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蒙古高原植被NDVI对陆地水储量的响应分析
袁瑞强
出版年2021
学位类型硕士
学位授予单位内蒙古师范大学
中文摘要水是维持植被生长的重要先决条件,水分条件的变化强烈地影响植被的生长,进而影响着全球碳循环。因此,明确植被绿度对陆地水储量(TWS)的响应机制对预测未来的碳循环和水循环尤为重要,并可为区域生态环境保护和可持续发展提供科学依据。本研究基于GIMMS\NDVI和GRACE\TWSA遥感数据,采用Theil-Sen趋势分析和M-K趋势检验分析方法分析了蒙古高原生长季植被NDVI与TWSA时空变化特征,利用相关分析探讨了两者的相关性,同时利用自回归模型量化了2002～2015年蒙古高原植被生态系统稳定性对陆地水储量距平值(TWSA)短期异常的响应。主要结论如下:(1)基于GRACE\TWSA遥感数据,采用Theil-Sen趋势分析和M-K趋势检验分析方法分析了蒙古高原TWSA时空变化特征,结果表明:2002～2015年蒙古高原TWSA整体呈现出显著的下降趋势,多年的变化速率为0.715mm/a(p<0.05)。TWSA总体分布表现出集中分布、由北向南,由东北向西南呈带状递减的空间格局。研究区TWSA多年变化斜率介于-1.55～1.42之间,TWSA整体上呈现增加趋势的区域占总面积的45.30%,其中显著增加的地区占总面积的31.49%(p<0.05),主要分布于蒙古高原东北部和中部地区、肯特山及东部大兴安岭等区域。显著减少的地区占总面积的49.74%(p<0.05),主要分布于蒙古高原西部和南部的鄂尔多斯等地区。(2)基于GIMMS/NDVI遥感数据,采用Theil-Sen趋势分析、M-K趋势检验分析方法分析了蒙古高原生长季植被NDVI时空变化特征,结果表明:2002～2015年蒙古高原生长季植被多年NDVI均值介于0.26～0.32之间,总体上呈波动上升趋势,增速为0.02%/10a,个别年际变化波动较大。空间分布上,表现出较强的差异特征,整体上由东北向西南呈带状递减分布。NDVI低值区主要分布于西南部的阿拉善沙漠和戈壁地区,由于这些地区自然环境恶劣,NDVI相对较低。高值区主要分布在蒙古高原的东北部大兴安岭森林区和草甸草原地区。蒙古高原生长季植被NDVI变化斜率稳定在-0.002～0.003之间。研究区TWSA整体上呈现增加趋势的区域占总面积的71.89%,其中显著增加的区域占总面积的35.49%(p<0.05),显著减少的区域占总面积的4.70%。(3)利用Pearson相关分析方法分析了2002～2015年蒙古高原生长季植被NDVI与TWSA的相关性,结果表明:植被NDVI与TWSA的相关系数介于-0.40～0.70之间,植被NDVI与TWSA呈正相关的面积占总面积的75%,主要分布在蒙古高原的中部典型草原区和荒漠草原区;呈负相关的面积占总面积的25%,主要分布在研究区的南部地区和西北部地区。对TWSA与植被NDVI的相关性系数进行了显著性T检验,TWSA的相关系数有61%通过P<0.05水平的检验,显著相关区域主要分布在研究区腹部的典型草原和荒漠草原区域。(4)利用自回归模型量化了2002～2015年蒙古高原植被生态系统稳定性对陆地水储量距平值(TWSA)短期异常的响应,结果表明:研究区98.2%的植被像素显示出强烈的恢复力稳定性,其中恢复力稳定性较强的区域分布在蒙古高原东北部、北部以及内蒙古中部。林地,草甸草原、典型草原都表现出较强的恢复力稳定性。研究区大多数地区都表现出对TWSA抵抗力稳定性不显著,仅有33.1%的植被像素表现出对TWSA显著的抵抗力稳定性,植被抵抗力稳定性显著区域主要分布在蒙古高原中部、东部以及西北部的典型草原和荒漠草原区。
中文关键词NDVI ; TWSA ; 时空变化 ; 相关分析 ; 生态系统稳定性 ; 蒙古高原
语种中文
国家中国
中图法分类号P333;Q948
来源机构内蒙古师范大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/355548
作者单位内蒙古师范大学
推荐引用方式
GB/T 7714		 袁瑞强. 蒙古高原植被NDVI对陆地水储量的响应分析[D]. 内蒙古师范大学,2021.
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