祁连山乌鞘岭东段植被指数及土壤二氧化碳通量时空变化特征研究
祁连山乌鞘岭东段植被指数及土壤二氧化碳通量时空变化特征研究
【摘要】： 祁连山是我国西北内陆区域重要的生态安全屏障,其生态环境状况一直受到广泛关注。为此,本论文在开展祁连山乌鞘岭高原高寒区域土壤CO_2通量现场监测和植被样方调查基础上,基于2005～2018年MODIS-NDVI遥感数据集和同期气候数据清单,通过像元二分模型提取区域植被覆盖度。探讨了植被NDVI对气候因子的响应,土壤CO_2通量分布特征及其驱动因子。主要研究结论如下:(1)2005～2018年期间生长季内MODIS-NDVI遥感数据反演分析发现,植被NDVI呈现出明显的年际和月际变化特征。14年期间植被NDVI从2005年的0.4707上升到2018年的0.5193,整体呈递增趋势;5-9月期间植被NDVI呈现出先增加后逐渐减小的变化趋势,7月达到0.562的峰值,9月跌至0.483。(2)植被覆盖度的空间分布研究结果显示,生长季内乌鞘岭东段植被覆盖度较好,中高等级植被覆盖度所占面积占研究区域的65.96%,略高于祁连山整体的平均水平。其中:中高等级植被覆盖度主要分布在乌鞘岭自然保护区及其西南向的炭山岭一带,低植被覆盖度主要分布在东南向的华藏寺及松山镇一带。(3)基于2005年～2018年期间的气象数据,采用Pearson相关分析,发现植被NDVI年均值与年均降水量间呈明显的正相关关系(R_(N,P)=0.621,P_(N,P)<0.05),与年均气温、露点温度、大气压和相对湿度间呈弱相关性,这表明降水量是该地区植被NDVI的主要影响因子,植被NDVI对气候因子的响应存在一定的滞后性。(4)通过对乌鞘岭区域41个点位的土壤CO_2浓度监测数据的统计分析,发现不同土壤深度的土壤CO_2浓度及其CO_2通量存在明显差别。其中:土壤CO_2浓度与土壤深度间呈明显的正相关关系(R=0.88,P<0.001),CO_2浓度由距地表面0 cm处的215～312ppm、-5cm处的256.00～846.00 ppm,增加到-15cm处的308.00～1496.00 ppm。同一采样点位土壤CO_2通量在0～-10cm和-5～-10cm区间最大,分别达到1.02μmol·m~(-2)·s~(-1)和1.32μmol·m~(-2)·s~(-1);不同采样点位土壤CO_2通量与海拔高度间具有明显的负相关关系(R=-0.89,P<0.001),整体呈现为海拔每升高100m时,区域土壤碳通量均值下降约0.04μmol·m~(-2)·s~(-1)。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2020
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