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气候变化对三江源地区生态景观格局的影响及其模拟

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摘要

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究进展

1.2.1景观格局分析研究进展

1.2.2生态景观变化的驱动机制研究进展

1.2.3生态景观模型研究进展

1.3研究目的及研究内容

1.3.1研究目的

1.3.2研究内容

1.4技术路线

第二章研究区概况与研究方法

2.1研究区概况

2.1.2自然环境概况

2.1.3社会经济概况

2.2数据来源

2.2.1气象数据

2.2.2土地利用/覆被数据

2.2.3其他相关数据

2.3数据预处理

2.3.1气象数据预处理

2.3.2土地利用/覆被数据预处理

2.4研究方法

2.4.1生态景观分类

2.4.2灰色关联分析

2.4.3 CA-Markov模型

第三章三江源生态景观变化特征及其影响要素分析

3.1生态景观数量结构特征分析

3.1.1景观数量结构现状特征

3.1.2景观类型转移变化

3.2生态景观空间格局特征分析

3.2.1景观格局指数的选取及计算

3.2.2生态景观格局的总体变化特征

3.2.3各生态景观类型的结构特征

3.3三江源生态景观格局的影响要素分析

3.3.1景观驱动因子的选择

3.3.2景观驱动因子的贡献率分析

3.4本章小结

第四章气候变化对三江源生态景观格局的影响

4.1三江源地区主要气候特征分析

4.1.1近50年气温变化特征分析

4.1.2近50年降水量变化特征分析

4.1.3近50年潜在蒸散量变化特征分析

4.2气候变化与生态景观面积的关系

4.2.1数据标准化处理

4.2.2灰色关联分析

4.3未来气候变化对生态景观格局的影响预估

4.4本章小结

第五章三江源生态景观格局动态模拟

5.1模拟方案

5.1.1元胞及邻域设计

5.1.2获取景观转移矩阵

5.1.3定义转换规则

5.2模拟有效性检验

5.2.1模拟2015年生态景观格局

5.2.2 Kappa系数计算

5.3不同发展情景下未来生态景观格局的预测

5.3.1自然发展情景

5.3.2生态保护情景

5.3.3预测结果分析

5.4本章小结

第六章研究结论与展望

6.1主要研究结论

6.2不足与展望

参考文献

作者简介

致谢

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摘要

气候变化对我国农业、水资源、生产力、冰冻圈、海岸线等领域已经造成不同程度的影响,总体来看弊大于利,特别是未来进一步增温将加剧这种负面影响程度。气候变化广泛而深远地影响着高原地区的生态景观格局,近50年来青藏高原气候整体呈现出温度上升、降水增加的趋势,气候的区域差异性较为明显。 首先,根据研究目的和前人研究成果,建立了三江源地区生态景观分类系统。其次,从生态景观的数量结构特征和空间格局特征两个方面分层次讨论1980-2015年研究区的景观格局演变规律,分析了景观驱动因子对研究区生态景观变化的影响情况。随后,统计分析研究区近50年来气温、降水量和蒸散量的空间分布、趋势变化和突变特征,探索气候累积效应对研究区生态景观格局的影响情况。最后,利用通过有效性检验的CA-Markov模型预测两种发展情景下研究区未来生态景观格局,并分析了预测结果的数量结构和景观格局特征。研究结果表明: (1)草地景观是该地区生态景观格局的基质,对整个景观格局的功能和生态效应有着重要的影响作用。研究期内各生态景观类型之间发生不同程度的转移变化,少数景观类型之间频繁地转入和转出。研究区景观格局趋于复杂化,破碎化程度加深,形状特征没有发生较大的变异,景观总体呈均匀化趋势分布。 (2)自然因素对三江源地区生态景观变化具有正效应,其中土壤湿度和蒸散对生态景观演变的正面驱动作用较为明显;而社会经济因素对研究区生态景观变化具有负效应,距离因子中的到公路距离对研究区生态景观变化的负面影响较大。近50年来三江源地区气温总体呈现变暖趋势,降水和蒸散无显著增加趋势,也没有发生突变。不同累积时间尺度下,气候变化对草地景观和非草地景观面积的影响存在明显差异。 (3)预测两种发展情景下研究区未来生态景观格局表现出迥然不同的分布特征和发展趋势。生态保护情景更符合《三江源国家公园总体规划》和二期工程规划设定的目标指标,未来景观破碎化程度与2015年相比略有下降,景观格局变化趋于稳定;而自然发展情景下,各生态景观类型之间发生剧烈转移,未来景观破碎化程度明显降低,景观总体呈均衡化趋势分布。

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