兴海盆地不同土壤侵蚀类型的NPP时空动态变化

摘要

陆地植被净初级生产力（NPP）是陆地生态系统中物质循环与能量流动的重要的组成部分以及陆地植被生长的测量媒介，它是陆地生态系统是否健康的重要评价指标。兴海盆地处于三江源自然保护区的核心区，以高寒草甸和高寒草原为主的天然草地是兴海盆地面积最大的生态系统，对区内发展畜牧业、保持生物多样性以及维持生态平衡有重要的价值。NPP能够响应植物群落在自然环境条件下的生产能力，区域尺度上的NPP存在明显差异，不同土壤侵蚀单元的NPP也会存在显著的差异。对兴海盆地及其不同土壤侵蚀类型的NPP时空变化的研究可以客观的反映兴海盆地生态环境的现状、变化情况以及空间异质性，对高寒地区生态系统的变化过程研究工作具备重要的参考意义。
　　论文以兴海盆地遥感数据（MOD17A3、DEM、Landsat OLI影像）、气象数据、土壤养分数据、社会经济统计数据以及其它辅助数据为数据源，分析了2000-2014年兴海盆地及其不同土壤侵蚀类型区植被 NPP的时空动态变化特征，探究区域NPP的变化与土壤侵蚀类型的关系。选用Pearson相关系数法从整体尺度分析了兴海盆地植被NPP与气候因素、土壤养分的关系。研究得出了以下结论：
　　（1）2000-2014年研究区的年均 NPP随时间在一定数值范围内呈上下波动增长的特点，整体上的年际波动程度较小，波动范围为127.23-174.69g C/m2·a，15年的平均NPP值为150.45g C/m2·a，其中2001年的NPP值最小，为127.23g C/m2·a，2010年的NPP值最大，达174.69g C/m2·a。2000-2014年研究区的年均NPP分布呈现南部大于北部，东部大于西部的特征，总体表现由西北向东南逐渐递增的趋势，这与高原地区的水热梯度变化的特征保持了较好的一致性。该区植被年NPP主要集中在120-220g C/m2·a之间,占区域面积的50%左右,其次为NPP小于120g C/m2·a,占区域面积的35%以下;而NPP>220g C/m2·a的比例最小,一般都小于15%。兴海盆地15年NPP的变化趋势呈现空间异质性，总体上以中度减少趋势和基本不变并重，局部地区呈现增加趋势。
　　（2）不同土壤侵蚀类型区的NPP存在明显差异。2000-2014年风力侵蚀区的平均NPP随时间变化呈增长趋势，15年的平均NPP值为173.33g C/m2·a，该地区植被年NPP主要集中在120-220g C/m2·a之间，所占区域面积的百分比在60%左右。冻融侵蚀区分布在研究区的西部地区，2000-2014年冻融侵蚀区的平均NPP随时间波动增长，15年的平均NPP值为135.63g C/m2·a，该区植被年NPP主要集中在70-170g C/m2·a之间,所占区域面积的百分比在50%左右，冻融侵蚀区的年均NPP呈现由西北向东南递增的趋势。水力侵蚀区分布在研究区内沿大河坝河和曲什安河冲涮较强烈的沟谷地带及周围地区，2000-2014年水力侵蚀区的平均NPP随时间变化也呈增长趋势，15年的平均NPP值为175.13g C/m2·a，该地区植被年NPP主要集中在120-220g C/m2·a之间,所占区域面积的百分比在60%左右。
　　（3）对比分析2000-2014年兴海盆地不同土壤侵蚀类型区植被NPP均值的变化，研究时段内研究区NPP均值为150.45g C/m2·a，冻融侵蚀区由于其海拔高、气温低、温差大原因，其 NPP均值达最低，为135.63g C/m2·a，其年际变化曲线低于研究区NPP均值；水力侵蚀区和风力侵蚀区的NPP均值分别为175.13g C/m2·a和173.33g C/m2·a，其年际变化曲线的趋势相一致，高于研究区NPP均值，这主要与其海拔相对较低，水热条件好，植被盖度较高有关。
　　（4）兴海盆地 NPP的变化与年均温呈显著正相关性，NPP的值与土壤养分中的全氮、碱解氮、速效磷和有机质呈显著正相关性，人类活动对兴海盆地NPP的变化有一定影响。

目录

声明

第一章 绪论

1.2国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3研究目的和内容

1.3.2研究内容与技术路线

第二章 研究区概况

2.1.2 地质地貌

2.1.6 植被

第三章数据处理及研究方法

3.1.1 MODIS数据

3.1.2 DEM及Landsat OLI数据

3.2 研究区土壤侵蚀类型区划分

3.3 研究方法

第四章 结果与分析

4.1.1 2000-2014年兴海盆地年均NPP时间变化特征

4.1.2 2000-2014年兴海盆地年均NPP空间分布特征

4.1.3 2000-2014年兴海盆地NPP的变化趋势

4.2研究区不同土壤侵蚀类型的NPP时空变化

4.2.1 风力侵蚀区2000-2014年NPP时空变化

4.2.2 冻融侵蚀区2000-2014年NPP时空变化

4.2.3 水力侵蚀区2000-2014年NPP时空变化

4.3 不同土壤侵蚀类型年NPP的差异性分析

4.4 兴海盆地NPP的主要影响因素

4.4.1 气候因子对NPP的影响

4.4.2 土壤养分对NPP的影响

4.4.3 人类活动对NPP的影响

第五章 结论与展望

5.2 问题和展望

参考文献

致谢

个人简历