周妍妍:人类活动对疏勒河流域景观格局和净初级生产力的影响研究论文

周妍妍:人类活动对疏勒河流域景观格局和净初级生产力的影响研究论文

本文主要研究内容

作者周妍妍(2019)在《人类活动对疏勒河流域景观格局和净初级生产力的影响研究》一文中研究指出:近年来,全球人类活动的加剧深刻影响着全球及不同尺度区域生态系统的演变。人类活动通过影响区域景观格局,进而导致区域植被净初级生产力(NPP)发生变化。然而,在人类活动影响下,区域景观格局和NPP的时空变化特征、空间响应关系及尺度依赖性如何是当前尚未解决的科学问题。鉴于此,本文在景观生态学和可持续发展理论指导下,以我国西北干旱区疏勒河流域为例,深入开展了人类活动影响下流域尺度景观格局与NPP时空变化特征及空间相关性研究。首先,采用2000—2015年四期Landsat卫星数据解译获得流域土地利用数据,利用Fragstats软件计算了景观指数,探讨了人类活动强度对景观指数的影响;其次,基于CASA模型,利用气象数据、MODIS遥感数据和土地利用类型数据计算了2001—2015年流域NPP,分析其时空动态特征及其景观格局对NPP的影响;最后,基于以上计算数据,综合利用网格分析和回归分析等方法对流域2000—2015年多网格尺度的景观格局与NPP空间相关性进行定量分析。并以2015年为例,选择出最适尺度,在景观水平和类型水平上分别建立了基于景观指数的NPP多元线性回归模型,为流域景观格局的优化布局以及区域生态环境的持续健康发展提供科学依据和技术支撑。本文的主要结论如下:1、疏勒河流域人类活动强度对景观格局的影响(1)通过对疏勒河流域2000—2015年景观格局动态演变和破碎化分析表明,在中下游绿州区耕地和城乡居民建设用地面积大幅增加,景观类型多样,且最为破碎。(2)流域不同年份的人类活动强度(HAILS)空间分布格局较为一致,高值区主要分布于中下游呈条带状的绿洲区。随着时间变化,流域的HAILS增加最明显,说明该流域人类活动强度随着时间的推移逐渐增强。(3)流域HAILS与景观破碎度指数在空间上均呈正相关关系,即人类活动强度越高,景观斑块的数量,形状和结构越加复杂多样。说明人类活动强度在很大程度上对景观破碎化产生影响。2、疏勒河流域NPP时空变化特征及景观格局对NPP影响(1)2001—2015年间疏勒河流域NPP总体呈缓慢增加趋势,并于2010年后呈现极显著的增加趋势;流域多年平均NPP空间异质性显著,上游和中游绿洲地区NPP最大,荒漠戈壁地区NPP最小。2015年流域不同季节间的NPP空间分布差异十分明显,其中夏季NPP的空间异质性最为显著,冬季流域NPP的空间异质性最小。(2)流域景观类型变化明显,总体上,2000—2015年间景观类型变化对NPP总量增加起到促进作用,且耕地面积的变化对NPP总量的变化贡献最大。3、疏勒河流域景观指数与NPP空间相关性及尺度效应(1)本文将流域划分为5km35km—40km340km八种不同尺度的网格,并对2000、2005、2010、2015年不同网格尺度上20个景观指数与NPP相关性进行深入的分析。不同年份和网格尺度下,各景观指数与NPP呈不同程度的正或负相关性,呈正相关的指数较多,但Pearson相关系数变化趋势较为一致的。(2)在时间上,不同网格尺度的景观指数和NPP的相关性随着时间的变化大多呈现增强的趋势。其中表征景观斑块数量和密度、斑块聚散程度及斑块多样性的指数与NPP的相关性增加趋势更为显著。说明随着人类活动影响的加强,景观破碎化程度对植被NPP影响也呈增强趋势。(3)在空间上,随着网格尺度的增大,不同景观指数与NPP的相关性变化趋势各异。其中,表征景观斑块密度、数量和丰富度的指数与NPP的空间相关性随着网格尺度的增大而增大。而表征景观聚散程度的指数随网格尺度的增大而减小。说明疏勒河流域景观指数与NPP的相关性存在明显的空间尺度效益。4、疏勒河流域2015基于景观指数的NPP多元线性回归模型(1)以2015年为例,30km330km网格尺度的Pearson相关系数及其显著性比其它尺度的较高,可确定为该流域的最适宜网格尺度。(2)在最适宜网格尺度上,选择与NPP高度相关的景观水平上的PD、SHDI、PR、LPI、DIVISION、AI指数,建立基于景观指数的NPP多元线性回归模型,景观指数解释了62.7%的NPP变化,说明这些景观指数的变化对NPP具有显著影响。(3)在最适宜网格尺度上,根据不同景观类型选择相关性较高的景观指数建立了NPP多元线性回归模型,但模型的参数和模拟的效果都有所不同。综上所述,本研究揭示了在人类活动影响下,流域景观格局和NPP的时空变化特征、空间响应关系及尺度依赖性,并构建了基于景观指数的NPP多元线性回归模型,为深入理解景观格局变化对NPP的影响提供了新思路。研究成果不仅填补了流域景观生态学相关研究的不足,也可用于指导流域景观格局优化和生态环境管理与监测,具有潜在的应用价值。

Abstract

jin nian lai ,quan qiu ren lei huo dong de jia ju shen ke ying xiang zhao quan qiu ji bu tong che du ou yu sheng tai ji tong de yan bian 。ren lei huo dong tong guo ying xiang ou yu jing guan ge ju ,jin er dao zhi ou yu zhi bei jing chu ji sheng chan li (NPP)fa sheng bian hua 。ran er ,zai ren lei huo dong ying xiang xia ,ou yu jing guan ge ju he NPPde shi kong bian hua te zheng 、kong jian xiang ying guan ji ji che du yi lai xing ru he shi dang qian shang wei jie jue de ke xue wen ti 。jian yu ci ,ben wen zai jing guan sheng tai xue he ke chi xu fa zhan li lun zhi dao xia ,yi wo guo xi bei gan han ou shu le he liu yu wei li ,shen ru kai zhan le ren lei huo dong ying xiang xia liu yu che du jing guan ge ju yu NPPshi kong bian hua te zheng ji kong jian xiang guan xing yan jiu 。shou xian ,cai yong 2000—2015nian si ji Landsatwei xing shu ju jie yi huo de liu yu tu de li yong shu ju ,li yong Fragstatsruan jian ji suan le jing guan zhi shu ,tan tao le ren lei huo dong jiang du dui jing guan zhi shu de ying xiang ;ji ci ,ji yu CASAmo xing ,li yong qi xiang shu ju 、MODISyao gan shu ju he tu de li yong lei xing shu ju ji suan le 2001—2015nian liu yu NPP,fen xi ji shi kong dong tai te zheng ji ji jing guan ge ju dui NPPde ying xiang ;zui hou ,ji yu yi shang ji suan shu ju ,zeng ge li yong wang ge fen xi he hui gui fen xi deng fang fa dui liu yu 2000—2015nian duo wang ge che du de jing guan ge ju yu NPPkong jian xiang guan xing jin hang ding liang fen xi 。bing yi 2015nian wei li ,shua ze chu zui kuo che du ,zai jing guan shui ping he lei xing shui ping shang fen bie jian li le ji yu jing guan zhi shu de NPPduo yuan xian xing hui gui mo xing ,wei liu yu jing guan ge ju de you hua bu ju yi ji ou yu sheng tai huan jing de chi xu jian kang fa zhan di gong ke xue yi ju he ji shu zhi cheng 。ben wen de zhu yao jie lun ru xia :1、shu le he liu yu ren lei huo dong jiang du dui jing guan ge ju de ying xiang (1)tong guo dui shu le he liu yu 2000—2015nian jing guan ge ju dong tai yan bian he po sui hua fen xi biao ming ,zai zhong xia you lu zhou ou geng de he cheng xiang ju min jian she yong de mian ji da fu zeng jia ,jing guan lei xing duo yang ,ju zui wei po sui 。(2)liu yu bu tong nian fen de ren lei huo dong jiang du (HAILS)kong jian fen bu ge ju jiao wei yi zhi ,gao zhi ou zhu yao fen bu yu zhong xia you cheng tiao dai zhuang de lu zhou ou 。sui zhao shi jian bian hua ,liu yu de HAILSzeng jia zui ming xian ,shui ming gai liu yu ren lei huo dong jiang du sui zhao shi jian de tui yi zhu jian zeng jiang 。(3)liu yu HAILSyu jing guan po sui du zhi shu zai kong jian shang jun cheng zheng xiang guan guan ji ,ji ren lei huo dong jiang du yue gao ,jing guan ban kuai de shu liang ,xing zhuang he jie gou yue jia fu za duo yang 。shui ming ren lei huo dong jiang du zai hen da cheng du shang dui jing guan po sui hua chan sheng ying xiang 。2、shu le he liu yu NPPshi kong bian hua te zheng ji jing guan ge ju dui NPPying xiang (1)2001—2015nian jian shu le he liu yu NPPzong ti cheng huan man zeng jia qu shi ,bing yu 2010nian hou cheng xian ji xian zhe de zeng jia qu shi ;liu yu duo nian ping jun NPPkong jian yi zhi xing xian zhe ,shang you he zhong you lu zhou de ou NPPzui da ,huang mo ge bi de ou NPPzui xiao 。2015nian liu yu bu tong ji jie jian de NPPkong jian fen bu cha yi shi fen ming xian ,ji zhong xia ji NPPde kong jian yi zhi xing zui wei xian zhe ,dong ji liu yu NPPde kong jian yi zhi xing zui xiao 。(2)liu yu jing guan lei xing bian hua ming xian ,zong ti shang ,2000—2015nian jian jing guan lei xing bian hua dui NPPzong liang zeng jia qi dao cu jin zuo yong ,ju geng de mian ji de bian hua dui NPPzong liang de bian hua gong suo zui da 。3、shu le he liu yu jing guan zhi shu yu NPPkong jian xiang guan xing ji che du xiao ying (1)ben wen jiang liu yu hua fen wei 5km35km—40km340kmba chong bu tong che du de wang ge ,bing dui 2000、2005、2010、2015nian bu tong wang ge che du shang 20ge jing guan zhi shu yu NPPxiang guan xing jin hang shen ru de fen xi 。bu tong nian fen he wang ge che du xia ,ge jing guan zhi shu yu NPPcheng bu tong cheng du de zheng huo fu xiang guan xing ,cheng zheng xiang guan de zhi shu jiao duo ,dan Pearsonxiang guan ji shu bian hua qu shi jiao wei yi zhi de 。(2)zai shi jian shang ,bu tong wang ge che du de jing guan zhi shu he NPPde xiang guan xing sui zhao shi jian de bian hua da duo cheng xian zeng jiang de qu shi 。ji zhong biao zheng jing guan ban kuai shu liang he mi du 、ban kuai ju san cheng du ji ban kuai duo yang xing de zhi shu yu NPPde xiang guan xing zeng jia qu shi geng wei xian zhe 。shui ming sui zhao ren lei huo dong ying xiang de jia jiang ,jing guan po sui hua cheng du dui zhi bei NPPying xiang ye cheng zeng jiang qu shi 。(3)zai kong jian shang ,sui zhao wang ge che du de zeng da ,bu tong jing guan zhi shu yu NPPde xiang guan xing bian hua qu shi ge yi 。ji zhong ,biao zheng jing guan ban kuai mi du 、shu liang he feng fu du de zhi shu yu NPPde kong jian xiang guan xing sui zhao wang ge che du de zeng da er zeng da 。er biao zheng jing guan ju san cheng du de zhi shu sui wang ge che du de zeng da er jian xiao 。shui ming shu le he liu yu jing guan zhi shu yu NPPde xiang guan xing cun zai ming xian de kong jian che du xiao yi 。4、shu le he liu yu 2015ji yu jing guan zhi shu de NPPduo yuan xian xing hui gui mo xing (1)yi 2015nian wei li ,30km330kmwang ge che du de Pearsonxiang guan ji shu ji ji xian zhe xing bi ji ta che du de jiao gao ,ke que ding wei gai liu yu de zui kuo yi wang ge che du 。(2)zai zui kuo yi wang ge che du shang ,shua ze yu NPPgao du xiang guan de jing guan shui ping shang de PD、SHDI、PR、LPI、DIVISION、AIzhi shu ,jian li ji yu jing guan zhi shu de NPPduo yuan xian xing hui gui mo xing ,jing guan zhi shu jie shi le 62.7%de NPPbian hua ,shui ming zhe xie jing guan zhi shu de bian hua dui NPPju you xian zhe ying xiang 。(3)zai zui kuo yi wang ge che du shang ,gen ju bu tong jing guan lei xing shua ze xiang guan xing jiao gao de jing guan zhi shu jian li le NPPduo yuan xian xing hui gui mo xing ,dan mo xing de can shu he mo ni de xiao guo dou you suo bu tong 。zeng shang suo shu ,ben yan jiu jie shi le zai ren lei huo dong ying xiang xia ,liu yu jing guan ge ju he NPPde shi kong bian hua te zheng 、kong jian xiang ying guan ji ji che du yi lai xing ,bing gou jian le ji yu jing guan zhi shu de NPPduo yuan xian xing hui gui mo xing ,wei shen ru li jie jing guan ge ju bian hua dui NPPde ying xiang di gong le xin sai lu 。yan jiu cheng guo bu jin tian bu le liu yu jing guan sheng tai xue xiang guan yan jiu de bu zu ,ye ke yong yu zhi dao liu yu jing guan ge ju you hua he sheng tai huan jing guan li yu jian ce ,ju you qian zai de ying yong jia zhi 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州大学的周妍妍,发表于刊物兰州大学2019-07-29论文,是一篇关于景观指数论文,净初级生产力论文,空间相关性论文,尺度效应论文,疏勒河流域论文,兰州大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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