人类活动对中国植被覆盖时空格局的影响

论文摘要

植被是陆地生态系统的重要组成部分,是生态环境监测、生态风险及脆弱性评价的重要指标。随着人类活动能力的增强,植被变化深刻记录了人类活动的烙印,在短期内,植被的动态演变主要是受到人类活动直接和间接的影响而发生的人为胁迫演变,无论是全球、区域还是局部,人类对植被的影响在速度和程度上均超过了自然因素,人类活动对植被的影响已成为生态环境保护不可忽视的重要内容。本文基于定量遥感技术和GIS分析方法,建立模型定量计算2001-2015年人类活动对中国植被覆盖的影响,从时间和空间两方面综合研究人类活动影响的变化特征,并分析其未来演变趋势。这对客观地了解中国生态环境变化有着重要的现实意义,为中国生态环境保护和建设提供决策支持。初步得到以下结论:（1）2001-2015年,人类活动对中国植被覆盖影响的年均值为-0.0102,破坏作用大于保护作用,正影响和负影响区域所占面积分别为48.41%和51.59%,负影响分布范围略大于正影响。人类活动作用促进了四川盆地西部、长江中下游平原、华北平原西南部、黄土高原中部、内蒙古高原中部和青藏高原南部等区域植被的改善,同时导致了松嫩平原、辽河平原、浑善达克沙地以北部分地区、华北平原北部和南部、鄂尔多斯高原、塔里木河流域等区域植被的破坏。总体来看,在人们关注的“重点”区域生态环境改善明显,而在另外一些“冷门”区域人类对生态环境的破环并未得到有效遏制,目前实施的环境保护措施存在一定的局限性,如何合理分配环保资源,制定综合有效措施,是中国目前环境保护所面临的最大挑战。人类活动对中国植被覆盖的影响随海拔变化规律性明显,在海拔1600-3200m、3400-4300m两个高程带人类活动呈正影响。在人类活动影响下,西北区植被改善明显,在其余7大人文地理综合区植被均遭到了不同程度的破坏,其中,华中区的破坏程度最大。15年间,人类活动对林地呈正影响,对草地、耕地和城乡建设用地均呈负影响,其中对城乡建设用地破坏程度最大。（2）2001-2015年,人类活动对中国植被覆盖的影响均呈负值,整体表现为负影响波动减弱的趋势,人类对生态环境的破坏得到了有效的遏制。人类活动对华南、西南、青藏等区植被破坏程度不断增大;对华中区植被仍起破坏作用,但程度有所降低;在华北、西北和东北区,人类活动对植被的破坏不断减弱,最后突破临界点,变为正影响并不断增强;在华东区人类活动对植被的干扰作用由保护变为破坏。15年间,人类活动对林地植被的影响均呈正值,且不断增强;对草地和耕地植被的破坏有了较好的改善,对城乡建设用地植被破坏程度不断增大。（3）重心转移模型分析表明,在人类活动作用下,中国东部和北部植被覆盖日趋改善,在西部和南部人类活动对植被的破坏程度呈增大趋势。15年间,正影响重心和负影响重心在东北区总共移动距离最大,人类活动对该区植被覆盖的影响在空间分布和影响程度上均发生了较明显的变化。（4）空间上看,人类活动对中国植被覆盖的影响主要表现为负影响减弱的趋势,面积占比28.14%,且显著性较好,在中国相当部分区域人类对植被的破坏明显好转,生态环境趋于改善。东北平原西部、辽河平原、海河平原以及鄂尔多斯高原东南部部分区域主要表现为正影响增强趋势;东北平原东部、华北平原东南部等地区主要表现为正影响减弱趋势;在呼伦贝尔草原、内蒙古高原中部以及黄土高原部分区域主要表现为负影响减弱趋势;在陇中黄土高原、山东丘陵及半岛以及天山以北部分区域表现为负影响增强趋势。（5）2001-2015年,Hurst指数平均值为0.4968,人类活动对中国植被覆盖影响变化的反向特征强于同向特征,其中15.59%的区域表现为负影响先减弱后增强趋势。华北平原、鄂尔多斯高原东南部、环渤海地区,植被覆盖在人类活动影响下持续改善;陇中黄土高原地区,人类活动使生态破坏持续加重;东北平原东部以及华北平原部分区域,人类活动正影响持续减弱;呼伦贝尔草原、蒙古高原部分区域呈人为负影响先减弱后增强趋势;天山以北部分区域呈负影响先增强后减弱趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 研究进展
•   1.3 研究内容和目的
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 研究目的
•   1.4 研究思路与技术路线
• 2 数据与方法
•   2.1 数据及预处理
•   2.2 研究方法
•     2.2.1 基于变异系数的人为影响模型
•     2.2.2 重心转移模型
•     2.2.3 Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验
•     2.2.4 Hurst指数
• 3 人类活动对植被覆盖的影响
•   3.1 人为变异系数
•     3.1.1 NDVI和气温、降水的空间波动特征
•     3.1.2 NDVI与气温、降水的相关分析
•     3.1.3 人为变异系数的空间分布
•   3.2 理论NDVI
•     3.2.1 无人为影响点
•     3.2.2 理论NDVI的空间分布
•     3.2.3 理论NDVI的年际变化
•   3.3 人类活动对植被覆盖影响的空间格局
•     3.3.1 人类活动影响的空间分异
•     3.3.2 基于人文地理综合区划的人类活动影响空间格局
•     3.3.3 人类活动对不同土地利用类型植被覆盖的影响
• 4 人类活动对植被覆盖影响的时空变化特征
•   4.1 人类活动对植被覆盖影响的时间变化特征
•     4.1.1 总体变化特征
•     4.1.2 各区人类活动对植被覆盖影响的时间变化
•     4.1.3 人类活动对不同土地利用类型植被覆盖影响的时间变化特征
•     4.1.4 人类活动对植被覆盖影响重心转移分析
•   4.2 人类活动对植被覆盖影响的空间变化特征
•     4.2.1 总体变化特征
•     4.2.2 各区人类活动对植被覆盖影响的空间变化
•     4.2.3 人类活动对不同土地利用类型植被覆盖影响的空间变化特征
• 5 人类活动对植被覆盖影响的未来演变趋势
•   5.1 未来演变总体趋势
•   5.2 各区人类活动对植被覆盖影响的未来演变趋势
•   5.3 人类活动对不同土地利用类型植被覆盖影响的未来演变趋势
• 6 主要结论与展望
•   6.1 主要结论
•   6.2 不足与展望
• 参考文献
• 附录：运算代码
•   1.MVC最大值合成法
•   2.对象年际变化统计
•   3.Theil-Sen Median趋势分析
•   4.Mann-Kendall统计检验
•   5.Hurst指数
•   6.对象空间分布与海拔的关系统计
•   7.按属性选择则导出矢量
•   8.使用游标处理属性表
•   9.计算重心
•   10.相关分析
• 硕士期间发表的学术论文及参与的科研项目
•   已发表的学术论文
•   参与的科研项目
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王建邦

导师: 赵军

关键词: 人类活动,植被覆盖,空间分布,变化趋势

来源: 西北师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 西北师范大学

分类号: Q948.123

总页数: 75

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