 小結(jié)與討論
3.4.1 氣候因子最優(yōu)化空間插值方法的篩選
3.4.2 氣候因子的時間尺度格局
3.4.3 氣候因子的多尺度空間格局
4 NDVI與地形因子的多尺度空間格局變化
4.1 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)與植被覆蓋(NDVI≥O)的多尺度空間格局分析
4.1.1 研究方法
4.1.2 結(jié)果與分析
4.2 基本地形因子的多尺度空間格局分析
4.2.1 研究方法
4.2.2 結(jié)果與分析
4.3 結(jié)論與討論
4.3.1 結(jié)論
4.3.2 討論
5 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥O)與氣候、地形因子間的尺度響應(yīng)
5.1 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥O)與氣候因子的尺度響應(yīng)
5.1.1 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥O)與主要氣候因子的多尺度相關(guān)分析
5.1.2 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥0)與主要氣候因子多尺度響應(yīng)的變化特征
5.2 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥O)與地形因子的尺度響應(yīng)
5.2.1 不同時間植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥O)與基本地形因子的多尺度響應(yīng)
5.2.2 植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥0)與基本地形因子多尺度響應(yīng)變化特征
5.3 烏審旗區(qū)域植被覆蓋與氣候、地形因子之間的相關(guān)性分析
5.3.1 1990年烏審旗區(qū)域植被覆蓋NDVI指數(shù)與地形、氣候因子的逐步回歸分析結(jié)果
5.3.2 2005年烏審旗區(qū)域植被覆蓋NDVI指數(shù)與地形及氣候因子的逐步回歸分析結(jié)果
5.3.3 2009年烏審旗區(qū)域植被覆蓋NDVI指數(shù)與地形、氣候因子的逐步回歸分析結(jié)果
5.4 小結(jié)與討論
5.4.1 小結(jié)
5.4.2 討論
6 論文主要結(jié)論與研究展望
6.1 結(jié)論
6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]退化草地阿爾泰針茅與狼毒種群的小尺度種間空間關(guān)聯(lián)[J]. 趙成章,任珩. 生態(tài)學(xué)報. 2011(20)
[2]不同尺度下耕地土壤Cr含量的空間自相關(guān)性分析[J]. 楊奇勇,楊勁松,余世鵬,黃標(biāo),孫維俠. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2011(03)
[3]NDVI在生態(tài)環(huán)境研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 呂蒙,鐘悅之. 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技. 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年陜北地區(qū)的氣候變化[J]. 王德麗,殷淑燕,王海燕,孟丹丹. 干旱區(qū)研究. 2011(02)
[6]民勤荒漠區(qū)氣候變化對全球變暖的響應(yīng)[J]. 常兆豐,韓福貴,仲生年. 中國沙漠. 2011(02)
[7]北疆西部近50a來氣候、水文變化趨勢及其與北大西洋/北極濤動的關(guān)系[J]. 郝興明,李聰,李衛(wèi)紅,趙銳鋒. 中國沙漠. 2011(01)
[8]毛烏素沙地氣候變化及其對植被覆蓋的影響[J]. 王立新,劉華民,楊劼,梁存柱,王煒,張繼恩. 自然資源學(xué)報. 2010(12)
[9]1981-2001年西北地區(qū)植被變化特征分析[J]. 張鈦仁,張佳華,申彥波,多福學(xué). 中國農(nóng)業(yè)氣象. 2010(04)
[10]基于3S的毛烏素沙地腹地景觀格局演變及其驅(qū)動力分析——以內(nèi)蒙古烏審旗為例[J]. 吳曉旭,鄒學(xué)勇. 中國沙漠. 2010(04)
本文編號:2956754
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