本文主要研究内容
作者金凯（2019）在《中国植被覆盖时空变化及其与气候和人类活动的关系》一文中研究指出：全球变暖已对人类社会、经济及其赖以生存的生态环境造成了巨大威胁。作为陆地生态系统最重要的一环,植被在防风固沙、保持水土、调节气候等方面发挥着巨大作用,但随着我国国民经济和人口的快速增长,人类活动对植被生态系统的干扰不断加强,加之气候变化的区域性差异,使得我国植被覆盖变化十分复杂。深入了解我国植被覆盖的时空变化特征、科学分析植被与气候和人类活动之间的相互关系对于国家生态环境可持续发展战略的制定与实施具有重要意义。然而,目前的研究在研究尺度、区域及时段等方面差异较大,且对全国植被覆盖变化的归因分析还不够深入。因此,本研究基于气候、土地利用及归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）数据,采用克里格插值、变化趋势分析、变异系数分析、相关性分析、多元回归和残差分析等方法,从不同时空尺度系统研究中国19822015年气候、土地利用和植被覆盖的变化特征,探讨植被覆盖变化的驱动因素,评估气候和人类活动对植被覆盖变化的相应贡献;最后,以植被覆盖显著增加的黄土高原为典型区,采用国际上常用的“观测气温减去再分析气温”（Observation Minus Reanalysis,OMR）方法分析以植被覆盖变化为主的地表过程对地表气温的影响。本文所取得的主要结果如下:（1）19822015年中国年平均气温显著上升,趋势率为0.35℃/10a（P<0.01）;各植被类型区的升温速率排序为青藏高原高寒植被区（V8）>温带荒漠区（V7）>温带草原区（V6）>亚热带常绿阔叶林区（V4）>暖温带落叶阔叶林区（V3）>热带雨林区（V5）>温带混交林区（V2）>寒温带针叶林区（V1）。中国年降水量整体无明显变化,但其在V5增加最快,而在V1减少最快。中国季节气温和降水量多呈现一定的年代际变化规律,但整体变化趋势存在很大的空间异质性。从全国平均来看,各季节气温在1998年以前升温较快,其后升温减缓,冬季甚至出现降温;秋季降水量在1998年以前明显减少,其后明显增加,这与夏季降水量的变化相反;近34 a来春季升温最快,冬季升温最慢,各季节降水量均无明显变化。在省域尺度,山西年平均气温上升最快,而海南升温最慢;海南年降水量增加最快,而湖北年降水量减少最快。总体上,研究时段内中国西北及东南沿海的多数地区气候呈现暖湿化现象,而由东北向西南延伸的带状区域呈现暖干化现象。（2）19802015年中国土地利用发生变化的区域面积约占国土总面积的17%。从净变化量来看,耕地和建设用地面积增加,草地、林地、未利用地和水域面积缩减。从年变化率来看,耕地面积在V1增加最快,而在V4缩减最快;V8建设用地扩张最快,其次为V7,再次为V4;在省域尺度,耕地面积在新疆、黑龙江和内蒙古增加较快,而在上海、北京和浙江缩减较快;建设用地在重庆、贵州和上海扩张较快,而在黑龙江最慢。总体上,中国东部地区建设用地增加明显,其主要来自于耕地;东北和西北地区耕地增加明显,其主要来自于草地和林地。可见,人类活动对植被空间分布的影响巨大。（3）与SPOT-VGT NDVI数据对比分析,认为GIMMS NDVI3g数据适用于对中国植被覆盖变化的监测和分析。基于GIMMS NDVI3g计算的年平均NDVI,研究发现19822015年全国约70%的区域植被覆盖呈增加趋势,其中黄河中下游、长江中游及淮河流域的植被覆盖增加较快,而减小较快的区域主要位于东北地区;除黑龙江和吉林外,其他省份NDVI均呈增加趋势。全国年平均NDVI趋势率为0.51×10-3yr-1（P<0.01）,其在19821990、19912004和20052015年具有“快-慢-快”的阶段性增加趋势。全国8大植被类型区的年平均NDVI趋势率排序为V3>V4>V5>V6>V7>V8>V1>V2,其范围在-0.42×10-31.55×10-3yr-1之间。此外,各季节NDVI趋势率存在很大的空间异质性,整体上以春季和秋季NDVI增加最快。总体上,中国植被生长状况的年际稳定性较好;对于植被覆盖区（排除裸地和水域等）,区域（或季节）植被覆盖状况越好,植被的年际稳定性越强。（4）中国植被覆盖状况及其变化的空间差异与气候和土地利用的时空变化关系紧密。其中,气温升高是近34 a来中国植被覆盖增加的主要气候因素,而春季气温上升的影响贡献较大。在不同地区,植被覆盖对气温和降水变化的响应有很大差异,如干旱和半干旱地区的植被覆盖对降水变化较敏感。中国绝大多数地区植被变化受气候和人类活动的共同影响,二者对中国近34 a来生长季NDVI增加趋势的贡献分别约为40%和60%。中国8大植被类型区生长季NDVI均呈增加趋势,其中人类活动的贡献率排序为V6>V3>V2>V5>V4>V1>V7>V8,其范围在081%之间。在省域尺度上,由人类活动引起的生长季NDVI变化趋势率在山西最大(1.77×10-3yr-1),在上海最小(-0.32×10-3yr-1);全国多数省份的植被覆盖变化主要受人类活动的影响（贡献率>50%）,其中人类活动对上海植被覆盖的减小影响最大。总体上,人类活动对近34 a来中国植被覆盖的增加具有积极作用,而且其贡献大于气候变化。（5）黄土高原中东部地区的OMR气温在19822015年呈快速下降趋势,表明土地利用变化（如植被覆盖变化和城市化）等地表过程对该地区的地表气温产生了很大的降温作用。在黄土高原非城市化区域,植被覆盖及其长期变化均会影响地表气温,而且影响程度随空间尺度大小而变化。在整个黄土高原,植被覆盖状况越好、植被覆盖增加越快,越有利于缓解地表气温的上升;在生态地理分区尺度,植被覆盖的增加同样可缓解半干旱区和半湿润区的地表升温,但会促进干旱区的地表气温上升。对于非城市化区域,植被覆盖状况及其长期变化对近34 a来黄土高原地表气温变化的影响为-0.02℃/10a,其对干旱区、半干旱区和半湿润区地表气温变化的影响分别为0.04、-0.01和-0.07℃/10a;相对于退耕还林前,退耕还林后黄土高原植被覆盖的增加已导致区域平均地表气温下降了0.05℃。可见,近34 a来黄土高原植被覆盖的明显增加已对整个区域的地表气温变化产生了一定的降温作用。综上所述,中国植被覆盖在近34 a来整体呈增加态势,但存在明显的阶段性和很大的空间异质性,气候和人类活动的共同作用是导致这一变化特征的主要原因。其中,人类活动对植被覆盖同时具有正、反两面的影响,比如退耕还林还草等生态工程引起的植被增加和城市化导致的植被减少;降水仅对干旱、半干旱地区的植被覆盖变化影响较大,而气温升高,尤其是春季气温的显著上升,则是促进我国植被覆盖增加的主要气候因素。整体上,人类活动对中国植被覆盖增加的贡献比气候变化的贡献大,而大面积植被覆盖增加已对黄土高原的气候变暖产生了一定的抑制作用。然而,由于气候、土壤水分和土地利用/覆盖类型等的限制,黄土高原干旱地区的植被覆盖增加促进了该区地表气温的上升,而这可能会导致该区水资源短缺问题进一步恶化。鉴于此,我国的植被建设活动可能更应该集中在供水量较为充足的湿润和半湿润地区。本研究对植被-气候-人类活动之间的关系的认识,可以促进对生态系统可持续发展中人类活动作用重要性的深入理解,并为我国正在进行的生态文明建设提供相关理论支撑。
Abstract
quan qiu bian nuan yi dui ren lei she hui 、jing ji ji ji lai yi sheng cun de sheng tai huan jing zao cheng le ju da wei xie 。zuo wei liu de sheng tai ji tong zui chong yao de yi huan ,zhi bei zai fang feng gu sha 、bao chi shui tu 、diao jie qi hou deng fang mian fa hui zhao ju da zuo yong ,dan sui zhao wo guo guo min jing ji he ren kou de kuai su zeng chang ,ren lei huo dong dui zhi bei sheng tai ji tong de gan rao bu duan jia jiang ,jia zhi qi hou bian hua de ou yu xing cha yi ,shi de wo guo zhi bei fu gai bian hua shi fen fu za 。shen ru le jie wo guo zhi bei fu gai de shi kong bian hua te zheng 、ke xue fen xi zhi bei yu qi hou he ren lei huo dong zhi jian de xiang hu guan ji dui yu guo jia sheng tai huan jing ke chi xu fa zhan zhan lve de zhi ding yu shi shi ju you chong yao yi yi 。ran er ,mu qian de yan jiu zai yan jiu che du 、ou yu ji shi duan deng fang mian cha yi jiao da ,ju dui quan guo zhi bei fu gai bian hua de gui yin fen xi hai bu gou shen ru 。yin ci ,ben yan jiu ji yu qi hou 、tu de li yong ji gui yi hua zhi bei zhi shu （Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）shu ju ,cai yong ke li ge cha zhi 、bian hua qu shi fen xi 、bian yi ji shu fen xi 、xiang guan xing fen xi 、duo yuan hui gui he can cha fen xi deng fang fa ,cong bu tong shi kong che du ji tong yan jiu zhong guo 19822015nian qi hou 、tu de li yong he zhi bei fu gai de bian hua te zheng ,tan tao zhi bei fu gai bian hua de qu dong yin su ,ping gu qi hou he ren lei huo dong dui zhi bei fu gai bian hua de xiang ying gong suo ;zui hou ,yi zhi bei fu gai xian zhe zeng jia de huang tu gao yuan wei dian xing ou ,cai yong guo ji shang chang yong de “guan ce qi wen jian qu zai fen xi qi wen ”（Observation Minus Reanalysis,OMR）fang fa fen xi yi zhi bei fu gai bian hua wei zhu de de biao guo cheng dui de biao qi wen de ying xiang 。ben wen suo qu de de zhu yao jie guo ru xia :（1）19822015nian zhong guo nian ping jun qi wen xian zhe shang sheng ,qu shi lv wei 0.35℃/10a（P<0.01）;ge zhi bei lei xing ou de sheng wen su lv pai xu wei qing cang gao yuan gao han zhi bei ou （V8）>wen dai huang mo ou （V7）>wen dai cao yuan ou （V6）>ya re dai chang lu kuo xie lin ou （V4）>nuan wen dai la xie kuo xie lin ou （V3）>re dai yu lin ou （V5）>wen dai hun jiao lin ou （V2）>han wen dai zhen xie lin ou （V1）。zhong guo nian jiang shui liang zheng ti mo ming xian bian hua ,dan ji zai V5zeng jia zui kuai ,er zai V1jian shao zui kuai 。zhong guo ji jie qi wen he jiang shui liang duo cheng xian yi ding de nian dai ji bian hua gui lv ,dan zheng ti bian hua qu shi cun zai hen da de kong jian yi zhi xing 。cong quan guo ping jun lai kan ,ge ji jie qi wen zai 1998nian yi qian sheng wen jiao kuai ,ji hou sheng wen jian huan ,dong ji shen zhi chu xian jiang wen ;qiu ji jiang shui liang zai 1998nian yi qian ming xian jian shao ,ji hou ming xian zeng jia ,zhe yu xia ji jiang shui liang de bian hua xiang fan ;jin 34 alai chun ji sheng wen zui kuai ,dong ji sheng wen zui man ,ge ji jie jiang shui liang jun mo ming xian bian hua 。zai sheng yu che du ,shan xi nian ping jun qi wen shang sheng zui kuai ,er hai na sheng wen zui man ;hai na nian jiang shui liang zeng jia zui kuai ,er hu bei nian jiang shui liang jian shao zui kuai 。zong ti shang ,yan jiu shi duan nei zhong guo xi bei ji dong na yan hai de duo shu de ou qi hou cheng xian nuan shi hua xian xiang ,er you dong bei xiang xi na yan shen de dai zhuang ou yu cheng xian nuan gan hua xian xiang 。（2）19802015nian zhong guo tu de li yong fa sheng bian hua de ou yu mian ji yao zhan guo tu zong mian ji de 17%。cong jing bian hua liang lai kan ,geng de he jian she yong de mian ji zeng jia ,cao de 、lin de 、wei li yong de he shui yu mian ji su jian 。cong nian bian hua lv lai kan ,geng de mian ji zai V1zeng jia zui kuai ,er zai V4su jian zui kuai ;V8jian she yong de kuo zhang zui kuai ,ji ci wei V7,zai ci wei V4;zai sheng yu che du ,geng de mian ji zai xin jiang 、hei long jiang he nei meng gu zeng jia jiao kuai ,er zai shang hai 、bei jing he zhe jiang su jian jiao kuai ;jian she yong de zai chong qing 、gui zhou he shang hai kuo zhang jiao kuai ,er zai hei long jiang zui man 。zong ti shang ,zhong guo dong bu de ou jian she yong de zeng jia ming xian ,ji zhu yao lai zi yu geng de ;dong bei he xi bei de ou geng de zeng jia ming xian ,ji zhu yao lai zi yu cao de he lin de 。ke jian ,ren lei huo dong dui zhi bei kong jian fen bu de ying xiang ju da 。（3）yu SPOT-VGT NDVIshu ju dui bi fen xi ,ren wei GIMMS NDVI3gshu ju kuo yong yu dui zhong guo zhi bei fu gai bian hua de jian ce he fen xi 。ji yu GIMMS NDVI3gji suan de nian ping jun NDVI,yan jiu fa xian 19822015nian quan guo yao 70%de ou yu zhi bei fu gai cheng zeng jia qu shi ,ji zhong huang he zhong xia you 、chang jiang zhong you ji huai he liu yu de zhi bei fu gai zeng jia jiao kuai ,er jian xiao jiao kuai de ou yu zhu yao wei yu dong bei de ou ;chu hei long jiang he ji lin wai ,ji ta sheng fen NDVIjun cheng zeng jia qu shi 。quan guo nian ping jun NDVIqu shi lv wei 0.51×10-3yr-1（P<0.01）,ji zai 19821990、19912004he 20052015nian ju you “kuai -man -kuai ”de jie duan xing zeng jia qu shi 。quan guo 8da zhi bei lei xing ou de nian ping jun NDVIqu shi lv pai xu wei V3>V4>V5>V6>V7>V8>V1>V2,ji fan wei zai -0.42×10-31.55×10-3yr-1zhi jian 。ci wai ,ge ji jie NDVIqu shi lv cun zai hen da de kong jian yi zhi xing ,zheng ti shang yi chun ji he qiu ji NDVIzeng jia zui kuai 。zong ti shang ,zhong guo zhi bei sheng chang zhuang kuang de nian ji wen ding xing jiao hao ;dui yu zhi bei fu gai ou （pai chu luo de he shui yu deng ）,ou yu （huo ji jie ）zhi bei fu gai zhuang kuang yue hao ,zhi bei de nian ji wen ding xing yue jiang 。（4）zhong guo zhi bei fu gai zhuang kuang ji ji bian hua de kong jian cha yi yu qi hou he tu de li yong de shi kong bian hua guan ji jin mi 。ji zhong ,qi wen sheng gao shi jin 34 alai zhong guo zhi bei fu gai zeng jia de zhu yao qi hou yin su ,er chun ji qi wen shang sheng de ying xiang gong suo jiao da 。zai bu tong de ou ,zhi bei fu gai dui qi wen he jiang shui bian hua de xiang ying you hen da cha yi ,ru gan han he ban gan han de ou de zhi bei fu gai dui jiang shui bian hua jiao min gan 。zhong guo jue da duo shu de ou zhi bei bian hua shou qi hou he ren lei huo dong de gong tong ying xiang ,er zhe dui zhong guo jin 34 alai sheng chang ji NDVIzeng jia qu shi de gong suo fen bie yao wei 40%he 60%。zhong guo 8da zhi bei lei xing ou sheng chang ji NDVIjun cheng zeng jia qu shi ,ji zhong ren lei huo dong de gong suo lv pai xu wei V6>V3>V2>V5>V4>V1>V7>V8,ji fan wei zai 081%zhi jian 。zai sheng yu che du shang ,you ren lei huo dong yin qi de sheng chang ji NDVIbian hua qu shi lv zai shan xi zui da (1.77×10-3yr-1),zai shang hai zui xiao (-0.32×10-3yr-1);quan guo duo shu sheng fen de zhi bei fu gai bian hua zhu yao shou ren lei huo dong de ying xiang （gong suo lv >50%）,ji zhong ren lei huo dong dui shang hai zhi bei fu gai de jian xiao ying xiang zui da 。zong ti shang ,ren lei huo dong dui jin 34 alai zhong guo zhi bei fu gai de zeng jia ju you ji ji zuo yong ,er ju ji gong suo da yu qi hou bian hua 。（5）huang tu gao yuan zhong dong bu de ou de OMRqi wen zai 19822015nian cheng kuai su xia jiang qu shi ,biao ming tu de li yong bian hua （ru zhi bei fu gai bian hua he cheng shi hua ）deng de biao guo cheng dui gai de ou de de biao qi wen chan sheng le hen da de jiang wen zuo yong 。zai huang tu gao yuan fei cheng shi hua ou yu ,zhi bei fu gai ji ji chang ji bian hua jun hui ying xiang de biao qi wen ,er ju ying xiang cheng du sui kong jian che du da xiao er bian hua 。zai zheng ge huang tu gao yuan ,zhi bei fu gai zhuang kuang yue hao 、zhi bei fu gai zeng jia yue kuai ,yue you li yu huan jie de biao qi wen de shang sheng ;zai sheng tai de li fen ou che du ,zhi bei fu gai de zeng jia tong yang ke huan jie ban gan han ou he ban shi run ou de de biao sheng wen ,dan hui cu jin gan han ou de de biao qi wen shang sheng 。dui yu fei cheng shi hua ou yu ,zhi bei fu gai zhuang kuang ji ji chang ji bian hua dui jin 34 alai huang tu gao yuan de biao qi wen bian hua de ying xiang wei -0.02℃/10a,ji dui gan han ou 、ban gan han ou he ban shi run ou de biao qi wen bian hua de ying xiang fen bie wei 0.04、-0.01he -0.07℃/10a;xiang dui yu tui geng hai lin qian ,tui geng hai lin hou huang tu gao yuan zhi bei fu gai de zeng jia yi dao zhi ou yu ping jun de biao qi wen xia jiang le 0.05℃。ke jian ,jin 34 alai huang tu gao yuan zhi bei fu gai de ming xian zeng jia yi dui zheng ge ou yu de de biao qi wen bian hua chan sheng le yi ding de jiang wen zuo yong 。zeng shang suo shu ,zhong guo zhi bei fu gai zai jin 34 alai zheng ti cheng zeng jia tai shi ,dan cun zai ming xian de jie duan xing he hen da de kong jian yi zhi xing ,qi hou he ren lei huo dong de gong tong zuo yong shi dao zhi zhe yi bian hua te zheng de zhu yao yuan yin 。ji zhong ,ren lei huo dong dui zhi bei fu gai tong shi ju you zheng 、fan liang mian de ying xiang ,bi ru tui geng hai lin hai cao deng sheng tai gong cheng yin qi de zhi bei zeng jia he cheng shi hua dao zhi de zhi bei jian shao ;jiang shui jin dui gan han 、ban gan han de ou de zhi bei fu gai bian hua ying xiang jiao da ,er qi wen sheng gao ,you ji shi chun ji qi wen de xian zhe shang sheng ,ze shi cu jin wo guo zhi bei fu gai zeng jia de zhu yao qi hou yin su 。zheng ti shang ,ren lei huo dong dui zhong guo zhi bei fu gai zeng jia de gong suo bi qi hou bian hua de gong suo da ,er da mian ji zhi bei fu gai zeng jia yi dui huang tu gao yuan de qi hou bian nuan chan sheng le yi ding de yi zhi zuo yong 。ran er ,you yu qi hou 、tu rang shui fen he tu de li yong /fu gai lei xing deng de xian zhi ,huang tu gao yuan gan han de ou de zhi bei fu gai zeng jia cu jin le gai ou de biao qi wen de shang sheng ,er zhe ke neng hui dao zhi gai ou shui zi yuan duan que wen ti jin yi bu e hua 。jian yu ci ,wo guo de zhi bei jian she huo dong ke neng geng ying gai ji zhong zai gong shui liang jiao wei chong zu de shi run he ban shi run de ou 。ben yan jiu dui zhi bei -qi hou -ren lei huo dong zhi jian de guan ji de ren shi ,ke yi cu jin dui sheng tai ji tong ke chi xu fa zhan zhong ren lei huo dong zuo yong chong yao xing de shen ru li jie ,bing wei wo guo zheng zai jin hang de sheng tai wen ming jian she di gong xiang guan li lun zhi cheng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西北农林科技大学的金凯，发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文，是一篇关于中国论文,植被覆盖论文,气候变化论文,土地利用论文,人类活动论文,西北农林科技大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自西北农林科技大学2019-07-11论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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