Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 森林植被生境因子空间变异及生境适宜性研究 | |
| 焦有权 | |
| 出版年 | 2015 |
| 学位类型 | 博士 |
| 导师 | 冯仲科 |
| 学位授予单位 | 北京林业大学 |
| 中文摘要 | 森林植被是地球表面最重要的生态系统之一,它是一个结构复杂、包含万象、生命旺盛和具有特定功能的巨系统。从地理学角度上讲,又具有非常显著的空间分布特征,即在一定的地理区域内,必然有与该地理环境相应的森林植被出现,这绝非偶然,从生物进化的规律上讲,特定的地理属性承载了特定的地形、土壤和气象等物质环境,这些要素的合集则构成了森林植被的生境因子,而生境因子的空间变异格局决定了森林植被等群落的分布格局。所以宏观的研究森林植被的分布格局成为生态环境建设的标识,通过分析其空间分布规律与变异特征,关系到生态环境对地区经济社会的承载能力,对国家生态文明建设具有十分重要的现实意义。为此,本文对全国国土区域按1：1万比例尺进行矩形网格划分。形成覆盖大陆的格网体系,网格中嵌入多项属性数据,通过多源遥感影像数据,对研究区内的土壤因子(钾、磷及有机质含量)、地形因子(坐标、高程)、气象因子(年均降雨量、气温、湿度)和森林植被盖度(NDVI)等数据进行不同格网尺度的样本点提取,形成基于矩形格网的数据阵列,建立了FM-SOTER数据库。通过系统的分项研究,旨在揭示中国森林植被生境关键因子的空间分布规律、变异度及地理关联度,并贯通森林植被为核心的生态因子、物质因子及空间因子的综合关联,结合现代地理信息科学的理论和方法,研究中国大陆范围内生境关键因子的空间分布规律及变异特征和变异度(欧氏距离)。主要研究结果归纳如下：(一)森林植被生境气象因子空间变异度规律显著FM-SOTER数据库调用矩形网格数据得到中国森林气象关键因子的空间趋势,平均降水量PAVG在经向的由欧氏距离求得变异度为ρPAVGx为86.2,纬向空间变异度ρPAVy为86.0；三阶趋势模型比较准确的反映了平均降水量PAVG的空间趋势规律,其特点是径向和纬向各向异性。最大降水量pMAXx3的在纬度变化的三阶趋势模型的精度较高,标准误为0。最小降水量PMIN纬向变异度(欧氏距离)ρPMAXy为91.6,略微比经向变异度(欧氏距离)91.4大,表明在纬度方向的降雨量差异比经度方向要大,最后对一、二、三阶趋势模型的参数解算表明,三阶趋势模型能精准的描述空间趋势规律。平均气温T4VG的经度变异度(欧氏距离)ρTx为46.9,纬度变异度(欧氏距离)ρTATGy是55.2,在纬度方向比经度方向更大,在纬度方向三阶趋势模型能精准的描述空间趋势。平均湿度HAVG经向变异度(欧氏距离)ρhavgY为38.4；纬向变异度(欧氏距离)ρHAVgy为46.6,在纬度方向比经度方向更大,三阶趋势模型更加适应平均湿度HAFG的空间描述。(二)森林植被分布与十壤类型关系密切中国森林土壤类别达10个土纲,46个土类,170个亚类,其中以棕色针叶林土暗棕壤、红壤等面积最大,约占林业用地的80%。通过对典型格网区21类森林土壤类型的空间模糊聚类解算发现,随着阈值λ的增大,森林土壤的分类越加细致,但由于样本的试验数据所限,个别信息误差会导致聚类的偏差,在当λ=0.947时,森林土壤分8类时反映出的森林土壤聚类最佳。(三)森林植被地形因子空间变异规律性强在经度方向共统计出737280个网格,其中绝对高程高小值0.515m,最大值为6786.815m,形成的空间格网的格网平均值为1553.684m,标准差非常之大,达966.190。纬度方向也有同样数量的网格,其极小值0.279m,极大值为6787.831m,平均值比原来增大0.095m,标准差则减小了0.039。高程极值的空间变异度表现出强烈的双向同性。表征纬度和经度方向最大高程的变异度(欧氏距离)均为62.2；同样,表征纬度和经度方向的最小高程变异度(欧氏距离)也是67.6。排除精度不高原因,很好的揭示了中国地形的复杂性,也对大尺度区域地理信息的高精度研究提出更高的要求。高程趋势一阶模型到三阶模型通过t检验、相关性分析和共线性统计表明,其阶数越高,模型的拟合精度越高。且矩形格网中最大高程和最小高程的三阶趋势模型参数a的标准误,在经度方向比纬度方向偏大,这也与中国地形的宏观走势一致。(四)森林植被生境适宜性被量化界定森林标准差椭圆分布求得森林植被人类的平均面积分布率51.75%,阔叶林和疏林在全国所占的比重最大,为68.11%,与平均值的偏差率是31.61%,其离散度为0.097；从森林植被细类平均分布率9.38%,温带亚高山常绿针叶林在全国所占的比重最大,分布率为30.23%,其离散度为0.032。中国森林植被的方向以“西南—东北”的空间分布格局为多,但森林植被大类的椭圆中心移动较大；而森林植被细类的方向分三类长轴方位角(椭圆方向)≤45°的有9类森林植被,长轴方位角(椭圆方向)[>45°U≤90°]有27类,长轴方位角(椭圆方向)[>90°]有27类。中国大多数森林植被的空间适宜性较强。其中纬向跨度最大的森林植被是温带一年一熟作物(P39),经向跨度最大的森林植被是水旱一年两熟和过渡性也热带落叶、常绿果树(P29),大多数森林植被在高程落差方向的分布具有很大的跨度,生存海拔落差普遍在2000m—4000m之间,有4类森林植被的适宜生境海拔落差甚至在5500m以上。综上所述,本研究利用网格理论对全国陆地面域进行划分后,利用空间插值及趋势面分析理论计算出全国范围三维空间的森林植被生境关键因子的分布模型,为今后该领域在多因子多维度空间分布模型研究奠定了基础和提供了参考。利用GIS标准差椭圆分布理论,得到了森林植被大类的空间分布的椭圆长轴、短轴、椭圆方向(方位角)、分布中心坐标和各类森林植被的面积比例。通过追溯森林植被适宜生存的地理区间,研究得到森林植被的土壤适宜性、纬度区间适宜性、经度区间适宜性及高程区间适应性,精确的掌握了森林植被的生境适宜性,为全国范围开展造林绿化决策规划提供了参考。 |
| 中文关键词 | 矩形格网 ; 森林植被 ; 生境因子 ; 适宜性 ; 趋势面分析 ; 标准差椭圆 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| URL | http://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1015319440.nh&DbName=CDFD2015 |
| 来源机构 | 北京林业大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/255954 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 焦有权. 森林植被生境因子空间变异及生境适宜性研究[D]. 北京林业大学,2015. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
| 个性服务 |
| 推荐该条目 |
| 保存到收藏夹 |
| 导出为Endnote文件 |
| 谷歌学术 |
| 谷歌学术中相似的文章 |
| [焦有权]的文章 |
| 百度学术 |
| 百度学术中相似的文章 |
| [焦有权]的文章 |
| 必应学术 |
| 必应学术中相似的文章 |
| [焦有权]的文章 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
