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乌兹别克斯坦的植被变化与归因

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目录

CHAPTERⅠ

1.1 INTRODUCTION

1.1.1 Uzbekistan:geographical location, climate conditions, economic-social attributes

1.1.2 Current forestry condition and State Forestry Committee in Uzbekistan

1.2 Target, objectives, hypothesis

1.3 Structure of the thesis

CHAPTER Ⅱ TREND ANALYSIS OF VEGETATION

2.1 Methods

2.1.1 Collecting and processing data

2.1.2 Maximum Value Composite (MVC)

2.1.3 Mann-Kendall test

2.1.4 Sen's Slope estimator test

2.2 Results and discussion

2.2.1 Spatial distribution of NDVI

2.2.2Trends in NDVI

2.2.3 Seasonal trends in NDVI

CHAPTER Ⅲ Trend analysis of climate change

3.1 Methods

3.1.1 Collecting and processing data

3.1.2 Delta downscaling framework

3.1.3 Schematic mapping the data

3.1.4 Extracting data in the study area

3.2 Results and discussion

3.2.1 Mean monthly data evaluation

3.2.2 Trends in monthly precipitation

3.2.3 Trends in monthly solar radiation

3.2.4 Trends in monthly mean temperature

CHAPTER Ⅳ Attribution of vegetation change

4.1 Methods

4.1.1 Pearson correlation coefficient

4.1.2 Regression model building (one-factor regression and multiple-factor regression)

4.1.3 Attribution of vegetation with climate

4.2 Results and discussion

4.2.1 Pearson correlation

4.2.2 Regression analysis and attribution of vegetation

DISCUSSION

Changes of vegetation and climate variables

Attribution of vegetation

NDVI versus precipitation

NDVI versus solar radiation

NDVI versus temperature

Quantitative analysis

CONCLUSION

参考文献

致谢

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摘要

干旱地区非常容易受到气候变化的影响,植被是植被-气候变化研究的核心部分。乌兹别克斯坦地处干旱地区,分析植被-气候关系对农业、社会经济发展有重要意义。关于植被变化及其对区域尺度气候变化的响应,在整个中亚地区已进行了若干科学研究。但乌兹别克斯坦的植被变化及其归因研究尚不多见。 为了确定植被变化及其与气候变量的关系,使用Mann-Kendall方法对NDVI和气候变量进行了趋势分析。由于植被生长主要由水和能量决定,选择了三个气候变量即降水、太阳辐射和温度。为了确定NDVI的突变,应用Mann-Kendall进行突变检验,并在此基础上将研究时间段分为两个子时期,基准期和变化期,进一步进行趋势分析、相关分析和回归分析。使用Pearson相关分析检测NDVI与气候变量的关系。为了研究NDVI对气候变量的依赖性,使用单因素回归和多因素回归方法。根据基准期的植被-气候方程,计算了变化期人类活动和气候变量对植被的贡献。得到了以下结果: 1.植被变化趋势分析。NDVI在1982-2015年期间没有显著变化,但夏季和秋季NDVI显著下降。在基准期(1982-2009)NDVI不显著增加(Z=1.205),而变化期(2010-2015)NDVI不显著降低(Z=-0.413)。 2.气候变化趋势分析。气候变量中,1982-2015年温度显著增加,而太阳辐射和降水量则不显著增加。1982-2015年所有季节的气温均显著增加,而所有季节的太阳辐射均未显著增加。除夏季降水外,春季和秋季降水量不显著增加,夏季降水量不显著减少。在两个时期即1982-2009年和2010-2015年,降水量均不显著增加,太阳辐射都不显著下降。然而,温度在第一阶段显著增加,在第二时间段期间不显著增加。1982-2015年,温度的显著升高是由于第一期的显著增加导致的。 3.植被变化的归因。NDVI与降水量显著负相关,而NDVI与太阳辐射和NDVI与温度的关系在1982-2015年显著正相关。在第一阶段,这种相关现象仍然存在,但NDVI与降水的负相关性在第二阶段得到加强。在第二阶段,NDVI与太阳辐射和NDVI与温度的正相关性也得到了加强。多元回归分析发现NDVI主要依赖于气候变化而不是人类活动。根据建立的植被-气候方程,气候变化对植被变化的影响很大(90%),而人类活动只占10%。

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