近30年来西北农牧交错带土地利用/覆被变化对气候变化的响应

论文摘要

土地利用/覆被变化（LandUse/Cover Change,LUCC）与气候变化之间存在着复杂的关系,了解两者之间的相互作用机制可以更好地应对气候变化和揭示LUCC的自然驱动力,这对于区域土地及社会经济的可持续发展、人与自然的协调发展等有着重要的意义。西北农牧交错带干旱多风侵蚀强烈,生态环境极度脆弱,对气候变化干扰极为敏感,研究该区域LUCC对气候变化如何响应对于当地未来的土地规划、社会经济的可持续发展及生态环境建设等有重要参考价值。本文以1986-2015年间每相隔5年1期共7期土地利用/覆被数据、气象站点逐年的气温和降水量实测数据及NDVI数据、DEM数据等为基础,利用数理统计及空间分析等方法,对西北农牧交错带近30间来LUCC及气候变化的时空特征进行了分析。并基于两者的时空变化特征,从空间分布、贡献程度等方面分析了近30年间该区域LUCC对气候变化的响应情况。本文主要得到了以下结论:（1）1986-2015年间,西北农牧交错带土地利用/覆被均以耕地、草地、未利用地为主,其余类型面积占比较少;各个土地利用/覆被类型变化速率、转移面积差异较大,且变化分布范围较广。从土地利用/覆被结构来看,2000-2010年间土地利用/覆被结构变化最为显著,面积变化较大的类型为沙地和中、低覆盖度草地。从变化速率来看,变化速率最快的类型为其它建设用地,其次为城镇建设用地和其它林地,其余类型的变化速率较小。从转移面积看,近30年间西北农牧交错带转移面积较大的地类依次为草地、沙地和耕地。草地是研究区变化最为剧烈的土地利用/覆被类型,草地与其它类型均发生了明显转换。沙地转入的部分主要是中、低覆盖度草地,转出部分主要变为了旱地、中低覆盖度草地等类型。耕地转入的部分主要来源于中低覆盖度草地以及沙地,转出的部分主要是变为林地、草地。从变化的空间范围来看,耕地、草地、未利用地变化分布的范围较大,其余类型变化区域较小。耕地的变化主要分布在长城以南的区域,未利用地的变化主要分布在长城以北的区域,草地的变化几乎整个研究区内均有分布。（2）近30年间,西北农牧交错带年平均气温总体呈上升趋势,平均增温率为0.034℃/a。在空间上表现最为南高北低,东高西低的特点。年平均降水量总体呈不显著的增加趋势,平均增加速率为0.37mm/a。在空间上呈现出东多西少,由东向西逐渐减少的特征。两者的年平均变化率在空间上均存在显著的差异性,鄂托克旗的西北部等地升温速率较快,而鄂托克前旗等地则出现了年平均气温的负增长。神木县等区域降水量增长速度较快,而灵武县、鄂托克旗西北部的年均降水量呈减少趋势。（3）近30年间,西北农牧交错带的各个土地利用/覆被类型对气候变化的响应程度不同,且气候因子对LUCC的影响有较大的空间异质性。整个研究区内林地、低覆盖度草地及未利用地受年平均气温和年平均降水量的影响较大;水域受年平均气温的影响较大,受年均降水量影响较小;研究区东南部高覆盖度草地受年平均气温和年平均降水量的影响较大;其余类型受气候变化的影响较小。从其空间分布来看,土地利用/覆被变化的频繁程度基本上是随着升温速率的升高而增大,随降水量变化速率的增大而减小。从变化剧烈程度看,在降温区域响应最为剧烈的类型为水域,在升温区域响应最为剧烈的类型为林地,在降水量变化率大于1mm/a的区域响应最为剧烈的类型为未利用地,在其它区域响应最为剧烈的类型为林地。（4）基于残差趋势法的计算结果,初步认为,整个研究时段内西北农牧交错带地区的气候变化对LUCC的贡献程度为21.92%,人类活动对LUCC的贡献程度为78.08%。气候变化对研究区东南部及东部部分地区LUCC的贡献程度在10%-50%之间,对其它区域LUCC的贡献程度小于10%（1998-2015年）。

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中文摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 LUCC研究进展

1.2.2 气候变化对LUCC影响的研究进展

1.3 研究目标、内容及论文结构

1.3.1 研究目标

1.3.2 研究内容

1.3.3 论文结构

1.3.4 论文特色

第二章研究区概况及研究方法

2.1 研究区概况

2.1.1 地理位置

2.1.2 地形地貌

2.1.3 气候特征

2.1.4 土壤与植被

2.1.5 水文特征

2.1.6 社会人文

2.2 数据来源及预处理

2.2.1 土地利用数据来源及预处理

2.2.2 气候数据来源及插值

2.2.3 其它数据

2.3 研究方法

2.3.1 土地利用动态特征分析方法

2.3.2 气候因子动态特征分析方法

2.3.3 LUCC对气候变化响应程度分析方法

2.4 技术路线

第三章西北农牧交错带土地利用/覆被动态变化特征

3.1 土地利用/覆被现状分析

3.1.1 1986 年的土地利用/覆被情况

3.1.2 2015 年的土地利用/覆被情况

3.2 土地利用结构及数量变化分析

3.2.1 土地利用结构变化分析

3.2.2 土地利用/覆被动态度变化分析

3.2.3 土地利用/覆被转移变化分析

3.3 土地利用/覆被空间变化分析

3.3.1 土地利用/覆被类型变化频数空间格局分析

3.3.2 土地利用/覆被类型变化的空间分布

第四章西北农牧交错带的气候变化特征

4.1 气温变化特征

4.1.1 年平均气温的总体变化趋势

4.1.2 年平均气温距平分析

4.1.3 年平均气温空间变化特征分析

4.2 降水变化特征

4.2.1 年平均降水量的总体变化趋势

4.2.2 年平均降水量距平分析

4.2.3 年平均降水量的空间变化特征

第五章西北农牧交错带LUCC对气候变化的响应

5.1 各土地利用/覆被类型对气候因子的响应分析

5.2 LUCC对气候因子响应的空间分布差异分析

5.2.1 土地利用/覆被变化频数对气候因子的响应

5.2.2 土地利用/覆被变化类型对气候因子的响应

5.3 研究区LUCC对气候变化的响应程度的定量分析

5.3.1 气候因子与NDVI回归模型的建立

5.3.2 气候变化及人类活动对研究区LUCC贡献程度的分析

第六章结论与展望

6.1 结论

6.2 不足与展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杜婷

导师: 焦继宗,颉耀文

关键词: 西北农牧交错带,气候变化

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,经济与管理科学

专业: 气象学,农业经济,农业经济

单位: 兰州大学

分类号: P467;F321.1

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