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鄂尔多斯高原北缘唐古特白刺灌丛沙包的空间格局研究

2020-11-22阅读(660)

鄂尔多斯高原北缘唐古特白刺灌丛沙包的空间格局研究

论文摘要

荒漠化是全球性的环境灾害，是危及人类生存与发展的重大灾难，是全人类共同面临的重大生态问题。荒漠化地区（干旱生态系统）的重要特征是资源异质性（植被、土壤），这种异质性的形成和发展很大程度上取决于土壤-植被间的耦合机制，并从一定程度上决定着该区的土地退化及恢复过程。本文的研究对象“唐古特白刺灌丛沙包”就是这种资源异质性的作用结果。由于唐古特白刺耐盐碱，根系发达且耐沙埋，所以在库布齐沙漠与黄河河岸之间的生态过渡带（东西长约200km，南北宽几十米到几千米不等）上的唐古特白刺灌丛沙包被称为阻止沙漠前侵和沙土入河的天然绿色屏障。运用景观生态学和数量生态学的理论方法对鄂尔多斯高原北缘的唐古特白刺灌丛沙包进行空间格局分析，对该区域乃至干旱、半干旱区天然植被生态系统的保护和恢复以及绿洲边缘荒漠化的防治都有重要的理论价值和现实意义。 本研究通过对研究区内植被的分类与排序，基于样带数据的唐古特白刺灌丛沙包空间格局的研究和基于样方数据的点格局分析以及标记点格局分析，初步得到以下结论： 1) 对研究区内的76个植被样方进行TWINSPAN分析，共有18个群系，结果如下：a) 唐古特白刺+砂引草群系（Nitraria tangutorum+Messerschmidia sibirica）；b) 唐古特白刺+芦苇+苦菜群系（Nitraria tangutorum+Phragmites asutralis+Mulgedium tataricum；c） 沙地旋覆花+油蒿群系（Inula salsoloides+Artemisia ordosica）；d) 唐古特白刺+苦菜+油蒿群系（Nitraria tangutorum+Mulgedium tataricum+Artemisia ordosica；e） 唐古特白刺+沙米群系（Nitraria tangutorum+Agriophyllum pungens；f） 唐古特白刺+赖草群系（Nitraria tangutorum+Leymus secalinus）；g) 唐古特白刺群系（Nitraria tangutorum）；h) 盐地凤毛菊+碱蓬群系（Saussurea salsa+Suaeda glauca）；i)赖草+碱蓬群系（Leymus secalinus+Suaeda glauca）；j) 唐古特白刺+醉马草+海乳草+赖草群系（Nitraria tangutorum+Achnatherum inebrians+Claux maritima+Leymus secalinus）；k) 唐古特白刺+赖草+拂子茅群系（Nitraria tangutorum+Leymus secalinus+Calamagrostis epigejos）；l) 唐古特白刺+茵陈蒿群系（Nitraria tangutorum+Salsola collina）；m) 唐古特白刺+骆驼蓬群系（Nitraria tangutorum+Peganum nigellastrum）；n) 唐古特白刺+盐爪爪群系（Nitraria tangutorum+Kalidium foliatum；o）　芦苇+盐爪爪群系（Phragmites asutralis+Kalidium foliatum）；p) 唐古特白刺+芦苇群系（Nitraria tangutorum+Phragmites asutralis）；q) 芦苇+唐古特白刺群系（Phragmites asutralis+Nitraria tangutorum）；r) 小果白刺+唐古特白刺群系(Nitraria sibirica+Nitraria

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 图表目录
  • 第一章 前言
  • 第一节 研究的目的与意义
  • 第二节 白刺属植物研究进展
  • 1 引言
  • 2 白刺属植物的分类及特性
  • 2.1 白刺属在分类系统中的地位
  • 2.2 白刺属植物的特性
  • 3 白刺在我国的分布及现状
  • 3.1 分布
  • 3.2 现状及发展趋势
  • 4.白刺灌丛沙包的生态功能
  • 4.1 防风固沙
  • 4.2 保护生物多样性的功能
  • 4.3 碳汇功能
  • 5 保护以及人工促进其恢复
  • 5.1 白刺的退化原因
  • 5.2 白刺的保护及人工促进其恢复
  • 第三节 空间格局与分析研究进展
  • 1 引言
  • 2 空间格局的概念
  • 2.1 概念
  • 2.2 空间格局的类型及其与过程、尺度的关系
  • 3 空间格局分析方法的演变
  • 4 空间格局分析的软件介绍
  • 4.1 PASSAGE
  • 4.2 SPPA
  • 4.3 CRIMESTAT
  • 4.4 ADE-4
  • 4.5 BoundarySeer and ClusterSeer
  • 4.6 R语言及相关程序包
  • 5 空间格局的环境解释及形成机制
  • 5.1 竞争
  • 5.2 种子扩散
  • 5.3 干扰
  • 5.4 环境异质性
  • 6 问题与展望
  • 第二章 研究区概况与研究方法
  • 第一节 研究区概况
  • 1 研究区的地理位置
  • 2 研究区地貌
  • 3 研究区气候
  • 4 研究区土壤
  • 5 研究区水资源
  • 第二节 研究方法与技术路线
  • 1 研究方案
  • 1.1 样方调查
  • 1.2 样带调查
  • 1.3 点格局数据调查
  • 2 分析方法及工具
  • 3 技术路线
  • 第三章 研究区内植被的分类与排序
  • 第一节 引言
  • 第二节 理论背景和野外调查方法与数据处理
  • 1 理论背景
  • 2 野外调查
  • 3 数据处理
  • 第三节 结果与分析
  • 1 研究区内样方的TWINSPAN分类结果
  • 2 研究区内样方的NMDS排序结果
  • 第四节 讨论与结论
  • 第四章 基于样带数据的鄂尔多斯高原北缘唐古特白刺灌丛沙包的空间格局分析
  • 第一节 引言
  • 第二节 理论背景和野外数据的获得与处理
  • 1 理论背景
  • 1.1 样方方差分析法
  • 1.2 小波分析（Wavelets）
  • 1.3 分形维（Fractal Dimension）
  • 1.4 光谱分析（Spectral Analysis）
  • 1.5 空隙度分析（Lacunarity Analysis）
  • 2 野外数据的获得与处理
  • 第三节 结果与分析
  • 1 三项局部样方方差法（3TLQV）,两项局部样方方差法（TTLQV）与三样方方差法（tQV）
  • 2 小波分析（Wavelets）
  • 3 分形维（Fractal Dimension）
  • 4 光谱分析（Spectral Analysis）
  • 5 空隙度分析（Lacunarity Analysis）
  • 第四节 讨论与结论
  • 第五章 基于点图数据的鄂尔多斯高原北缘唐古特白刺灌丛沙包的空间点格局
  • 第一节 引言
  • 第二节 理论背景及野外数据的获得与处理
  • 1 理论背景
  • 2 野外数据的获得与处理
  • 第三节 结果与分析
  • 第四节 讨论与结论
  • 1 唐古特白刺灌丛沙包的空间格局与环境条件和生命过程的相互关系
  • 2 唐古特白刺灌丛沙包的空间格局与尺度
  • 3 唐古特白刺灌丛沙包空间格局的环境解释
  • 第六章 基于点图数据的鄂尔多斯高原北缘唐古特白刺灌丛沙包的空间标记点格局（MARKED POINT PATTERN）
  • 第一节 引言
  • 第二节 理论背景及野外数据的获得与处理
  • 1 空间标记点过程
  • 2 几个函数
  • 2.1 E函数和V函数
  • 2.2 J函数（G函数与F函数）
  • 3 野外数据的获得与数据处理
  • 第三节 结果与分析
  • 1 唐古特白刺灌丛沙包标记点格局图
  • 2 白刺灌丛沙包标记点格局的描述性统计
  • 3 白刺灌丛沙包标记点格局的J函数特征
  • 第四节 讨论
  • 1 唐古特白刺灌丛沙包标记点格局分析
  • 2 标记点格局与无标记点格局的区别
  • 3 基于环境梯度的唐古特白刺灌丛沙包的标记点格局差异
  • 第五节 结论
  • 第七章 主要结论
  • 参考文献
  • 附录Ⅰ 导师简介
  • 附录Ⅱ 攻读博士期间发表的论文、论著及参加、参与的科研项目
  • 致谢

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