长江源区历史植被与径流重建及变化特征研究

论文摘要

长江源区因其独特的地理位置,成为深受科学家关注的地区,然而该地气象、水文站台稀疏,实测资料短,长时间径流量变化和植被覆盖序列较少,为了揭示长江源区长时间尺度的水文和植被变化规律,本文分析了长江源区树轮年表、归一化植被指数（NDVI）、径流量序列与气象要素的相关性,在此基础上,基于树轮资料,帕默尔干旱指数（PDSI）格点资料重建了长江源区7-8月NDVI指数的变化,和6-8月径流量的变化,并分析序列的变化特征,得到以下结论:1.基于长江源区采集的树轮样本,经过前期处理、交叉定年、去除生长趋势等步骤建立了残差年表（RES）。气候响应分析结果表明4个树轮年表具有较好的区域代表性,树轮宽度变化受到气候要素的显著影响,主要与5月、7月的温度和降水有显著的相关关系。2.基于长江源区各气象要素、PDSI指数分别与径流量变化的相关性,利用PDSI资料重建了长江源区706年径流量变化序列,通过独立验证法证明重建方程是稳定可靠的。分析重建径流量序列,划分其丰枯水期分布情况,得到13个丰水期和15个枯水期,持续时间最长丰水期为1513-1573年,平均径流量最大丰水期为1310-1327年;持续时间最长枯水期为1389-1414年,平均径流量最小枯水期为1687-1699年。与研究区域附近已有的径流量、湿润指数及降水重建序列进行对比,丰枯水期分布对应良好。3.用小波分析法分析重建径流量序列的周期变化,结果表明:径流变化主要存在2-6年,10-13年,20-26年,30-50年,50-70年的显著周期振荡,分别与ENSO、NAO、PDO、AMO和东亚夏季风变化周期相符合,再将径流序列与全球海温进行空间相关分析,验证了这些环流指数对长江源区径流量变化的影响。4.基于长江源区气象要素、NDVI值、树轮宽度年表之间的相关分析,利用树轮宽度年表重建了7-8月NDVI指数变化序列。分析重建NDVI序列,划分出8个植被增长阶段,4个退化阶段,持续时间最长的增长时段为1766-1783年和1794-1811年,持续时间最长的退化阶段为1726-1753。用小波分析法分析NDVI指数周期变化,发现存在2-3年、3-8年、32-64年的显著周期振荡,分别于ENSO、PDO、AMO振荡周期相一致。5.用PDSI指数表征长江源区的旱涝情况,分析旱涝对植被生长造成的影响,NDVI指数与长江源区附近PDSI值为显著正相关关系。将PDSI指数划分不同旱涝等级,分析不同旱涝等级情况下长江源区PDSI指数与NDVI指数的相关性,结果表明,极端干旱和正常年PDSI与NDVI呈显著正相关关系,而极端湿润年则为显著负相关关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景
•   1.2 树木年轮学国内外研究进展
•     1.2.1 树木年轮学国际研究进展
•     1.2.2 树木年轮学国内研究进展
•     1.2.3 基于树轮学重建径流研究进展
•     1.2.4 基于树轮学重建NDVI研究进展
•   1.3 研究内容
•   1.4 研究意义
• 第二章 研究原理与方法
•   2.1 树木年轮学的基本原理
•     2.1.1 均一性原理
•     2.1.2 限制因子原理
•     2.1.3 生态辐原理
•     2.1.4 敏感性原理
•     2.1.5 交叉定年原理
•     2.1.6 复本量原理
•   2.2 PDSI重建径流的原理
•   2.3 研究方法
•     2.3.1 树轮采样及年表制作方法
•     2.3.2 重建方程检验方法
• 第三章 研究区域概况
•   3.1 气候概况
•   3.2 径流概况
•   3.3 NDVI概况
• 第四章 研究数据及处理
•   4.1 数据及来源
•   4.2 数据处理
•     4.2.1 树轮数据处理
•     4.2.2 NDVI数据处理
• 第五章 径流重建及分析
•   5.1 径流与气象要素相关性
•   5.2 径流与PDSI的相关性
•   5.3 径流重建
•   5.4 丰枯特征分析
•   5.5 周期分析
•   5.6 与大气环流相关分析
•   5.7 本章小结
• 第六章NDVI重建及分析
•   6.1 树轮宽度与气象要素的相关性
•   6.2 NDVI与气象要素相关性
•   6.3 树轮宽度与NDVI的相关性
•   6.4 NDVI重建
•   6.5 周期分析
•   6.6 旱涝对NDVI的影响分析
•   6.7 本章小结
• 第七章 结论与展望
•   7.1 结论
•   7.2 展望
• 参考文献
• 作者在读期间科研成果简介
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王姝

导师: 范广洲,秦宁生

关键词: 长江源区,树木年轮,重建,径流,植被变化

来源: 成都信息工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,地球物理学

单位: 成都信息工程大学

分类号: Q948;P333

DOI: 10.27716/d.cnki.gcdxx.2019.000088

总页数: 62

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