黄土高原生态地理分区植被净初级生产力变化及其驱动力分析

来源 :山东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aww2345
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
黄土高原位于我国中部偏北,黄河中上游地区,是世界上最大的黄土覆盖区域。进入新世纪以来,随着“退耕还林(还草)”工程的大力开展,黄土高原植被覆盖水平得以改善,植被净初级生产力(Vegetation net primary productivity,NPP)显著提高。生态地理分区是指根据自然地理条件、区域生态经济关系及农业生态经济系统结构功能的类似性和差异性,把整个区域划分为不同类型的生态区域。黄土高原区域范围大,存在九个生态地理分区,分别是阿拉善与河西走廊荒漠区、鄂尔多斯及内蒙古高原西部荒漠草原区、内蒙古东部草原区、华北平原人工植被区、华北山地落叶阔叶林区、汾渭盆地落叶阔叶林、人工植被区、黄土高原中北部草原区、祁连青东高山盆地针叶林、草原区、秦巴山地常绿落叶阔叶林混交林区。各分区内气温、降水、太阳辐射、地形地貌等自然因素差异显著,不同地域的经济发展状况及生态工程建设程度也有很大区别,NPP的年际变化与空间分布特征并不一致。目前,黄土高原不同生态地理分区NPP的变化差异及其驱动因子还未进行详细的研究,影响了不同生态地理分区植被恢复水平的差异化评估及其生态恢复工程的精准实施。为此,本研究基于光能利用率CASA(Carnegie-Ames-Stanford approach)模型,计算了自“退耕还林(还草)”工程实施以来,2000-2015年黄土高原的NPP,分析了黄土高原地区整体及其不同生态地理分区NPP的时空变化与驱动力,从而为更好地实施精准的分区生态恢复工程以及可持续的经济发展政策的制定提供支撑。本研究首先收集了长时间序列土地覆被、植被指数、气象(降水、气温、太阳辐射)等数据,在此基础上,计算了黄土高原“退耕还林(还草)”工程以来2000-2015年的NPP,并进一步分析了黄土高原及其各生态地理分区NPP的时空变化规律,通过土地转移矩阵、及相关性分析等,研究了各分区NPP变化的驱动力。结果表明:(1)黄土高原2000-2015年间的NPP,从时序上来,整体呈上升趋势,从2000年的161 g C/(m2·a)上升到2015年的224 g C/(m2·a),年均增速为3.93 g C/(m2·a);从空间分布上看,区域内NPP呈现由东南到西北逐渐递减的趋势,且区域内水系分布较广的区域NPP较高。(2)基于郑度(1999)提出的生态地理分区,黄土高原共九个生态地理分区。不同生态地理分区的NPP变化趋势不同:阿拉善与河西走廊荒漠区、鄂尔多斯及内蒙古高原西部荒漠草原区和华北平原人工植被区总NPP在2000-2005年间主要随时间上下波动;内蒙古东部草原区、汾渭盆地落叶阔叶林、人工植被区、黄土高原中北部草原区以及祁连青东高山盆地针叶林、草原区总NPP在2000-2015年间主要呈现上升趋势;华北山地落叶阔叶林区总NPP在2000-2015年间呈现先上升后下降趋势;秦巴山地常绿阔叶林混交林区总NPP大致呈现上升趋势。(3)黄土高原总体NPP受人类活动与气候因素的综合影响,多数生态地理分区NPP主要受气候影响,少数分区受气候与生态工程建设耦合作用的影响,且生态工程建设带来的NPP变化主要体现在2000-2010年之间。不同生态地理分区NPP变化驱动力不同:阿拉善与河西走廊荒漠区NPP的变化主要受降水的影响;鄂尔多斯及内蒙古高原西部荒漠草原区NPP主要受降水影响为主,同时也受生态恢复工程、区域经济发展等人类活动影响;内蒙古东部草原区NPP受人类活动和降水耦合因素的影响;华北平原人工植被区和华北山地落叶阔叶林区NPP主要受降水、温度、辐射等气候因素综合作用的影响;汾渭盆地落叶阔叶林、人工植被区NPP主要受人类活动的影响;黄土高原中北部草原区NPP主要受人类活动和气候因子耦合因素影响;祁连青东高山盆地针叶林、草原区NPP的变化主要受降水的影响;秦巴山地常绿落叶阔叶林混交林区NPP的变化主要受降水、温度、辐射等气候因素综合作用的影响。(4)不同生态地理分区的适宜恢复的植被类型存在差异:内蒙古东部草原区在生态工程建设中,植被适宜恢复为草地;汾渭盆地落叶阔叶林、人工植被区在生态恢复工程中耕地更适宜恢复为草地、灌木等植被类型;而黄土高原中北部草原区在生态恢复工程建设时,耕地适宜恢复为草地。
其他文献
十九届中央委员会第四次全体会议中明确提出高质量发展的战略方针;中美贸易摩擦对中国制造提出了严峻挑战;“中国制造2025”提上了日程。在此背景下,制造业作为国民经济的支柱产业,其产品的高质量发展显的尤为重要。产品的高质量发展是经济高质量发展的基石,是解决中美贸易摩擦问题的关键,是实现中国制造2025的捷径。故本文以Stackelberg博弈理论为基础,研究由一个制造商、一个销售商和一个第三方回收商构
滇池流域是我国农业生产的重要地区,然而近几十年来流域人口扩增和经济发展造成的土地不合理利用加剧滇池流域土壤侵蚀。湖库沉积物中各环境代用指标被广泛用于重建湖库水环境的沉积特征、泥沙来源、水动力强度、生产能力和营养状态,并在一定程度上反映流域土壤侵蚀的历史变迁。此外,小流域沉积物对于环境变化的响应更为敏感。因此,本文以滇池流域大河小流域为研究靶区,利用210Pb放射性同位素确定水库沉积物的沉积年代和沉
随着电控技术的发展和广泛应用,汽车底盘上的控制系统越来越多,系统之间的干涉和耦合问题也显现出来,各系统单独控制已无法保证整车性能最优,为此,对底盘进行集成控制研究很有必要。主动前轮转向(AFS)和直接横摆力矩(DYC)控制均能显著提高车辆的稳定性,但AFS的最佳作用区域是侧向加速度和轮胎侧偏角均较小的线性区域,且控制时对车辆的纵向车速影响较小,舒适性较好;而DYC的控制区域不局限于轮胎的线性区域,
粮食安全是社会不断前进发展的最根本保障,提高粮食产量与品质是现代农业首要目标。随着科技的发展,精准农业航空在我国得到广泛推广与应用。植保无人机具有机动性强、工作效率高、解放劳动力、保护生态等优点,在粮食作物病虫害防治中起到重要作用。本文研究了不同作业参数下植保无人机喷施除草剂对雾滴沉积的影响。以雾滴覆盖率及雾滴密度为植保无人机沉积效果的评价指标,分别研究分析了在不同喷液量及雾滴粒径条件下,应用极飞
锂离子电池因其优异的综合性能而被广泛应用于新能源汽车领域,新能源汽车产业的快速发展导致锂离子电池的产销量呈爆发式增长。普通锂离子电池的使用寿命只有4~6年,自14年起大规模应用于新能源行业的锂离子电池已经迎来首批退役潮。废旧锂离子电池因其含有大量的镍、钴、锰、锂等金属元素和腐蚀性、挥发性极强的有机电解液而存在巨大的安全隐患,甚至威胁生态环境和人类健康。同时,废旧锂离子电池中所包含金属元素的含量远高
近年来,大量工业余热产生且回收率偏低,浪费资源且污染环境。若能合理回收工业余热,可大大缓解我国能源与环保压力。针对固体余热一次回收法、颗粒空穴影响传热、非球形颗粒传热研究较少的问题,本文基于一次换热法,以含空穴椭球形颗粒堆为研究对象,构建了简单立方排列的含空穴椭球形颗粒堆稳态传热模型,并使用Fluent软件进行模拟计算;同时自行搭建了带有单空穴椭球形颗粒堆传热实验台检验了传热模型的可靠性。本文系统
氰化渣是金矿石经氰化法提取黄金后废弃的固体废料,随着我国黄金企业的快速发展,氰化渣的排放数量逐年递增,引起一系列的环境问题和社会问题。氰化渣的减量化、资源化利用研究具有非常重要的环保、经济和社会价值。本文首先在氰化渣物性分析的基础上,探索研究了不同除砷工艺对氰化渣除砷效果的影响;然后重点进行了氰化渣中回收铁矿石粉的工艺研究。为了进一步提高氰化渣的资源化利用率,还进行了以氰化渣强磁粗选后的尾矿为主要
我国公路运输业发达,重型卡车为公路运输提供了大部分运力。随着车联网技术及辅助驾驶技术的进步,重型卡车智能化程度越来越高。目前在重型卡车上应用最普遍的辅助驾驶系统为定速巡航系统(Cruise Control System,CCS)。为弥补定速巡航系统在节油方面的不足,本文提出一种基于模型预测控制算法(Model Predictive Control,MPC)的预见性巡航控制系统(Predictive
随着人类科技日新月异的发展,非完整移动机器人控制问题在学术界和社会上受到了广泛关注。如今机器人在各个领域中凸显出潜在的应用价值,来帮助人们解决以前无法完成的工作以及一切简单枯燥工作。非完整移动机器人在控制系统中存在许多不确定性,国内外学者对其已经提出了多种解决方法,为我们的研究提供了便利。因此,本文以含未校准摄像机参数的(1,2)型非完整机器人和含输入时滞的拖车机器人为例,讨论了其轨迹跟踪控制。本
荒漠化土地等级分类是土地荒漠化监测的重要内容,也是土地荒漠化综合治理、科学防护的基础。针对干旱与沙地区域传统二分模型在土地荒漠化信息提取发生异常的问题,本研究以科尔沁地区1990-2015年6期的Landsat系列卫星数据、土地覆盖产品和统计年鉴数据为数据源,基于土地荒漠化评价理论对采样样本数据统计与分析,提出了一种融合植被覆盖度(Vegetation Coverage,FVC)、去土壤植被指数(