青海省植被净初级生产力时空格局变化及其驱动因素研究

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中文摘要：陆地生态系统净初级生产力(NPP)作为陆地生态过程的关键参数，不仅可以估算地球支撑能力和也可评价陆地生态系统的可持续性发展，同时也是全球碳循环的重要构成成分和关键环节，NPP作为陆地生态系统能量传递和物质循环的一部分，一方面反映自然环境下植物群落的生产力，另一方面是判定陆地生态系统的碳循环和碳有机物积累，在全球气温变化和碳循环中，NPP也是作为重要的关注热点之一。青海省属于高原大陆性气候，是气候敏感地带，整体地势是西高东低，复杂的地理环境影响着降水和气温的分布，造成了植被地域性差异。本文基于2000-2014年的MODIS17A3的1000m分辨率的数据集、2000年和2015年土地利用数据集、39个气象站点的气温和降水数据及社会经济等资料，通过ArcGIS10.0、ENVI4.7、Origin9.0等技术平台，利用简单差值法、一元线性回归分析、Hurst指数、相关分析等方法，对青海省近15年植被NPP从Ⅰ区(祁连山针叶林-高寒草甸生态区)、Ⅱ区(青海东部农牧生态区)、Ⅲ区(江河源高寒草甸生态区)、Ⅳ区(柴达木盆地荒漠-盐壳生态区)、Ⅴ区(北羌塘高原半荒漠-荒漠生态区)5个生态功能区和市、县行政区两方面对动态变化特征进行差异分析，探讨了气候波动、海拔高低和土地利用类型对NPP变化的影响，得到以下结论： (1)2000-2014年青海省年平均NPP值的波动范围集中在68.83-92.07gC/m-2/a-1，平均值79.05gC/m-2/a-1，其中最小值出现在2001年，为68.83gC/m-2/a-1，最大值出现在2004年，为92.07gC/m-2/a-1，各生态区的NPP也存在明显的差异，整体上看，Ⅳ和Ⅴ区的变化范围不大，处于持平状态，其他生态区的年际变化差不多一致，均表现出降-升-降-升-降-升-降-升-降的波动状态。 (2)2000-2014年，整体上看，青海省年均NPP值受地区差异影响，呈现由南到北、由东到西逐渐递减的趋势，从生态功能区看，各生态区的空间变化明显，表现为Ⅱ区＞Ⅰ区＞Ⅲ区＞Ⅳ区＞Ⅴ区。从行政分区看，黄南藏族自治州的年均NPP最高，为300.27gC/m-2/a-1，格尔木市年均NPP最小，为17.72gC/m-2/a-1。适宜植被生长的东南区域，NPP值较大，受地形、降水和气温等因素的限制，西北地区NPP值较小。 (3)利用简单插值法、趋势分析法和Hurst指数具体分析了青海省2000-2014年植被NPP的变化特点。 (4)通过气候因素(气温与降水)、海拔高度及LUCC类型对青海省NPP空间分布影响分析得出： 1)NPP与降水和气温的相关性表明，气温与降雨的相关系数具有很好的互补性，在气温相关程度高的地区，降雨相关程度低，反之亦然。 2)随着海拔的增长，植被NPP整体呈现出缓慢增加之后迅速下降，出现低峰，又开始迅速上升，之后开始下降到0，且不同海拔上植被NPP差别较大，呈现双峰值特点。 3)土地利用/覆被变化(LUCC)研究得出，15年来耕地面积减少最少，面积减少了14km2，林地面积减少了76km2，草地面积减少最多，减少了1260km2，这是导致NPP减少的主要原因，城镇用地增加较多，增加了763km2，青海省经历了大规模的城镇扩张及城市化进程，一些草地和林地都转化为建设用地。

作者：

焦骄

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关键词：

陆地生态系统净初级生产力时空变化气候因子土地利用

授予学位：

硕士

学科专业：

环境工程

导师：

刘旻霞

学位年度：

2019

学位授予单位：

西北师范大学

语种：

中文

中图分类号：