青藏高原极西北部生态安全特征评价分析

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中文摘要：青藏高原横亘于亚洲大陆中部，地势高耸、面积广阔，周边地貌切割强烈，高程上形成了巨大落差，使其成为了一个相对封闭的地理单元，也赋予了它独特的地理意义。高原在具备独特生态环境功能的同时，也由于其气候原因导致了自身生态系统脆弱，易受到气候变化和人类活动的干扰。近年来随着人们对青藏高原的开发利用程度加大，资源的不合理利用使高原的生态环境遭到破坏，形成了大面积草地退化、生物资源消失、自然灾害频发等严重问题，并通过能量交换和物质循环等方式对中国、亚洲乃至世界的生态环境产生负面影响，维护青藏高原生态环境健康和促进资源可持续利用已成为我国区域生态环境保护的当务之急。而青藏高原极西北部作为青藏高原生态环境最为脆弱的地区之一，对于全球气候变化响应更为敏感，同时由于该地区人迹罕至，自然环境受人为干扰小，更有利于分析全球气候变化对区域生态环境的影响。故本文基于2000年~2018年间的气象数据、土地利用类型数据、遥感数据计算了青藏高原极西北部的植被净初级生产力（NPP）、植被覆盖度（FVC）、遥感生态指数（RSEI），通过分析其时空变化研究该区域生态环境质量及生态安全格局，主要结论如下：（1）研究区2000~2018年NPP总量呈现稳定上升趋势，在区域尺度上呈现出与青藏高原其他区域一致的变化趋势；而在时空格局上，约有69.17%的区域NPP持续增长，仅在局部区域呈现下降趋势。在变化的持续性方面，研究区大部分区域呈现出反向持续性，约占区域面积的74.47%，部分区域呈正向持续性，主要集中在研究区北部河谷地带，约占区域面积的25.53%，但正向及反向持续性区域均以中等偏弱持续性为主，说明研究区NPP并未呈现明显的正向、反向发展趋势或持续性不强。在NPP与气象因子的相关性上，降水与温度对区域NPP的影响程度和作用方式不同，温度的影响更大；整体上降水与NPP存在相关性区域集中分布于北部河谷地区，在此区域相关性亦最强。温度与NPP存在相关性区域在空间分布上较降水的集中性弱且通过显著性检验的区域亦较少，但在大部分区域均广泛存在相关关系，以正相关关系为主。研究区生态环境整体向好发展。（2）近年来研究区FVC年均值呈现上升趋势，这与NPP结果相一致，两者存在相似趋势。在时空分布上，研究区内大部分区域FVC均呈上升趋势，且在此类区域FVC值普遍较高，各地域呈现出不同的变化趋势，山麓区域上升趋势更为显著，研究区南部局部区域与西北角出现下降趋势。在变化持续性方面，主要表现为北部河谷等海拔较低之处及局部地区呈现正向持续性，反向持续性区域零散分布，但是这些区域Hurst值绝大部分集中于0.3~0.7之间，整体不具备极显著的正向或反向发展趋势。在温度、降水与FVC相关性方面，温度和降水对于FVC的影响方式在空间上存在显著差异，降水与FVC存在显著相关性的区域主要集中连片分布于北部河谷地带，这与该区域近年来气候条件逐渐呈现“暖湿”化趋势有关；温度与FVC存在相关性的区域在空间分布上较降水更广，但分布不如降水密集，两者共同主导了FVC的变化。整体而言，生态环境质量除南部局部区域微弱衰退外，绝大部分地区得到提升。（3）区域生态环境安全状况在近年来出现了一定程度的提高，RSEI在研究时段内平均值整体上呈现波动变化趋势，平均水平在中等安全水平内，区域安全水平等级为差、优秀的区域面积占比始终较低，安全水平等级为较差的区域面积在多年间逐步下降，安全水平等级为良好的区域面积在多年间逐步上升。RSEI在空间变化率方面，各时段内差异较为明显，尤其是研究区的南北两侧变化显著。研究区南侧RSEI在2010~2015年以及2015~2018年两个时段内变化趋势截然不同，先上升后下降，在多年来波动也非常明显，说明了在此类高海拔区域生态安全更易受到外部环境干扰。RSEI在空间上产生的波动变化也与前文NPP、FVC在空间上产生的混沌效应有一致性，变化可持续性不强是该区域生态环境变化的特点之一，是在气候变化影响下产生的不确定性。但在总体上可以认为研究区大部分区域生态安全状况会不断好转，高海拔区域的退化趋势需持续关注。

作者：

乔鹏

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关键词：

青藏高原极西北部净初级生产力植被覆盖度遥感生态指数时空变化

授予学位：

硕士

学科专业：

地理学;自然地理学

导师：

孙从建

学位年度：

2022

学位授予单位：

山西师范大学

语种：

中文

中图分类号：