内蒙古植被物候时空变化及其对气候变化的响应

论文摘要

植被物候指在环境影响下,尤其是在温度和降水的影响下,植被出现周期性的变化。植被对气候变化的响应敏感,不同植被的物候在时间和空间上表现出不同的分布格局,植被物候对气候的响应研究越来越受到关注。本研究利用累计NDVI的Logistic曲线曲率极值法,提取1982-2015年内蒙古地区自然植被返青期（Start of Growing Season,SOS）、枯黄期（End of Growing Season,EOS）、生长季长度（Length of Growing season,LOS）三个物候数据,分析植被物候变化趋势及其对气候变化的响应。结果表明:（1）内蒙古植被返青期主要集中在第82-162天之间,枯黄期主要集中在第246-276天,生长季长度大致持续91-181天。空间上,植被返青顺序为从西南到东北依次开始,植被枯黄顺序为从东北到西南依次结束,生长季长度在内蒙古东北部较短,在西南部较长。时间上,返青期没有明显变化趋势,枯黄期表现出提前趋势,生长季长度表现出缩短趋势。返青期、枯黄期、生长季长度的转折点分别发生在2009年、2008年和2009年。在转折点之前,三个物候参数均没有明显变化趋势,在转折点之后,植被返青期、枯黄期、生长季长度分别表现出推迟、提前、缩短的趋势。（2）空间上,内蒙古温度总体上从西南到东北呈现递减的趋势,降水总体上从东北到西南呈现递减的趋势。内蒙古春季（3-5月）和夏末秋初（8-10月）的平均温度变化趋势不明显。3-4月降水变化趋势不明显,5月降水呈现上升趋势较明显,8月的降水量呈现减少趋势较明显,9-10月降水变化趋势不明显。春季（3-5月）温度的转折点发生时间分别为1993、1998和2012年,夏末秋初（8-10月）温度的转折点发生时间分别为2011年、2005年、2000年。春季（3-5月）降水的转折点发生时间分别为2008、1986和1994年,夏末秋初（8-10月）降水的转折点发生时间分别为2012、2007和1995年。（3）内蒙古植被返青期对3月温度和3月降水的响应最明显,温度升高会促使内蒙古大部分区域植被返青期的提前,而降水增多,促进植被返青期推迟。这与3月内蒙温度在0℃一下有关,即降水增多,如果温度没有达到返青的需求,返青也将会被推迟。枯黄期对8月温度和8月降水的响应最明显,温度升高和降水的减少会促使大部分区域枯黄期提前。返青期对于春季（3-5月）温度的响应更明显,尤其在森林区,温度升高,促进植被返青期提前。枯黄期对夏末秋初（8-10月）温度和降水的响应均不明显。森林、草原植被的返青期与各月温度总体呈现负相关关系,温度升高促进植被返青期提前。灌木、沙地植被的返青期与各月温度相关性不大。森林返青期与各月降水总体呈现正相关关系。草原、灌木、沙地返青期与各月降水相关性不大。森林枯黄期与各月温度呈现负相关关系。草原、灌木、沙地植被枯黄期与各月温度相关性不大。森林、草原、灌木、沙地枯黄期与各月降水总体呈现负相关关系。（4）植被返青期、枯黄期和生长季长度之间存在相互关系,返青期的提前会导致枯黄期的提前,返青期的提前会促进生长季长度延长,枯黄期提前会导致生长季长度的缩短。返青期与生长季长度、枯黄期与生长季长度的相关性高,且返青期对于生长季长度的影响更大。

论文目录

• 中文摘要
• abstract
• 1 绪论
•   1.1 选题背景和研究意义
•   1.2 国内外研究进展
•     1.2.1 植被物候监测方法
•     1.2.2 植被物候对气候响应的研究进展
•     1.2.3 内蒙古植被物候研究进展
•   1.3 研究目标、研究内容和技术路线
•     1.3.1 研究目标
•     1.3.2 研究内容
•     1.3.3 技术路线
• 2 数据处理与研究方法
•   2.1 研究区概况
•   2.2 数据的获取与预处理
•   2.3 研究方法
•     2.3.1 累计NDVI的 Logistic曲线曲率极值法
•     2.3.2 线性趋势分析法
•     2.3.3 分段线性回归模型
• 3 内蒙古植被物候期的时空变化趋势
•   3.1 植被物候空间分布格局
•   3.2 植被物候时间变化趋势
•   3.3 物候参数变化的空间格局
•     3.3.1 物候年际变化趋势的空间格局
•     3.3.2 物候转折点发生时间的空间格局
•     3.3.3 转折点之前变化趋势的空间格局
•     3.3.4 转折点之后变化趋势的空间格局
•   3.4 不同植被类型物候空间格局
•     3.4.1 返青期空间格局
•     3.4.2 枯黄期空间格局
•     3.4.3 生长季长度空间格局
•   3.5 不同植被返青期和枯黄期年际变化趋势
•   3.6 物候参数间的相互关系
•     3.6.1 物候参数间的相互关系的空间格局
•     3.6.2 物候参数间的相关性
•   3.7 小结
• 4 内蒙古温度和降水的时空变化趋势
•   4.1 气象数据栅格化质量评价
•   4.2 温度和降水的空间格局
•     4.2.1 温度变化的空间格局
•     4.2.2 降水变化的空间格局
•   4.3 温度和降水的时间变化趋势
•   4.4 温度和降水的转折点发生时间
•     4.4.1 温度的转折点发生时间
•     4.4.2 降水的转折点发生时间
•   4.5 小结
• 5 内蒙古植被返青期和枯黄期对温度和降水的响应
•   5.1 返青期对春季温度和降水的响应
•     5.1.1 返青期对春季温度的响应
•     5.1.2 返青期对春季降水的响应
•   5.2 枯黄期对夏末秋初温度和降水的响应
•     5.2.1 枯黄期对夏末秋初温度的响应
•     5.2.2 枯黄期对夏末秋初降水的响应
•   5.3 不同植被类型返青期对温度和降水的响应
•     5.3.1 森林返青期对温度和降水的响应
•     5.3.2 草原返青期对温度和降水的响应
•     5.3.3 灌木返青期对温度和降水的响应
•     5.3.4 沙地返青期对温度和降水的响应
•   5.4 不同植被类型枯黄期对温度和降水的响应
•     5.4.1 森林枯黄期对温度和降水的响应
•     5.4.2 草原枯黄期对温度和降水的响应
•     5.4.3 灌木枯黄期对温度和降水的响应
•     5.4.4 沙地枯黄期对温度和降水的响应
•   5.5 小结
• 6 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张雯

导师: 包玉海,包刚

关键词: 返青期,枯黄期,累计的曲线曲率极值法,植被物候,气候变化,响应

来源: 内蒙古师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,气象学

单位: 内蒙古师范大学

分类号: Q948;P467

总页数: 66

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