一、兴安盟水土流失发展趋势分析及防治对策(论文文献综述)
冯朝红[1](2021)在《基于水资源承载力的西北地区农业可持续发展评估研究》文中指出我国西北地区地域广袤,民族众多,是我国重要的战略高地、资源富地和生态屏障。随着社会经济的不断发展,西北地区面临着严重的缺水和生态环境破坏问题,日益成为西北地区可持续发展的“短板”。针对西北地区所面临的严峻水资源压力和生态环境胁迫情势,本文构建了水资源足迹与承载力模型,评价了研究区水资源的供需及其承载力时空分布,从物理流、效用流、贸易流三方面对研究区的作物生产虚拟水变化特征进行对比分析,运用生态系统能值理论对西北地区农业可持续发展进行了评估。本研究得出以下主要结论:(1)阐明了西北地区生态环境与社会经济的时空格局变化特征。通过分析研究区2000-2018年的土地利用、归一化植被指数NDVI以及植被净初级生产力NPP的变化,发现西北地区城市建设用地一直处于扩张的趋势,大规模的城市建设用地主要来自于草地的转变;植被覆盖度较低,大部分区域植被覆盖度在0.5以下,植被NPP处于0-200gC/m2。2000-2018年期间西北地区社会经济呈现不断发展的趋势,区域人口数量增加了1685.94万人,GDP增长了 55651.70亿元,第一、二、三产业产值分别增加了 4541.50、24073.60和27039.20亿元。因此,西北地区的生态环境较脆弱,应该将改善生态环境与发展社会经济统筹考虑。(2)分析了西北地区水资源供需现状,揭示了西北地区水资源承载力的时空变化特征。2018年西北地区水资源总量为1975.50亿m3,供水总量775.74亿m3,用水总量为928.46亿m3,耗水总量为628.22亿m3,水资源开发利用率为46%。构建了西北地区水资源足迹与承载力模型,2000-2018年期间研究区总用水的水资源足迹增长了2735.55hm2,增长率为21.94%,其中塔里木盆地区和准噶尔盆地区水资源足迹均呈先上升后下降趋势,黄河流域区呈先下降后上升的趋势,半干旱草原区、河西内陆河流域区和柴达木盆地区处于基本平稳状态。同时,塔里木盆地区的水资源足迹强度最高,为1.56,说明其水资源利用效率最低;柴达木盆地区水资源压力指数小于1,说明其水资源供需处于可持续利用状态。(3)揭示了大宗农作物的虚拟水时空格局及其演变规律。通过分析研究区六种主要作物的虚拟水物理流、效用流和贸易流,发现虚拟水物理流呈波动上升趋势(黄河流域区除外),其中塔里木盆地区的年均变化率最大,为4.77%;虚拟水效用流的变化呈波动下降趋势(柴达木盆区除外),其中黄河流域区的年均变化率最大,为5.39%;虚拟水贸易流的变化呈波动上升趋势(黄河流域区除外),其中塔里木盆地区的年均变化率最大,为5.40%。(4)评估了西北地区农业生态经济系统的可持续发展能力。应用能值理论分析了研究区能值投入产出及各分区的区域差异,2000-2018年西北地区农业生态系统的能值投资率(EIR)均值为1.11,低于全国平均水平(4.93),说明其经济发展程度较低,农业自然资源没有得到高效利用,还有很大的增长空间;净能值产出率(EYR)均值为1.91,低于全国平均水平(2.56),说明其农业生态经济系统向外界输出能值,属于资源输出型系统,在现行贸易体系中将处于不利地位;环境负载率(ELR)均值为3.11,高于全国平均水平(2.80),说明其农业生态经济系统承受环境压力较大;能值可持续性指数(ESI)均值为0.61,说明其农业生态经济系统整体属于不可持续的资源消费型系统。(5)预测了西北地区农业可持续发展程度。在水资源量指标的基础上,对研究区可持续发展能值进行评估,对比分析了调水情景与现状情景两种情景下可持续发展能值差异,得到2000-2018年研究区及各分区现状情景的EIR均值(1.11)、ELR均值(3.11)高于调水情景的EIR均值(0.68)、ELR均值(1.28),现状情景的ESI均值(0.61)低于调水情景的ESI均值(1.49),进一步说明西北地区调入水资源量后的生态系统较之原来更有发展潜力。
刘朋涛[2](2021)在《内蒙古风电场景观格局演变及生态效应》文中研究表明气候变暖成为全世界共同关注的热点问题,全球约40%的二氧化碳排放与电力和热的生产有关,发展清洁安全的可再生能源成为可持续发展的关键。内蒙古自治区是我国北方重要的生态安全屏障,也是我国陆上风能资源最丰富的地区。近年来,内蒙古风力发电得到了快速发展,装机容量占全国之首。随着草原风电场的迅速发展,风电场对生态环境会产生何种影响引发了广泛的关注。本研究通过遥感与野外植被调查相结合的方法,对内蒙古风电场三十年间景观格局演变进行了动态分析,并以典型草原风电场为例,分析了风电场对周边草原群落、群落微环境及其减排效应的影响。主要结论如下:1、内蒙古自治区风电场时空格局变化。内蒙古自治区2000年以前风电场规模较小,在2008年之前风电场规模增加缓慢,之后内蒙古风电场建设迎来迅猛发展。风电场面积和斑块数快速增加,截止到2020年增至10755 km2及226个斑块。内蒙古自治区风电场主要集中分布在中部六个盟市(巴彦淖尔市、包头市、锡林郭勒盟、乌兰察布市、赤峰市和通辽市),六个盟市风电场面积均超过1000 km2。其中,锡林郭勒盟地区风电场面积最大,达到2147km2,约占全区风电场总面积的20%。内蒙古风电场占用土地利用类型最多的是草地,面积为8639km2,占风电场总面积的80%,其次为农田1138 km2,约占总面积的10%,林地、建设用地和湿地均较低。草地中典型草原面积最大,其次为荒漠草原和草甸草原,面积分别为5305km2,1677km2和1014km2。2、风电场对群落微环境的影响。以风电场占用面积最大的典型草原为例,通过对36个样地内微气候因素和土壤理化性质的调查,发现对微气候而言,随着离风电场距离的增加,近地面的风速会呈现减小的趋势,但空气温湿度没有显着变化。对土壤特征而言,随着离风电场距离的增加,土壤0-30 cm含水量呈增加的趋势;土壤0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm铵态氮含量分别呈现出增加、降低及变化不显着的趋势;土壤0-30 cm硝态氮、全氮含量变化趋势不明显;土壤全磷含量在0-20cm、20-30cm分别表现出不显着和降低的趋势;土壤有机碳含量随着距风电场距离的增加,在0-10 cm、10-30 cm土层中分别呈现出变化不显着及降低的趋势。3、风电场对草原群落的影响。通过对36个野外样地植物群落的调查,基于功能性状的视角发现风电场会显着降低草原植物群落的物种丰富度、物种多样性、功能丰富度、功能多样性,并且改变植物群落的物种组成。风电场还会显着影响草原植物群落的功能结构,会提高植株高度、叶面积、叶干重、比叶面积、叶片碳含量、叶片碳氮比、叶片干物质含量的群落权重均值,降低叶片磷含量的群落权重均值。风电场对区域生产力的影响存在阈值效应,风电场周边2 km半径处为最大影响范围,并会对该范围内植物生产力造成3%-4%的降低。4、风电场对碳排放影响。同样以内蒙古典型草原区某49.5 MW风电场为例,采用生命周期评价方法,评估了生产阶段、运输阶段、建设阶段、运营阶段和处置阶段五个阶段的碳足迹,并进一步探讨了其碳排放强度。结果发现草原区该风电场碳足迹为18701.29 t,其中建设阶段比例最大,占碳足迹的56.74%,其他依次为生产阶段、处置阶段、运输阶段和运营阶段,分别占碳足迹的28.18%、12.08%、2.76%和0.24%。材料回收碳足迹为18726.53 t,所减少碳排放占总碳排放的50.03%。风电场碳效率为6.57g/kwh,不仅低于煤炭、天然气、石油、核电四种非可再生能源碳排放强度,也比水力、生物质能和太阳能三种再生能源碳排放强度低。同样是风电场,与海上风电和陆上非草原区风电相比较,草原区风电场具有更低的碳排放强度。清洁能源的发展是助力我国“碳达峰”和“碳中和”的主要途径,内蒙古近三十年风电发展迅速,风电场装机容量占全国之首。鉴于内蒙古草原区丰富的风能资源,探讨风电场对草原生态系统的影响及其碳排放效率,对于草原生态保护及实现区域可持续发展具有重要的作用。
刘月璇[3](2021)在《基于多源遥感数据的内蒙古干旱指数模型构建及监测研究》文中提出干旱一直是全球公认的最严重的自然灾害之一,是一种反复出现的自然现象,其影响范围广、覆盖面积大,在粮食安全、社会经济和生态环境等方面影响着人类的生产生活,在整个历史过程中困扰着人类文明的发展,特别是全球变暖将导致未来干旱事件更加频繁和严重,因此干旱监测尤为重要。内蒙古地区远离海洋,加上大兴安岭山脉的阻挡,终年受大陆气团控制,很多地方是我国干旱重灾区,内蒙古的干旱研究对保护人民生产生活具有重要的生态和经济意义。干旱监测指数类型多样,侧重点各不相同但指标要素较为单一,本文综合考虑植被盖度、降水、地表温度、高程、土壤有效持水量和地表覆盖类型对干旱的影响,构建了干旱监测指数,该指数相比于基于单一因素的干旱指数,能够从多方面实现旱情的有效评估,能够更科学更有效更客观地监测内蒙古地区旱情的时空变化特征,并为干旱监测方法提供有效的参考。利用该方法反演了2001~2019年3~11月份内蒙古地区的综合干旱指数,利用距平/累计距平、Sen-MK检验、干旱频率和未来变化趋势Hurst指数等方法对内蒙古地区进行干旱时空特征分析。主要结论如下:(1)基于多源遥感数据,综合考虑多种因素,采用随机森林算法,构建了适合于内蒙古地区的综合干旱监测指数,利用相对湿润度指数、土壤墒情数据、野外实测土壤含水量数据对该指数进行验证及相关性分析,效果良好,符合精度要求。(2)对于年尺度(不包括冬季)旱情时空分布特征,2011年是2001~2019年旱情缓解的转折点;内蒙古旱情多以重旱和中旱为主;大部分地区干旱状况基本处于稳定状态,占研究区面积31.55%的地区旱情有所缓解,旱情恶化面积较少,占比0.105%;除大兴安岭的部分地区未发生干旱,其余盟市均有不同程度的干旱发生。(3)对于季节尺度旱情时空分布特征,2013年、2011年和2009年分别是春、夏和秋季旱情变化的主要转折点,春季旱情有增加趋势,夏季和秋季旱情有减缓趋势;春旱和秋旱较为严重,夏旱程度最轻;无论春、夏、秋,占研究区面积76%以上地区旱情基本不变,按旱情恶化区域的面积大小排序为春季>秋季>夏季,旱情改善区域按面积大小排序为夏季>秋季>春季;春、夏、秋三季干旱发生频率均较高。
张箫予[4](2021)在《基于发展有机农业的内蒙古兴安盟水环境评价研究》文中研究指明有机农业是目前对生态系统、动物和人类伤害最小的农业生产方式,被认为是生产、生态系统和生物多样性保护之间的更优选择。2002年我国开始全面推进“无公害食品行动计划”,之后逐步推行有机产品的标准制定。目前,国内有机农业产地对地表水灌溉用水的水质要求与生产普通农产品的产地水环境灌溉水质要求相同,但伴随着农药化肥的大量使用、种养业添加剂的普遍施加和工业污染猛增,水体污染物种类和数量不断增多,亟需制定有机农业产地用于灌溉的地表水环境相关的评价体系和标准,为评价有机农业产地水环境提供决策支撑。兴安盟位于内蒙古东北部北纬44°14’动植物生长黄金地带,水稻种植历史悠久,水资源丰富、光照充足、工业污染少,具备发展有机农业的天然地理优势。调查分析2008~2019年内蒙古兴安盟主要河流地表水水质,通过单因子评价法和内梅罗污染指数法初步判断水质整体情况。基于AHP层次分析模型,选取以保护人类健康、保护生态环境和未来生态风险为准则的共计37项水质指标,建立有机农业地表水灌溉水质评价体系。参考美、日、韩及我国等国家农业灌溉用水和地表水水质标准,分析各项指标的急性毒性值和慢性毒性值,以在水质指标中长期暴露产生潜在生态风险的不同,将灌溉水质适宜性灌区划分为极适宜区、适宜区、一般适宜区备选区和不适宜区4个等级。在解读和借鉴国内相关文献与政策法规的基础上,结合兴安盟历年水质状况趋势和实际水质情况,从有机农业地表水灌溉水质评价体系中筛选出11项主要影响兴安盟地表水的水质参数,针对内蒙古兴安盟构建有机农业地表水灌溉水质适宜性评价的地方性标准和指标体系。基于内蒙古兴安盟主要河流有代表性的监测断面的地表水水质数据,采用熵权法、赋值和加权平均计算各断面水质综合指数,同时对水质数据进行单因子指数计算,通过单因子和综合指数结合共同对当地地表水环境进行等级评价及灌区划分。主要结论如下:(1)兴安盟主要河流地表水水质状况长期较稳定,有机污染物等有毒有害污染物浓度值极低,均在安全范围内。整体水质长期稳定在地表水Ⅰ~Ⅲ类之间,但部分断面有水质指标超标现象。单因子评价法和内梅罗污染指数法初评结果都显示超标因子主要为DO、NH3-N和TP,超标的主要断面为洮儿河的斯力很、八里八断面;归流河贾家街断面和霍林河高力板断面。(2)权重结果表明兴安盟地表水中pH权重值最小、对水质影响最小,DO、Pb两项指标权重值最大、对整体水质影响最大,NH3-N、TP等指标超标主要由农业面源污染和工业企业污染所致,从评价结果来看评价体系的评价结果与兴安盟地区实际水质情况相符。(3)6条河流、1座水库中,蛟流河水质情况最好,常年保持在地表水Ⅲ类以内,Ⅱ类居多,在有机农业灌溉水质评价体系中属极适宜发展区;绰尔河和察尔森水库水质次之,常年保持在地表水Ⅲ类以内,在有机农业灌溉水质评价体系中达到适宜发展区级别标准;霍林河、归流河水质相对较差,洮儿河水质最差,近十一年中有2年未达到地表水Ⅲ类标准,以DO、NH3-N及TP污染为主。去除或削弱N、P对水质评级结果的影响后,归流河和霍林河水质较好,基本满足有机农业灌溉水质需求。因这三条河流中微生物不活跃、分解有机污染物能力较弱,河流自然水质本底值存在CODMn超标状况,应予以重点关注。(4)各断面中,①流经乌兰浩特市以下的洮儿河斯力很、八里八断面整体水质最差,综合指数分别为41.435和41.357,低于适宜标准的单因子为NH3-N、TP,被划分为有机农业不适宜发展区域;②归流河贾家街断面和霍林河高力板断面综合指数分别为47.706、44.796,部分指标单因子结果低于适宜标准,被划分为有机农业一般适宜区备选发展区域;③察尔森水库西入口、东入口及出口三个断面综合指数分别为51.885、53.381和54.132,低于适宜标准的单因子主要是CODMn,被划分为有机农业一般适宜区备选发展区域;④蛟流河宝泉断面和绰尔河的绰尔河口断面水质最好,综合指数分别为56.274和53.971,所有指标单因子评价结果均在适宜标准以上,被划分为有机农业极适宜发展区域;⑤哈拉哈河大山矿断面水质较好,但因地理因素限制,发展有机农业规模受限。(5)根据有机农业地表水灌溉水质适宜性程度不同,依据农业区划理论和和土地规划理念出发,将兴安盟6大市(旗)细分成发展有机农业功能区、发展工业产业功能区、发展生态景观功能区三大主功能区,以及农业-城区过渡区、城市-生态过渡区和生态-城市过渡区三个过渡区域。有机农业发展核心区(科右中旗-扎赉特旗)以提升土壤肥力和生物多样性的有机农业发展为目标,实现有机农业土地连片、集约化利用。工业产业发展核心区(乌兰浩特市)以创新为企业导向,推进清洁生产,提升城市生态化品质。生态景观发展核心区(阿尔山市)充分利用天然优势,大力发展休闲旅游产业,保障生态环境优良发展。
房阿曼[5](2020)在《内蒙古东部干旱半干旱草原矿区生态累积效应研究》文中指出内蒙古东部草原区既是我国“两屏三带”生态安全屏障区,也是大型煤炭基地和煤电基地的分布区。煤炭资源开采引起草场退化、地下水位下降、生物多样性减少等生态问题,经过长期累积和空间外扩,对矿区及周边地区生态产生严重负面影响。论文以内蒙古东部草原矿区为例,结合遥感影像、实验检测等数据,运用地理信息技术对大型矿区植被演变、土地覆被变化及场地地表生态质量变化的累积效应进行时空尺度的定量分析,主要结论如下:(1)从矿区发展与草原生态系统演变的关系、草原矿区生态效应累积特征及关键生态要素累积响应等方面总结草原矿区生态累积效应机理。煤矿全生命周期可归纳为发展初期、加速发展期、稳定发展期和发展衰退期,各时期通过不同扰动方式影响草原生态系统空间演变。草原矿区生态累积效应具有时间累积性、空间扩展性、累积源叠加或协同、隐性与显性、间接效应、阈值敏感性和生态功能可恢复性差的特征。(2)采用最大值合成法及趋势线法分析1981-2015年内蒙古东部25个大型矿区植被演变生态效应。近35年,对比内蒙古东部五盟市植被覆盖度增长趋势,通辽市植被生长状况较好,兴安盟、赤峰市次之,呼伦贝尔市、锡林郭勒盟植被生长状况相对较差。比较25矿开采前后植被覆盖度变化趋势,60%矿区开采后植被覆盖度呈现减少的趋势,40%矿区开采后植被覆盖度呈现增长的趋势。除胜利一号矿外,45.83%矿区植被生长受降水量影响较为明显,25%矿区人类活动促进了植被生长,8.34%矿区人类活动导致植被呈现退化趋势,20.83%矿区植被生长与降水量、人类活动无明显相关性。(3)划定宝日希勒露天矿(开采近20年)、伊敏露天矿(开采近36年)、胜利一号露天矿(开采近45年)生态敏感区,结合生态储存状态、过程、格局等指标综合评价三个大型露天矿区土地覆被变化及生态累积效应。(1)宝矿、敏矿、胜利矿矿区生态服务价值变化幅度分别为-4212.19元/a、1915.68元/a、-2491.49元/a。(2)生态储存状态指标显示,宝矿、敏矿、胜利矿的矿区生态系统单位面积生态服务价值分别以83.68元/hm2·a、75.38元/hm2·a、48.01元/hm2·a的速度发生退化;三个矿生态储存转化率均为负值,生态系统呈现高服务功能向低服务功能转换的过程,生态储存过程均呈现消极转化趋势;宝矿、敏矿、胜利矿生态储存能力值分别为-410元/hm2·a、-310元/hm2·a、-240元/hm2·a,其中胜利矿具有相对较好的生态储存能力;三个矿的生态储存格局值较为接近;宝矿、敏矿、胜利矿生态储存条件值分别为0.37%、0.69%、0.62%。(3)生态储存效应综合指数显示,伊敏矿综合指数相对较高为4.37,宝矿次之、胜利矿相对较低为1.65,表明土地利用对区域生态储存影响伊敏矿最小,胜利矿最大。(4)根据宝矿不同生命周期阶段矿区场地生态质量空间变化及土壤质量状况,评估矿区地表生态累积效应,划定矿区地表生态影响范围:第一,投产阶段生态状况趋于良好,达产阶段生态状况有所恶化,丰产阶段生态状况有所好转,稳产阶段生态状况轻微恶化。第二,矿区土壤中有机质含量低于全国第二次土壤普查结果,Cr、Cd、Pb、Zn、Cu、As、Ni含量低于国家环境质量标准(GB15618-2018),但Cr、Cd、Zn、Cu、As、Ni超过内蒙古土壤背景值,土壤中Cr、Zn累积明显;土壤重金属危害整体处于低生态风险水平,Cd是重要的潜在生态风险元素。第三,矿区场地及土壤生态质量评价结果表明矿区东南部0-2 km缓冲区范围受采矿活动影响较为明显,2-5 km缓冲区可能受采矿活动影响。第四,针对宝矿生态状况,提出“动态修复”及分区域、分阶段的重点治理及种植土壤修复植物如紫花苜蓿、披碱草、落叶松、胡枝子等生态响应策略。该论文有图63幅,表55个,参考文献235篇。
王保林[6](2020)在《内蒙古草甸草原区遥感生态评价与监测研究》文中提出干旱区草原退化已成为严峻的生态问题,内蒙古牧区草畜关系和畜牧业发展正面临着严峻挑战,随着大数据技术和云计算平台的发展改变了地学和生态学的研究模式。草甸草原在内蒙古广泛分布,是我国重要的草地资源和景观群落。通过将草甸草原的生态系统服务价值进行货币化度量,量化区域景观生态风险等级以及监测草原关键的生态参量,为精细化草原保护和利用的相关政策提供数据参考。对我国生态可持续发展和生态文明建设具有重要意义。本文选取内蒙古草甸草原区为研究对象,在大数据云平台的基础上以数据驱动的方式在多个维度展开研究。在谷歌地球引擎的基础上集成,将样地实测的生态参量、气象观测数据、物候观测数据等地面数据,结合Landsat 8、Sentinel-2、MODIS等遥感卫星数据构建天地一体化的评价方式,基于地理格网计算、机器学习、混合像元分解、经验模型构建等多种方法,开展草原生态评价和监测研究。研究重点包括草甸草原区土地覆盖时空分布分析、景观生态风险变化分级评价、生态系统服务价值的时空调节及货币价值核算、草甸草原的基本生态参量反演、草甸草原区牧草产量和载畜量估算以及草原退化检测等多个维度研究结果显示:(1)内蒙古草甸草原区草地恢复明显,生态风险可控。草甸草原区的土地利用特征与内蒙古全域有相似性,具体表现为草地面积逐渐上升,同时相较于全域,草甸草原区的草地面积恢复速度更快。但没有大型的人口聚集区、没有成规模的河湖湿地,未来应继续重视天然草原的保护,坚决抑制天然草原被开垦为农田。草甸草原区景观生态风险水平总体偏低,个别地区有中等或者较高的风险水平,需要引起警示。(2)生态系统服务价值逐年上升,其中贡献最大的地类是草地,其中气候调节能力产生了最大的价值。草甸草原区最重要的生态系统服务功能是调节功能,而气候调节功能是重中之重。其价值贡献其次为森林和农田等生态系统,而时间则主要是4~10月份的生长季。由此表明内蒙古的草甸草原区保护应放在生态建设的首位。(3)草甸草原区的牧草盖度和长势具有向好的趋势,返青监测反映了地面真实情况。牧草盖度和长势的定量反演和定性分析均取得了较好的结果,满足监测需求。相较于线性回归模型,应用混合像元分解模型反演草甸草原盖度结果与实际情况更加符合,一方面是线性回归模型简单,不能充分挖掘波段与盖度之间的关联,另一方面混合像元分解能够充分保留草原的植被光谱特征。分析盖度与气象环境因子之间的相关性发现降雨量是影响牧草盖度的重要因素。返青监测结果与地面物候采集数据具有强相关性且准确地表达了返青的时序特征和空间分布特征。(4)牧草产量逐年提升,降水是影响产量的决定性因素。分别利用Landsat 8、Landsat 7、Sentinel-2、MODIS影像的原始波段及相关衍生波段构建产量一元及多元统计模型,经模型验证精度对比分析,基于Landsat 8数据构建的多元线性模型精度最优,应用该模型进行时空分析制图,发现草甸草原区2013-2019年产量总体呈增加趋势,这和盖度像元二分模型监测结果相对应,也与基于MODIS数据产品土地利用研究结果一致,不同数据源和不同算法得到的草原参量一致性可以佐证结果的可靠性。研究结合产量进行载畜能力分析及专题化制图,获得了 2019年内蒙古暖季和冷季的载畜量专题图。分析产量与气象环境因子之间的相关性,发现研究区降雨量是影响产量的重要因素。(5)应用随机森林模型反演草原沙化具有较高精度,可推广至全区域草原沙化反演。基于草原沙化地面采样数据分别构建随机森林模型和混合像元分解模型,利用模型反演结果分析草甸草原区草原沙化的时空分布特征。由于混合像元的端元提取具有较大误差及不确定性,导致混合像元分解反演沙化精度较低,而基于随机森林模型能取得较高的精度,总体精度为0.6383,卡帕系数为0.4495。草原沙化随机森林模型可以用于全域时序空间制图。
薛晓玉[7](2020)在《北方农牧交错带NPP的时空变化及其成因分析》文中提出植被是陆地生态系统的重要组成成分,在传递全球物质循环与能量流动,调节全球碳平衡、减缓全球变暖起着至关重要的作用。植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的大小反映了植被生长状况,表征某一生态系统结构和功能的好坏。影响植被NPP变化的因素复杂多样,其中气候变化和人类活动是最为主要的因素。中国北方农牧交错带(Agricultural pastoral ecotone of Northern,APENC)作为典型的农、牧业系统过渡带,地理位置比较特殊,生态环境脆弱,对气候变化和人类活动的干扰敏感。深入研究这一区域植被NPP的时空变化及其与驱动因子的关系,不仅可以揭示气候变化、人类活动与植被变化的相互作用机制,还可为改善区域生态环境提供参考。本文以VEGETATION-NDVI数据、气象数据及植被类型数据等为基础,参考MODIS-NPP等数据,采用CASA模型,对研究区的NPP进行了估算和对比验证,并且借助于GIS与RS等技术,采用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显着性检验(M-K)、偏相关分析、残差分析等方法探讨植被NPP的多年时空变化特征,研究气候变化和人类活动对植被NPP的影响。得到以下几点结论:(1)将CASA模型估算的NPP与已有研究和MODIS-NPP数据进行对比分析,发现虽有差异,但基本一致。根据像元尺度的相关分析结果,发现估算的NPP与MOD17A3产品数据具有较好的相关性,表明CASA模型适用于北方农牧交错带植被NPP估算。(2)研究时段内,研究区的植被NPP时空异质性显着,且因植被类型而异。总体而言,1998-2016年间,研究区的NPP年均值空间上总体呈现西南、东北高,中间低的特点,时间上具有夏季高冬季低的特征。NPP年均值主要集中分布在200-500gC·m-2·a-1;不同植被类型的NPP年均值和年总量差异明显,落叶阔叶林的年均值最高,而草地的年总量最高;落叶阔叶林7月的净初级生产力最多,草地7月的NPP总量最大。研究区植被NPP均值在年际和季节变化上均呈增加趋势,2012年和2013年的显着上升趋势尤为显着;夏季的NPP增长速度最快,其次为秋季和春季,冬季几乎没有变化。落叶阔叶林的增加趋势最强,草地最弱。植被NPP增加的区域明显大于植被NPP减少的区域,突变频率以一次为主,突变时间以2012年和2013年居多,突变类型主要为显着改善。NPP显着增加趋势的区域占总面积的32.07%,主要分布在研究区中、西部的偏南地区及东北平原的零星地区。NPP显着减少的区域占总面积的0.85%,分散分布于研究区的东北边缘。NPP发生一次突变的区域较多,其次是三次突变。(3)研究区内气象要素(降水和气温)的分布具有明显的时空差异,且在研究时段内均呈增加趋势。空间上,年降水量呈东南高、西北低分布,而年平均气温分布呈现南高北低、东高西低。时间上,降水和气温呈现雨热同期的特点,夏季降水最多,平均气温也最高;研究区时段内,年降水量整体呈增加趋势,大部分地区的年平均气温也呈上升趋势;秋季的降水量变化速率最大,夏季的平均气温增温速率最快。(4)植被NPP与降水量之间存在正相关关系,而与年平均气温具有较弱的负相关关系。97.70%像元的NPP年均值和年降水量呈正相关,宁夏回族自治区南部和内蒙古自治区东南部尤为显着;NPP与平均气温呈负相关的像元占比50.49%,相对集中分布在研究区的东南部、西南部边缘;NPP与平均气温的偏相关性低于其与降水量的偏相关性,且两种偏相关性都呈现出显着的空间差异。不同季节,研究区植被NPP变化对气象要素变化的响应各异。春季(3、4和5月),植被对水热的变化最为敏感,春季降水对研究区内NPP促进作用最大,其次是夏季、秋季和冬季;NPP与气温变化呈正相关的区域面积最多的也是春季,其次是秋季、夏季和冬季;冬季,大部分地区的植被停止生长,植被继续生长且有机物不断积累的区域仅占总面积的15.27%。(5)研究时段内,气候变化和人类活动对植被恢复的积极贡献明显大于其对植被恢复的消极作用,气候变化、人类活动以及气候变化和人类活动共同作用造成植被恢复的面积分别占恢复总面积的59.28%、2.68%、38.04%;其三者造成植被退化的面积,分别占退化总面积的2.87%、89.96%、7.17%。此外,不同植被类型受气候变化、人类活动以及二者共同作用所引起的恢复和退化程度不同。
赵方博[8](2019)在《锡林郭勒盟植被覆盖时空变化及关键区生态安全格局研究》文中指出草原是我国面积最大的陆地生态系统和重要生态屏障,发挥着防风固沙、保持水土、涵养水源、维持生物多样性等许多重要的生态功能。草原植被作为草原生态系统格局中的一种重要组分,是草原环境中最具有生命力的生态要素,是草原地区人民赖以生存和发展的资源载体。多少年来,草原地区植被在守护绿色、抵御风沙、孕育生命、承载文明的同时,也经历了无尽沧桑与风霜洗礼。特别是近年来全球气候暖化和人类活动影响加剧,草原生态面貌巨变。植被退化、草地沙化等问题及其引发的关联效应十分突出,已经成为制约地区乃至全国经济社会可持续发展的重要瓶颈。以植被覆盖变化为切入点,开展植被恢复动态与保护研究,有助于进一步了解草原生态系统演变规律,对丰富和发展草原生态恢复学理论、切实地指导草原生态保护、植被建设、区域可持续发展具有十分重要的科学价值和现实意义。本研究以锡林郭勒盟为研究区,以长时间序列植被覆盖遥感数据为基础,在GIS、遥感技术和结构方程模型支持下,结合实地调研,综合运用地图学与地理信息系统、景观生态学、土地评价与管理学、地统计学等学科理论与方法,多时段、多角度分析了研究区植被盖度时空变化与恢复动态,定量化解析了其空间差异的影响因子及其作用机制,基于此模拟和辨识出对区域植被恢复和生态安全具有战略意义的生态关键单元,耦合自然、人类活动干扰等多种因素进行生态关键区生态安全评价,提出生态安全格局与植被恢复策略,为人类活动影响下植被恢复和草原生态系统管理提供科学依据。取得的主要研究结果:(1)锡林郭勒盟以自然植被为主体,1981-2006年区域植被覆盖度整体趋于下降。研究时段内植被恢复程度空间差异较大,东部植被趋于改善,西部植被趋于退化,总体上植被退化面积要大于改善面积。(2)1961-2000年研究区93.76%的区域内年降水量呈现增加趋势,对植被盖度增加具有积极作用,植被改善最明显的降雨区段为200~250mm。1961-1998年多年平均气温随年份均呈现轻微增加趋势,93.8%的区域年平均气温与植被盖度呈正相关。1998-2010年,900~1200m高程分布区内植被改善明显,0-3°坡度分布区植被覆盖变化明显,相同坡度条件,植被退化单元频率较高。(3)在2000-2010年、各旗(县)水平上,年降水量、年平均气温变异、平均高程、平均坡度、最大耕种面积是影响植被盖度平均值变化的主导因子,共同解释了植被盖度变化的96%,年平均降水量对植被恢复直接作用最大;平均高程、平均坡度、年平均降水量、年平均温度等因子变异和多年平均载畜量是影响植被盖度空间变异的主导因子,解释度达到0.89,平均高程变异系数对植被盖度空间变异作用最大,年平均降水量变异系数次之。(4)以1981-2006年为时段,研究区植被覆盖度最佳区(植被盖度为0.8以上)重心空间漂移较大,表现出明显的不稳定性和波动性,历史研究时段内区域最佳植被覆盖单元空间占比最大为33%(1996年),最小为6%(2000年),随着时间递进,最佳植被覆盖空间占比呈下降趋势。(5)根据最佳植被覆盖单元分布及其发生频次,确定了植被恢复的生态关键单元分布,研究区植被生态关键区面积20794km2,占比为10.38%。通过生态关键单元空间受阻分析,划定出全域植被恢复的生态功能区。(6)综合考虑自然地理、社会经济发展因素及其差异,从景观格局稳定性、生态脆弱性和人类活动干扰影响,构建了生态关键区生态安全评价模型,确定了生态安全格局,提出了植被恢复与生态保护策略。
刘海新[9](2019)在《内蒙古草地生产力时空分析及产草量遥感估算和预测》文中研究表明草原生态系统是世界陆地植被生态系统的重要组成部分。草原生产力水平是草地退化、草地生态系统健康诊断、生态服务功能评价和碳汇研究的关键;草原产草量的估算和预测则能够为合理确定载畜量提供重要的科学依据,对维护草原生态平衡、正确指导畜牧业发展等具有重要的理论与现实意义。本文以内蒙古草原为研究区,综合运用GIS和遥感手段,结合野外实际调查数据、遥感数据及其他辅助数据,在草地NPP估算的基础上,系统分析了研究区草地生产力时空演变特征及影响因素,探讨了气温和降水对草地生产力的延迟性影响,完成了鲜草产草量的遥感估算和预测。主要工作和结论如下:(1)基于CASA模型估算了 2000-2014年各月份的草地NPP,估算结果与MOD17A3H-NPP数据的Pearson相关系数r达到了 0.935。以草地NPP作为草地生产力评价指标,采用基于像元的线性趋势法分析发现,内蒙古草地生产力整体上呈自西向东,自南向北逐渐递增的趋势;草地NPP积累期主要集中在4-10月份,在2000-2014年间变化趋势虽有少许波动,但整体上以0.85 g C/(m2 a)(P<0.01)的速度增长;呈极显着增加和显着增加的区域所占百分比分别为29.76%和22.26%;Hurst指数计算结果结合2000-2014年的变化趋势综合分析发现,13.42%的研究区草地生产力由目前的增加将转变为减少趋势。(2)系统研究了研究区草地NPP与自然因素的相关性,并探讨了草地对人类活动的响应。基于像元的相关性分析法研究发现,研究区草地NPP与气温、地表温度在年际尺度上主要呈负相关,其中显着和极显着负相关所占比例之和分别为25.15%和60.99%;与降水量和蒸散发量在年际尺度上主要呈正相关,其中显着和极显着正相关所占比例之和分别为20.34%和74.25%;与本文提出的改进型TVDI计算结果在生长季连续月际尺度上,主要呈负相关,其中显着和极显着所占比例之和为49.83%。SNPP均值与年累计新增围栏草场面积和年累计种草面积的相关系数分别为0.689(P<0.01)和0.817(P<0.01),分析认为,国家生态环境相关政策等人类活动对草地NPP的提升有着明显的积极作用。(3)气象因素对植被生长的延迟性影响虽然被研究人员普遍认同,但定量研究一直未得到充分关注。本文在3个月的延迟量及不同时间气候因素对草地生产力影响大小各不相同的基础上,提出了基于时间累加的延迟性分析法,系统探讨了生长季连续月际和不同月份年际2个时间尺度下,气温和降水量对草地生产力的延迟性影响。结果表明,气温和降水对草地生长季的植被生产力影响具有一定的延迟性,但均随着时间向前推移,其影响程度越来越弱;同时,气温和降水量在生长季不同月份对草地生产力的影响具有明显的时空差异。(4)针对实际采样样方和遥感影像的像元在空间尺度上不一致的问题,提出了基于空间尺度转换的鲜草产草量遥感估算模型。以2013年锡林郭勒盟草地为例,采用空间尺度转换后的NPP和AFY构建散点图,并采用线性和幂函数进行拟合回归,两者的拟合优度系数R2分别达到了 0.79和0.85,均方根误差RMSE分别为0.0625 Kg/m2和0.0609 Kg/m2;采用Landsat 8遥感影像对该模型的有效性进一步验证证实,该模型适用于基于中低分辨率光学遥感影像的产草量估算。(5)基于深度学习的方法、基于时间累加的延迟性分析法和鲜草产草量遥感估算模型,提出了下一年度产草量预测的技术流程。以2014年锡林郭勒盟草地产草量为例,首先采用LSTM和GRU 2种神经网络模型基于站点的气象数据对下一年度的气温和降水量进行了预测;然后,以最优的气温和降水量预测结果为变量,采用基于时间累加的延迟性分析法原理,预测了 2014年草地生长季的NPP,其预测结果与基于CASA模型估算结果的拟合优度系数R2达到了 0.92;最后实现鲜草产草量预测,相对于2013年的鲜草产草量,预测结果相对精度为76.38%。
马帅[10](2019)在《东北黑土区植被NDVI和NPP时空动态研究》文中指出植被是陆地生态系统的重要组成部分,在调节气候、水土保持等方面具有重要作用,因此,监测植被生长变化并探讨其与气候变化之间的关系,在全球变化研究中具有重要意义。东北黑土区地处我国东北边陲,对气候变化反应敏感,是我国东北地区植被动态研究的敏感区域之一,研究该地区的植被动态变化及其对全球气候变化的响应具有重要的指示作用。本文利用MODIS NDVI数据集对GIMMS NDVI数据集进行插补,获取长时间序列NDVI数据,并通过一致性检验,进而应用CASA模型模拟得到东北黑土区1982—2016年植被NPP数据集,基于线性回归模型方法,在多个空间尺度和不同季节,计算多个时间序列东北黑土区植被NDVI、NPP动态变化趋势,同时结合气象数据(气温、降水量),探讨东北黑土区植被NDVI、NPP动态及其对气候因子的响应。结果表明:(1)基于线性回归模型方法,应用MODIS NDVI数据集对GIMMS NDVI数据集进行的时间序列扩展,通过了一致性检验,同时证明了应用CASA模型模拟得到的多年NPP数据集的可靠性。(2)区域尺度上,1982—2016年东北黑土区植被生长季NDVI变化分为3个阶段(先增加继而减少最后再增加),区域植被的生长在气温、降水量的共同作用下,呈现出明显季节差异;像元尺度上,1982—2016年东北黑土区NDVI总体趋势为改善状态,主要改善植被类型为草原、森林和农业植被,鹤岗市、绥化市和长春市改善面积较大;多年平均NDVI值与同期气温和降水量具有一定的相关关系,平原地区植被NDVI与气温主要呈显着正相关关系,植被类型主要为耕地;平原地区边缘和山地地区的植被NDVI与降水量以显着正相关关系为主,主要植被类型为森林和草地。(3)区域尺度上,生长季和夏季植被多年NPP平均值要高于春季和秋季,春季植被NPP值在1982—2016年一直处于上升状态,随着时段的延长显着性逐渐增强;1982—2016年植被NPP与同期气温、降水具有一定的相关性,相关性在6个时段内存在一定差异。在像元尺度上,东北黑土区植被NPP平均值呈现出显着上升趋势,6个时段内总体趋势为改善状态,主要集中在齐齐哈尔市、长春市和黑河市等地区,主要植被类型为草原和农业植被;多年NPP值与同期气温和降水量均主要呈正相关关系,区域相关性受植被类型、地形因素和气候条件等因素的共同影响。
二、兴安盟水土流失发展趋势分析及防治对策(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、兴安盟水土流失发展趋势分析及防治对策(论文提纲范文)
(1)基于水资源承载力的西北地区农业可持续发展评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 水资源承载力 |
1.2.2 虚拟水循环研究进展 |
1.2.3 可持续发展能值理论研究进展 |
1.3 研究目的 |
1.4 研究内容 |
1.5 研究方法及技术路线 |
1.5.1 研究方法 |
1.5.2 数据来源 |
1.5.3 技术路线 |
1.6 拟解决的关键问题 |
1.7 论文主要创新点 |
2 研究区自然地理概况 |
2.1 西北地区分区与特征 |
2.1.1 西北地区分区划分 |
2.1.2 西北地区分区特征 |
2.2 西北地区自然概况 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 气候特征 |
2.2.3 土壤植被 |
2.3 本章小结 |
3 西北地区生态环境与社会经济特征研究 |
3.1 西北地区生态环境时空格局演变 |
3.1.1 土地利用变化分析 |
3.1.2 景观格局变化分析 |
3.1.3 NDVI变化分析 |
3.1.4 NPP变化分析 |
3.2 西北地区社会经济分异特征 |
3.2.1 人口分布特征 |
3.2.2 GDP分布特征 |
3.2.3 产业结构分布特征 |
3.3 本章小结 |
4 西北地区水资源供需及承载力时空格局评估 |
4.1 西北地区水资源时空分布格局与开发利用分析 |
4.1.1 水资源分布格局 |
4.1.2 水资源开发利用分析 |
4.2 水资源承载力、水资源足迹内涵及其模型构建 |
4.2.1 水资源承载力与水足迹内涵 |
4.2.2 水资源足迹模型介绍 |
4.2.3 水资源承载力模型计算 |
4.3 西北地区水资源足迹与承载力变化及分布格局 |
4.3.1 2000-2018年水资源足迹变化及分布格局 |
4.3.2 2000-2018年水资源承载力差异及其演变格局 |
4.3.3 2000-2018年水资源赤字(盈余)演变 |
4.4 西北地区水资源足迹评价 |
4.4.1 水资源足迹强度评价 |
4.4.2 水资源压力指数评价 |
4.5 提高水资源承载力的战略对策 |
4.6 本章小结 |
5 基于大宗农作物的“自然、社会、贸易”虚拟水时空演变分析 |
5.1 虚拟水循环过程与计算方法 |
5.1.1 西北地区虚拟水循环过程研究 |
5.1.2 西北地区虚拟水循环通量计算 |
5.2 西北地区大宗农作物生产虚拟水——物理流 |
5.2.1 西北地区大宗农产品生产虚拟水计算 |
5.2.2 西北地区不同分区大宗农产品生产虚拟水对比分析 |
5.3 西北地区大宗农作物单位产量虚拟水——效用流 |
5.3.1 西北地区大宗农产品单位产量虚拟水计算 |
5.3.2 西北地区不同分区大宗农产品单位产量虚拟水对比分析 |
5.4 西北地区大宗农作物虚拟水流动——贸易流 |
5.4.1 西北地区不同分区虚拟水流动 |
5.4.2 西北地区不同分区虚拟水流动对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 西北地区农业可持续发展能值评估 |
6.1 西北地区农业可持续发展能值计算 |
6.1.1 能值理论 |
6.1.2 西北地区能值流计算 |
6.1.3 西北地区能值指标评估 |
6.2 西北地区不同分区能值区域差异分析 |
6.2.1 准格尔盆地区域差异分析 |
6.2.2 塔里木盆地区域差异分析 |
6.2.3 河西内陆河流域区的区域差异分析 |
6.2.4 柴达木盆地区域差异分析 |
6.2.5 半干旱草原区的区域差异分析 |
6.2.6 黄河流域区的区域差异分析 |
6.2.7 西北地区不同分区能值差异对比分析 |
6.3 西北地区基于水资源量指标的可持续发展能值评估 |
6.3.1 基于水资源量指标的西北地区可持续发展能值指标分析 |
6.3.2 基于水资源量的西北地区不同分区可持续发展能值分析 |
6.3.3 两种情景下西北地区可持续发展能值对比分析 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(2)内蒙古风电场景观格局演变及生态效应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 风电场研究历程 |
1.2.2 风电场对群落微环境的影响 |
1.2.3 风电场对植被的影响 |
1.2.4 风电场的减排效应 |
1.3 研究目标与技术路线 |
1.3.1 研究目标与科学问题 |
1.3.2 研究内容 |
第二章 研究区概况 |
2.1 自然地理 |
2.1.1 位置 |
2.1.2 地貌 |
2.1.3 气候 |
2.1.4 土壤 |
2.1.5 植被 |
2.2 社会经济概况 |
2.3 能源利用结构 |
第三章 内蒙古近三十年风电场演变 |
3.1 引言 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 数据来源 |
3.2.2 遥感数据处理 |
3.2.3 风电场信息提取 |
3.2.4 风电场占用土地利用类型分析 |
3.2.5 景观格局指数计算 |
3.3 研究结果 |
3.3.1 内蒙古风电场时间格局变化 |
3.3.2 内蒙古风电场空间格局变化 |
3.3.3 内蒙古风电场占地土地利用分析 |
3.3.4 内蒙古风电场占用草地类型分析 |
3.3.5 风电场景观格局分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 内蒙古风电场时空分布分析 |
3.4.2 风电场遥感判识 |
3.4.3 内蒙古土地利用类型有利于风电场建设 |
3.5 小结 |
第四章 风电场对群落微环境的影响 |
4.1 引言 |
4.2 研究方法 |
4.2.1 研究区概况 |
4.2.2 样地设置 |
4.2.3 样品的采集与处理 |
4.2.4 数据分析 |
4.3 研究结果 |
4.3.1 风电场对风速,温度,湿度,土壤含水量的影响 |
4.3.2 风电场对土壤化学性质的影响 |
4.3.3 风电场对土壤碳固持的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 风电场对下垫面水热条件的影响 |
4.4.2 风电场对对土壤化学性质产生一定的影响 |
4.4.3 风电场对土壤碳固持能力的影响 |
4.5 小结 |
第五章 风电场对植物群落的影响 |
5.1 引言 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 植物群落调查 |
5.2.2 多样性和群落权重均值的计算 |
5.2.3 数据分析 |
5.3 研究结果 |
5.3.1 植物群落科属组成 |
5.3.2 风电场对草原植物群落alpha多样性的影响 |
5.3.3 风电场影响梯度下beta多样性组成格局 |
5.3.4 风电场对草原植物群落beta多样性的影响 |
5.3.5 风电场对草原植物群落权重均值的影响 |
5.3.6 风电场对草原植物群落生产力的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 风电场对草原植物群落功能多样性具有负面影响 |
5.4.2 风电场会改变草原植物群落的物种组成 |
5.4.3 风电场会改变草原植物群落的功能结构 |
5.4.4 风电场会降低内蒙古草原植物的生产力 |
5.5 小结 |
第六章 风电场对碳排放的影响 |
6.1 引言 |
6.2 研究方法 |
6.2.1 研究区概况 |
6.2.2 数据收集 |
6.2.3 模型参数方程的确定 |
6.3 研究结果 |
6.3.1 各阶段碳排放估算 |
6.3.2 碳足迹结构 |
6.3.3 碳排放强度计算 |
6.4 讨论 |
6.4.1 不同系统边界对碳足迹的影响 |
6.4.2 不同能源方式的碳排放强度 |
6.4.3 草原区风电场具有更低的碳排放强度 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 创新与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表学术论文 |
(3)基于多源遥感数据的内蒙古干旱指数模型构建及监测研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外干旱研究现状 |
1.2.1 基于气象站点的干旱监测指数 |
1.2.2 基于遥感的干旱监测指数 |
1.2.3 基于综合多种指数的干旱监测 |
1.3 研究目标 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
第二章 研究区概况与数据来源 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气候特征 |
2.1.4 植被特征 |
2.2 数据来源与处理 |
2.2.1 遥感数据及处理 |
2.2.2 气象数据及处理 |
2.2.3 辅助数据及处理 |
第三章 研究方法及干旱指标 |
3.1 研究方法 |
3.1.1 误差分析 |
3.1.2 GWR降尺度模型 |
3.1.3 Sen-MK检验 |
3.1.4 干旱频率分析 |
3.1.5 未来变化趋势Hurst指数 |
3.2 干旱监测指标及计算 |
3.2.1 植被状况指数VCI |
3.2.2 温度状况指数TCI |
3.2.3 降水状况指数TRCI |
3.2.4 相对湿润度指数MI |
第四章 基于随机森林的干旱监测模型的构建及验证 |
4.1 随机森林算法 |
4.2 模型构建 |
4.2.1 模型因子的选取 |
4.2.2 模型构建过程 |
4.3 模型验证 |
4.3.1 模型结果的精度评价 |
4.3.2 基于土壤相对湿度的验证 |
4.3.3 基于实测数据的验证 |
第五章 模型的应用及干旱特征分析 |
5.1 干旱时空特征分析 |
5.1.1 年干旱时空特征分析 |
5.1.2 季节干旱时空特征分析 |
5.2 基于Sen-MK检验的干旱趋势分析 |
5.2.1 年干旱趋势分析 |
5.2.2 季节干旱趋势分析 |
5.3 干旱频率分析 |
5.3.1 年干旱频率分析 |
5.3.2 季节干旱频率分析 |
5.4 基于Hurst的干旱特征分析 |
5.4.1 全年Hurst干旱特征分析 |
5.4.2 季节Hurst干旱特征分析 |
第六章 讨论与结论 |
6.1 讨论 |
6.2 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(4)基于发展有机农业的内蒙古兴安盟水环境评价研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 有机农业研究现状 |
1.2.2 地表水水质评价研究现状 |
1.2.3 农业灌溉用水水质研究现状 |
1.3 研究目的与意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 研究主要内容、方法及技术路线 |
1.4.1 研究主要内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 内蒙古兴安盟主要河流水环境现状及评价 |
2.1 区域概述 |
2.1.1 内蒙古兴安盟地理位置 |
2.1.2 气候水文特征 |
2.1.3 主要河流概况 |
2.2 兴安盟主要河流水环境质量状况调研 |
2.2.1 调研断面布设 |
2.2.2 采样与检测 |
2.3 内蒙古兴安盟水质现状评价 |
2.3.1 兴安盟水质总体状况 |
2.3.2 兴安盟各断面水质指标单因子评价结果 |
2.3.3 兴安盟各断面水质指标内梅罗综合污染指数法评价结果 |
2.3.4 关键指标实测值月变化分析 |
2.4 涉水工农业污染源调研与分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 有机农业灌溉水质适宜性评价指标体系 |
3.1 有机农业及灌溉水质的关系 |
3.1.1 有机农业较常规农业产生的积极影响 |
3.1.2 有机农业的发展 |
3.1.3 灌溉用水水质对有机农业的影响 |
3.2 有机农业灌溉水质适宜性评价原则与模型选择 |
3.2.1 有机农业灌溉水质适宜性内涵 |
3.2.2 有机农业灌溉水质适宜性评价原则 |
3.2.3 评价模型的选择 |
3.3 有机农业灌溉水质适宜性评价指标选择 |
3.3.1 各国产地水环境标准监测指标 |
3.3.2 灌溉水质指标选取 |
3.4 指标及标准值的确定依据 |
3.4.1 基本指标项目类指标 |
3.4.2 保护人类健康类指标 |
3.4.3 保护生态环境类指标 |
3.5 有机农业地表水灌溉水质适宜性评价体系阈值的确定 |
3.6 权重的确定 |
3.6.1 指标数值预处理 |
3.6.2 指标的无量纲化 |
3.6.3 权重方法的确定 |
3.7 水质综合指数与单因子评价 |
3.7.1 水质综合指数的确定 |
3.7.2 单因子评价 |
3.8 本章小结 |
第四章 兴安盟发展有机农业的水环境质量综合评价 |
4.1 针对兴安盟有机农业灌溉用水指标选取与权重计算 |
4.1.1 水质指标选取 |
4.1.2 权重计算结果 |
4.2 洮儿河水质评价结果分析 |
4.2.1 单因子评价结果 |
4.2.2 综合指数结果 |
4.2.3 综合评价分析 |
4.3 归流河水质评价结果分析 |
4.3.1 单因子评价结果 |
4.3.2 综合指数结果 |
4.3.3 综合评价分析 |
4.4 霍林河水质评价结果分析 |
4.4.1 单因子评价结果 |
4.4.2 综合指数结果 |
4.4.3 综合评价分析 |
4.5 蛟流河水质评价结果分析 |
4.5.1 单因子评价结果 |
4.5.2 综合指数结果 |
4.5.3 综合评价分析 |
4.6 绰尔河水质评价结果分析 |
4.6.1 单因子评价结果 |
4.6.2 综合指数结果 |
4.6.3 综合评价分析 |
4.7 哈拉哈河水质评价结果分析 |
4.7.1 单因子评价结果 |
4.7.2 综合指数结果 |
4.7.3 综合评价分析 |
4.8 察尔森水库水质评价结果分析 |
4.8.1 单因子评价结果 |
4.8.2 综合指数结果 |
4.8.3 综合评价分析 |
4.9 本章小结 |
第五章 兴安盟发展有机农业水环境片区规划与管理建议 |
5.1 兴安盟地域空间发展规划策略及思路 |
5.2 主功能区及其过渡区域的规划建议 |
5.3 有机农业区划的综合治理建议 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 硕士期间主要研究成果 |
(5)内蒙古东部干旱半干旱草原矿区生态累积效应研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与选题依据 |
1.2 生态累积效应相关研究进展 |
1.3 干旱半干旱草原矿区生态演变研究评述 |
1.4 矿区生态累积效应热点综述 |
1.5 研究内容与思路 |
2 研究区概况与数据 |
2.1 蒙东草原矿区整体状况 |
2.2 25个矿区开采现状 |
2.3 研究方法 |
2.4 影像数据 |
2.5 实测及其他数据 |
3 草原矿区煤炭开采生态累积效应机理研究 |
3.1 矿区发展过程与草原生态演变关系 |
3.2 草原矿区生态效应累积特征及内容 |
3.3 草原矿区生态要素累积效应机理分析 |
3.4 草原矿区生态承载力分析 |
3.5 本章小结 |
4 蒙东25矿植被演变生态效应分析 |
4.1 研究方法选择与确定 |
4.2 蒙东地区植被覆盖总体变化 |
4.3 蒙东25矿区植被覆盖变化特征 |
4.4 气温、降水量与矿区植被覆盖变化相关性 |
4.5 人类活动与矿区植被覆盖变化相关性 |
4.6 本章小结 |
5 大型露天矿宝矿、敏矿、胜利矿土地覆被变化及生态累积效应研究 |
5.1 生态储存与生态累积 |
5.2 矿区生态敏感区确定 |
5.3 生态储存评价指标体系 |
5.4 三个大型露天矿生态储存的状态过程分析 |
5.5 三个大型露天矿生态储存响应综合评价 |
5.6 本章小结 |
6 生态效应定量解析与响应策略:以宝矿为例 |
6.1 评价技术框架与方案 |
6.2 矿区场地类型与空间格局变化 |
6.3 矿区场地土壤质量实验研究 |
6.4 矿区地表生态响应趋势 |
6.5 矿区地表生态影响范围划定 |
6.6 矿区生态响应策略 |
6.7 本章小结 |
7 结论及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
附录1 宝日希勒露天矿采样实验方案 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)内蒙古草甸草原区遥感生态评价与监测研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 选题依据 |
1.1.1 大数据技术和云计算平台成为地学和生态学的研究热点 |
1.1.2 干旱区草原退化已成为严峻的生态问题 |
1.1.3 内蒙古牧区草畜关系和畜牧业发展面临严峻挑战 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 遥感波段指数生态评价研究进展 |
1.2.2 生态系统服务价值遥感估算研究进展 |
1.2.3 干旱区遥感生态参量估算研究进展 |
1.2.4 遥感草原返青和长势反演研究进展 |
1.2.5 草地盖度估算研究进展 |
1.2.6 草原普查和资源调查研究进展 |
1.2.7 草地产草量研究进展 |
1.2.8 草原退化检测研究进展 |
1.3 研究目标与技术路线 |
1.3.1 重要概念 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 研究意义 |
1.3.4 总体框架与技术路线 |
1.4 研究区概况 |
1.4.1 气候和物候 |
1.4.2 植被条件 |
1.4.3 农牧交错特征 |
2 材料与方法 |
2.1 地面采集数据介绍 |
2.1.1 野外样地实测生物量 |
2.1.2 气象观测数据 |
2.2 遥感数据集成方法介绍 |
2.2.1 基于GEE的遥感数据集成 |
2.2.2 遥感数据最大值合成方法介绍 |
2.2.3 遥感生态指数构建方法 |
2.3 遥感草原生态评价方法和技术 |
2.3.1 土地利用变化及生态风险评估方法 |
2.3.2 生态系统服务价值核算关键技术 |
2.4 遥感草原生态监测保护方法和技术 |
2.4.1 统计学和机器学习方法 |
2.4.2 混合像元分解原理 |
2.4.3 返青监测原理和方法 |
2.4.4 沙化研究方法和技术路线 |
2.4.5 产量和盖度研究技术路线 |
2.4.6 载畜量研究方法 |
3 结果与分析 |
3.1 土地利用变化及景观生态风险评估 |
3.1.1 内蒙古全域土地覆盖时序特征 |
3.1.2 草甸草原区土地利用变化时序特征 |
3.1.3 草甸草原区土地利用覆盖时空分布 |
3.1.4 草甸草原区近20年景观生态风险变化 |
3.2 生态系统服务价值评估结果及分析 |
3.2.1 基础当量价值时空动态调节分析 |
3.2.2 基础当量时空调节下的动态当量表构建 |
3.2.3 草甸草原区生态系统服务价值季度特征 |
3.2.4 生态系统服务基础当量价值季度特征 |
3.2.5 生态系统服务货币价值时序分析 |
3.2.6 生态系统服务货币价值空间特征 |
3.3 草甸草原区关键生态参量监测 |
3.3.1 盖度监测 |
3.3.2 长势监测 |
3.3.3 返青监测 |
3.4 草原保护和利用研究 |
3.4.1 产量监测和载畜量估算 |
3.4.2 退化检测 |
4 讨论 |
5 结论 |
6 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)北方农牧交错带NPP的时空变化及其成因分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 NPP估算模型 |
1.2.2 NPP时空变化与影响因素研究 |
1.3 研究目的、研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 研究区概况及研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形地貌 |
2.1.3 气候特征 |
2.1.4 土壤与植被 |
2.1.5 土地利用情况 |
2.1.6 生态人文 |
2.2 数据预处理 |
2.2.1 NDVI数据处理 |
2.2.2 气象数据处理 |
2.2.3 植被类型数据处理 |
2.2.4 基础数据处理 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 ANUSPLIN插值法 |
2.3.2 基于CASA模型的NPP估算 |
2.3.3 Theil-Sen Median趋势分析 |
2.3.4 Mann-Kendall显着性检验(M-K)方法 |
2.3.5 偏相关方法 |
2.3.6 基于Thornthwaite模型估算植被潜在生产力 |
2.3.7 气候变化和人类活动对植被NPP变化相对影响的评估方法 |
第三章 北方农牧交错带植被NPP动态变化分析 |
3.1 CASA模型模拟结果精度验证 |
3.2 北方农牧交错带植被NPP分布 |
3.2.1 NPP的年均值空间分布特征 |
3.2.2 NPP的季节空间分布特征 |
3.2.3 NPP的月际空间分布特征 |
3.2.4 不同植被类型的NPP |
3.3 植被NPP空间变化特征植被NPP时间变化特征 |
3.3.1 NPP年际及季节变化特征 |
3.3.2 不同植被类型NPP年际及月际变化特征 |
3.4 植被NPP空间变化特征 |
第四章 北方农牧交错带植被NPP影响因素分析 |
4.1 NPP变化与气候因子的关系 |
4.1.1 气候因子的空间分布 |
4.1.2 气温与降水的变化分析 |
4.1.3 植被NPP年际变化与降水和气温的关系 |
4.1.4 植被NPP年内变化与降水和气温的关系 |
4.2 北方农牧交错带气候变化和人类活动对植被NPP的相对重要性 |
4.2.1 气候变化和人类活动对植被NPP变化的贡献 |
4.2.2 气候变化和人类活动对不同植被类型NPP变化的贡献 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 不足与展望 |
5.2.1 不足 |
5.2.2 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(8)锡林郭勒盟植被覆盖时空变化及关键区生态安全格局研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 绪论 |
1.1. 研究背景与意义 |
1.2. 国内外研究进展 |
1.2.1. 草原生态系统:结构与功能 |
1.2.2. 草原植被变化及驱动 |
1.2.3. 草原植被退化与防治 |
1.2.4. 草原地区植被恢复及影响因素 |
1.2.5. 草原生态保护、生态关键区及安全格局 |
1.3. 研究问题的提出 |
1.4. 研究内容与技术路线 |
1.4.1. 研究目标 |
1.4.2. 研究内容 |
1.4.3. 研究方法 |
1.4.4. 拟解决的关键技术与难点 |
1.4.5. 技术路线 |
2. 研究区概况 |
2.1. 研究区位置 |
2.2. 自然环境概况 |
2.2.1. 气候气象 |
2.2.2. 地形地貌 |
2.2.3. 土壤 |
2.2.4. 植被 |
2.2.5. 生物多样性 |
2.2.6. 水文 |
2.3. 经济社会现状 |
2.4. 草原生态保护建设情况 |
3. 基础地理信息数据库构建 |
3.1. 数据来源 |
3.2. 数据处理 |
3.2.1. 基础地理信息数据处理 |
3.2.2. 景观、土地利用类型等数据处理 |
3.2.3. 植被、气候时间序列数据 |
3.3. 数据分析 |
3.3.1. 空间数据分析 |
3.3.2. 数理统计分析 |
3.3.3. 景观指数计算与分析 |
3.4. 最小累积阻力面模型 |
3.5. 研究区基础数据库的建立 |
4. 锡林郭勒盟植被覆盖变化与恢复动态 |
4.1. 植被类型、土地利用类型分析 |
4.1.1. 主要植被类型与分布 |
4.1.2. 主要土地利用类型与分布 |
4.2. 盟域不同时段植被覆盖变化趋势与恢复程度 |
4.2.1. 1981-2006年GIMMS NDVI变化特征 |
4.2.2. 1998-2010年SPOT NDVI变化特征 |
4.3. 不同土地利用方式植被覆盖变化与恢复程度 |
4.4. 小结 |
5. 锡林郭勒盟植被覆盖时空差异及影响机制 |
5.1. 不同影响因子主导下的植被覆盖变化差异 |
5.1.1. 降水主导下的植被覆盖变化差异 |
5.1.2 温度主导下的植被覆盖变化差异 |
5.1.3. 地形主导下的植被覆盖变化差异 |
5.1.4. 经济社会因素主导下的植被覆盖变化差异 |
5.2. 基于SEM多因子耦合作用的植被恢复定量分析 |
5.2.1. 区域平均植被覆盖变化影响因子路径分析 |
5.2.2. 区域植被覆盖空间变异影响分析 |
5.3. 小结 |
6. 锡林郭勒盟植被恢复关键单元辨识及其空间辐射效应 |
6.1. 高植被覆盖空间变化及转移特征 |
6.1.1. 植被覆盖高值空间分布及转移特征 |
6.1.2. 植被覆盖高值单元空间振幅及关键单元识别 |
6.2. 生态关键单元空间辐射效应及受阻能力分析 |
6.2.1. 生态关键单元辐射阻力面构建 |
6.2.2. 基于植被覆盖的生态关键单元辐射效应及受阻分析 |
6.3. 植被生态关键单元及其辐射阻力 |
6.4. 小结 |
7. 生态关键区生态安全格局构建及植被恢复策略 |
7.1. 草原生态安全评价模型 |
7.1.1. 草原生态安全评价模型构建 |
7.1.2. 景观格局稳定性 |
7.1.3. 景观生态敏感性 |
7.1.4. 人为活动干扰强度 |
7.1.5. 软件计算 |
7.2. 生态关键区景观格局稳定性分析 |
7.3. 生态关键区景观生态敏感性分析 |
7.4. 生态关键区生态安全评价 |
7.5. 生态关键区植被恢复区划及生态保护策略 |
7.5.1. 生态安全导向下的植被恢复区划 |
7.5.2. 不同植被恢复分区的生态安全保护策略 |
7.6. 小结 |
8. 结论与讨论 |
8.1. 主要结论 |
8.2. 研究的创新点 |
8.3. 研究不足与讨论 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(9)内蒙古草地生产力时空分析及产草量遥感估算和预测(论文提纲范文)
摘 要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.5 本章小结 |
2 研究区概况及数据源 |
2.1 研究区概况 |
2.2 数据源 |
2.3 本章小结 |
3 内蒙古草地NPP估算及时空演变特征分析 |
3.1 数据选择及预处理 |
3.2 草地NPP估算 |
3.3 草地NPP空间格局 |
3.4 草地NPP时间变化特征分析 |
3.5 未来变化趋势分析 |
3.6 本章小结 |
4 内蒙古草地NPP与影响因素的相关性分析 |
4.1 数据源及研究方法 |
4.2 草地NPP气候因素的相关性分析 |
4.3 草地NPP与地表温度LST的相关性分析 |
4.4 草地NPP与蒸散发ET的相关性分析 |
4.5 草地NPP变化与干旱的相关性分析 |
4.6 人类活动对草地NPP变化的影响 |
4.7 本章小结 |
5 气候因素对草地生产力的延迟性影响 |
5.1 基于时间累加的延迟性分析法 |
5.2 气候因素对生长季连续月际草地NPP的延迟性影响分析 |
5.3 不同月份年际气候对草地NPP的延迟性影响分析 |
5.4 本章小结 |
6 鲜草产草量遥感估算与分析 |
6.1 数据源及数据预处理 |
6.2 多因子回归模型构建及精度验证 |
6.3 基于空间尺度转换的鲜草产草量遥感估算模型 |
6.4 鲜草产草量估算及空间分析 |
6.5 基于空间尺度转换回归法适宜性探讨 |
6.6 本章小结 |
7 草地鲜草产草量遥感预测 |
7.1 数据源及数据处理 |
7.2 研究方法 |
7.3 气象数据预测及验证 |
7.4 生长季NPP的预测及验证 |
7.5 鲜草产草量预测及结果分析 |
7.6 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要工作和结论 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(10)东北黑土区植被NDVI和NPP时空动态研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 植被NDVI研究现状 |
1.2.2 植被NPP研究现状 |
1.2.3 研究总述 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 研究区概况和研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 研究区地理位置 |
2.1.2 研究区自然地理概况 |
2.1.3 人文社会经济概况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 数据来源与处理 |
2.2.2 基于ArcGIS的插值方法 |
2.2.3 基于CASA模型的NPP估算 |
2.2.4 逐像元分析法及检验方法 |
2.2.5 相关系数计算及其检验方法 |
第三章 东北黑土区植被NDVI动态及其对气候变化的响应 |
3.1 MODIS与 GIMMS数据的一致性检验 |
3.2 区域尺度的NDVI变化 |
3.3 区域尺度NDVI与气候要素的关系 |
3.4 像元尺度的NDVI动态变化 |
3.5 像元尺度NDVI与气候要素相关性分析 |
3.6 小结 |
第四章 东北黑土区植被NPP动态及其对气候变化的响应 |
4.1 NPP结果与验证 |
4.2 区域尺度的NPP变化 |
4.3 区域尺度NPP与气候要素的关系 |
4.4 像元尺度的NPP动态变化 |
4.5 像元尺度NPP与气候要素相关性分析 |
4.6 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 讨论 |
5.2 结论 |
5.3 展望与不足 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的主要科研成果 |
致谢 |
四、兴安盟水土流失发展趋势分析及防治对策(论文参考文献)
- [1]基于水资源承载力的西北地区农业可持续发展评估研究[D]. 冯朝红. 西安理工大学, 2021
- [2]内蒙古风电场景观格局演变及生态效应[D]. 刘朋涛. 内蒙古大学, 2021
- [3]基于多源遥感数据的内蒙古干旱指数模型构建及监测研究[D]. 刘月璇. 内蒙古师范大学, 2021(08)
- [4]基于发展有机农业的内蒙古兴安盟水环境评价研究[D]. 张箫予. 中南林业科技大学, 2021(01)
- [5]内蒙古东部干旱半干旱草原矿区生态累积效应研究[D]. 房阿曼. 中国矿业大学, 2020(03)
- [6]内蒙古草甸草原区遥感生态评价与监测研究[D]. 王保林. 内蒙古农业大学, 2020(01)
- [7]北方农牧交错带NPP的时空变化及其成因分析[D]. 薛晓玉. 兰州大学, 2020(01)
- [8]锡林郭勒盟植被覆盖时空变化及关键区生态安全格局研究[D]. 赵方博. 北京林业大学, 2019(04)
- [9]内蒙古草地生产力时空分析及产草量遥感估算和预测[D]. 刘海新. 山东科技大学, 2019(03)
- [10]东北黑土区植被NDVI和NPP时空动态研究[D]. 马帅. 吉林师范大学, 2019(06)