攀西地区植被净初级生产力时空变化及驱动力研究

论文摘要

攀西地区地处青藏高原向四川盆地的过渡地带,是我国长江上游重要的生态屏障。境内地貌复杂多样、水系交错纵横、干湿季节分明、降雨量极度集中,致使该区地质灾害频发、水土流失严重、生态环境先天脆弱。植被作为陆地生态系统的重要组成部分,是发挥生态效能、维持生态环境的核心功能体。而净初级生产力是植被生长能量的来源与基础,在表征陆地生态系统质量状况、调节生态系统功能方面具有关键指示作用。因此研究攀西地区植被生产力变化,对于评价区域生态系统可持续性发展意义重大。本研究在分析前人研究成果基础上,采用“3S”技术,以攀枝花市及凉山州会理县、宁南县作为研究原型,应用多类型、多时相遥感影像进行信息提取,构建研究区LUCC数据集,基于“动态度”、“空间分析”、“景观格局指标”等探讨区域土地利用时空变化规律,同时修正研究区单位面积生态系统服务价值,剖析土地利用类型变化对生态系统服务价值的影响;在此基础上,以LUCC、Modis NDVI、同期地面气象资料为数据源,运用改进的CASA模型模拟研究区2002-2016年逐月植被NPP,采用“简单差值”及“程度分析法”分析研究区植被NPP时空动态变化,基于“相关分析”、“残差分析”研究植被NPP同气象因子以及LUCC的响应程度。本研究成果对保障研究区生态环境可持续发展具有重大意义,同时为相关部门合理规划土地利用、制定生态环境保护措施提供参考依据,本文获得的主要结论如下:（1）1995-2016年,研究区始终保持林地为主、耕地与草地占一定比例、建设用地占重要地位的土地利用状态。伴随着城市扩张以及退耕还林等政策的实施,不同土地利用类型间面积转化显著,22年间建设用地面积增加54.94km2,林地面积增加339.71 km2,耕地面积减少211.37km2。研究区土地利用类型随高程、坡度变化分异特征显著,且在景观格局整体分布上,异质性逐渐增强,均匀性逐渐减弱,蔓延度逐步降低,景观破碎程度提高。（2）应用NPP修正研究区单位面积生态系统服务价值,进行研究区总ESV的估算,得知:1995-2016年,研究区生态系统服务价值除“食物生产功能”降低以外,其他功能均呈现增长趋势;不同土地利用类型对区域生态系统服务价值的贡献率由大至小的顺序依次为:林地、耕地、草地、水体与未利用地;总ESV在22年间共增长了3.61亿元,表明区域生态环境持续改善,生态系统服务功能逐渐增强。（3）基于改进的CASA模型对研究区2002-2016年逐月植被净初级生产力进行模拟,表明研究区植被NPP存在较为明显的空间分异特性,表现出由北部向南部逐渐减少的趋势。从不同行政区来看,宁南县NPP均值最高,其余区县NPP均值由高到低的顺序依次为米易县、盐边县、会理县、仁和区、西区与东区,NPP均值介于386.10 gC·m-2·a-1714.68 gC·m-2·a-1之间。从不同区县NPP年总量分布来看,会理县最大达2.82 TgC·a-1,攀枝花市东区NPP总量最小仅为0.05TgC·a-1,年总量空间分布不仅跟NPP年均值相关,而且取决于区县面积大小。（4）研究区不同年度、不同季节植被NPP均存在明显差异。2002-2016年植被NPP平均值为658.75 gC·m-2·a-1,年际变化呈现较为明显的波动趋势,最高值692.48 gC·m-2·a-1出现在2009年,最低值637.15 gC·m-2·a-1出现在2004年,年总量分布在8.68-9.43 TgC·a-1范围内;2002年-2009年,植被NPP增加显著,2009-2016年,植被NPP降低,2016年总量及年均值高于2002年。从季相变化上分析,植被NPP季节总量大小依次为:夏季>春季>秋季>冬季;并且季节变换由冬→春→夏更替时,植被NPP持续增加,季节变换由夏→秋→冬更替时,植被NPP持续减少。（5）气候变化与人类活动对研究区植被NPP产生显著影响。2002-2016年,植被NPP与气温、降雨均呈中度正相关关系,但同降雨的相关性更为显著。研究周期内,由于土地覆被变化以及人类活动干扰导致的NPP损失(NPPlulc)平均值为506.97 gC·m-2·a-1,城镇、工矿用地、以及水体周围人类活动干扰强烈,具有较高的NPPlulc值927.86 gC·m-2·a-1;农用地、灌木林以及草地分布区域的NPPlulc次之,为605.03 gC·m-2·a-1;植被覆盖度极好的森林地带NPPlulc值最小,甚至某些区域出现负值,均值为275.58 gC·m-2·a-1。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李秋蓉

导师: 邵怀勇

关键词: 攀西地区,净初级生产力,土地利用类型,驱动力

来源: 成都理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 成都理工大学

分类号: Q948

DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000512

总页数: 83

文件大小: 17626K

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标签：攀西地区论文;  净初级生产力论文;  土地利用类型论文;  驱动力论文;