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《毛烏素沙地烏審旗境內(nèi)ndvi與環(huán)境因子尺度響應(yīng)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要尺度是正確理解格局與過程相互作用的關(guān)鍵。格局、過程與尺度間的依賴關(guān)系是景觀生態(tài)學(xué)研究中的核心問題之一。格局和過程對不同尺度上干擾的響應(yīng),是自然系統(tǒng)內(nèi)在的復(fù)雜時空異質(zhì)性的主要來源。毛烏素沙地處于荒漠、荒漠草原向森林草原的生態(tài)過渡帶,荒漠化過程在不同時間和空間尺度顯著作用于沙地生態(tài)系統(tǒng)的格局變化,是開展不同時空尺度下荒漠化進(jìn)展過程和驅(qū)動機制研究的理想地區(qū)。系統(tǒng)地研究毛烏素沙地景觀、植被格局空間異質(zhì)性及其對不同時空尺度下氣候、地形因子的響應(yīng),有助于理解探索荒漠化的進(jìn)展過程和驅(qū)動機制,為科學(xué)監(jiān)測評價荒漠化動態(tài)變化、合理制定防
2、治荒漠化策略提供依據(jù)。本文以地處毛烏素沙地腹地的烏審旗為研究對象,篩選出適宜當(dāng)?shù)氐臍夂蛞蜃涌臻g化插值方法并分析其年際變化的周期性振蕩特征;在生態(tài)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)的理論和3S技術(shù)支持下,分別在南北和東西走向設(shè)置5條重采樣樣帶共17328個像元,獲得1990年、2005年和2009年毛烏素沙地植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋(NDVI≥0)、主要氣候因子和基本地形因子數(shù)據(jù),采用原始尺度、小波多尺度細(xì)節(jié)系數(shù)相關(guān)分析、多元逐步回歸分析等分析方法,分析植被—氣候—地形空間格局特征及其不同尺度下響應(yīng)規(guī)律,得出如下結(jié)論:(1)在現(xiàn)
3、有數(shù)據(jù)密度的條件下,內(nèi)蒙古地區(qū)降水和相對濕度適宜采用以原始數(shù)據(jù)四球球面模型和合理二次模型為半變異函數(shù)模型模擬數(shù)據(jù)空間變化趨勢的普通克里格法進(jìn)行空間數(shù)據(jù)插值,以冪指數(shù)取3時的反距離加權(quán)法作為氣溫適宜的空間化插值算法。(2)近40年來內(nèi)蒙古毛烏素沙地年平均氣溫上升0.401℃/10a,年降水和年平均相對濕度的變化趨勢不明顯。氣候年際變化的周期性振蕩存在多重時間尺度上的復(fù)雜嵌套結(jié)構(gòu)。(3)植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋、主要氣候因子和基本地形因子小波多分辨率分析的特征尺度規(guī)律為:植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆
4、蓋、主要氣候因子和基本地形因子的空間異質(zhì)性隨尺度上推增大,并傾向于大尺度水平表達(dá)。植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)和植被覆蓋(NDVI≥0)空間格局具復(fù)雜的非線性特征,研究區(qū)氣候因子和海拔高度在研究尺度范圍內(nèi)不存在特征尺度,坡度和坡向的特征尺度具有復(fù)雜的空間分布特征。(4)在原始尺度下,植被覆蓋與氣候、地形因子的多元逐步回歸分析結(jié)果表明:在降水大的年份,降水、相對濕度、氣溫對植被覆蓋的影響作用要強于地形因子,而在降水少,氣候干旱的年份,坡度、海拔高度等局部地形因素對于植被的覆蓋影響要強于氣候因子。(5)植被指數(shù)(-1≤ND
5、VI≤1)、植被覆蓋與氣候、地形因子間具復(fù)雜的尺度相關(guān)特征,最大相關(guān)尺度多出現(xiàn)在中高尺度,表明氣候和地形的作用均傾向于表現(xiàn)在宏觀水平。氣溫與植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋的敏感尺度較少,降水與植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)、植被覆蓋具多重尺度的顯著、極顯著相關(guān),坡度、坡向與植被指數(shù)(-1≤NDVI≤1)存在宏觀和微觀尺度的制約關(guān)系,海拔高度、坡向與植被覆蓋具多重尺度的制約關(guān)系。多尺度相關(guān)分析有利于揭示格局和過程中的尺度響應(yīng),了解格局形成過程中,各因子在不同尺度上的作用。(6)荒漠化過程與尺度、格局密切相關(guān)。荒漠
6、化過程存在著時空尺度差異,這種差異表現(xiàn)在荒漠化敏感尺度與驅(qū)動因素的變化上。就毛烏素沙地而言,固定、半固定沙地,梁灘、河谷的荒漠化過程及驅(qū)動機制在風(fēng)蝕、水蝕、鹽漬化的交替作用下難以用統(tǒng)一尺度來度量,因此應(yīng)從多重尺度對荒漠化過程進(jìn)行監(jiān)測和評價,為科學(xué)合理地制定防治策略提供依據(jù)。關(guān)鍵詞:毛烏素沙地;NDVI;環(huán)境因子;小波分析;尺度響應(yīng)StudyontheScaleResponsebetweenNDVIandEnvironmentalFactorsinMuUsSandlandofWushenCountyAbstractScal
7、eisthekeytocorrectlyunderstandtheinteractionbetweenpatternsandprocesses.Dependenciesrelationshipbetweenpattern,processandscaleisoneofthecoreissuesinlandscapeecology.Thepatternsandprocessesinresponsetodisturbancesindifferentscalesisthemainsourceoftheinherentandcom
8、plexheterogeneityofnaturalsystemsintimeandspace.MuUsSandlandlocatedinecologicaltransitionzonefromdesertordesertsteppetoforeststeppe.Theprocessofdesertification