景观格局对温度和降水的调节作用研究--以南方丘陵山地和内蒙古草原为例

发布时间:2020-05-24 13:43:58 论文编辑:vicky
本文是一篇景观毕业论文研究,景观格局指数高度浓缩了景观格局特征,是目前景观分析中广泛应用的指数,其量化方式主要有斑块大小、蔓延度、多样性和破碎度等指数景观格局指数与各种生态过程密切相关,如水文循环、生态系统稳定性等。不幸的是,这些景观格局指数的计算受到大尺度下实验的困难性和在空间下指标变化之间的复杂程度阻碍,景观格局指数的利用程度也受到其对景观变化的敏感性和推导方法的限制。此外,通过设置特定的景观格局指数来表示特定的景观格局可能非常具有挑战性甚至具有误导性IIQ31。因此,必须选择合适的正确的景观格局指数能够高度解释特定景观格局的变化及其功能.本文首先通过双变量相关性分析初步筛选了与温度和降水相关性较强的景观格局指数,运用逐步线性回归方法进一步过滤了景观水平和类型水平上的指数,减少了景观格局指数之间自身的相关性,同时,在计算景观格局指数上增加了每个类型景观的指数,大大增强了景观格局指数对景观变化的解释量,丰富了景观格局指数的含义,最大程度上反映了景观格局指数与温度、降水之间的关系。

第一章引言

第一节研究背景
了解影响温度和降水模式的因素具有重要的科学和经济意义。已有研究证实,忽视景观格局变化对气候的影响将高估温室气体排放对气候的影响。近几年对景观格局与气候变化之间关系的研宄表明,温度和降水与景观斑块的面积、大小、数量、密度和比例(即景观组成)有关,还与不同景观的空间组合方式(即景观配置)有关,同时,景观斑块类型的丰富度和多样性的差异也会导致区域尺度的广泛变暖或降温效应。对于生态环境较好的地区来说,通过保持生态用地的空间连续性,来维持当地的温度和降水;对于高强度发展的城市来说,应增加一些有规则边缘的小型绿地和水域,以缓解城市化带来的热岛效应。因此,通常根据不同景观类型的比例进行量化,而不同景观组成对当地气候也有不同的影响。研究表明,景观的斑块密度、边缘密度、散布与并列指数和多样性指数与地表温度呈正相关,而最大斑块占景观面积的比例和蔓延度指标与地表温度呈负相关。
景观格局的分析和研究不仅有助于探讨景观格局与生态过程的关系,而且对于提高生物多样性、控制水土流失、减缓气候变化具有特别重要的意义。近50年,全球极端气温事件的变化以暖化为主,与日最低气温有关的指标变化更加显著。极端气候事件趋多、趋强,其强度和频率变化对自然和社会的冲击远大于气候平均变化带来的影响。因此,探索景观格局与温度、降水之间的关系,选择最优尺度,优化土地利用,构建适宜的景观格局,是目前应对气候变化亟待解决的问题。
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第二节国内外研究进展
一、景观格局相关研究进展
景观生态学是地理学和生态学交叉的产物,主要研究景观格局、功能及其变化的学科,最突出的特点是强调空间异质性、生态学过程和尺度以及他们之间的相互关系。景观的数量、质量、空间格局都影响着景观生态系统稳定性,在景观要素的空间形态分析中,对景观要素面积大小、周长及形状的空间研究是景观空间研究的基础与重点。景观格局是指景观要素在景观空间内的配置和组合形式,景观格局的基本类型主要有均匀分布格局、线状分布格局、聚集分布格局、平行格局、空间链接格局等。景观斑块和基质的面积、形状、组成及其配置方式对气候具有重要的影响,是指示气候变化的有力指标,通过比较不同时间段的区域景观格局指数,分析景观格局动态演变特征与趋势,从而揭示景观格局动态变化过程及其时空规律,成为国内外学者普遍采用的研究方法。景观空间格词、景观功能和景观动态足景观生态学研究的核心内容,而对景观格局进行定量分析是研究格局与过程相互关系的基础,也是研究景观动态和景观功能的关键。景观格局在气候中的研宄大多是气候因子作为驱动力对景观格局的影响,很少有景观格局对气候变化的影响,并且研究中对局部及区域范围内气候影响的研究仍然非常有限,景观格局变化也会影响到微观和中观的气候。土地利用变化可以改变区域景观斑块的数量、大小和类型,从而改变景观格局。
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第二章研究地点与研究方法

第一节研究地点
内蒙古自治区地势以高平原为总体特征,内部差异明显,总体来看,西部高东部低,海拔在900-1300m之间。土壤自东向西呈现着明显的地带性分布特征,依次为黑土-黑钙土-栗钙土-棕钙土-漠钙土-灰粽荒漠土。内蒙古土地利用类型在空间分布上表现出带状分布规律,阿拉善右旗平均海拔1200-1400m之间,土地类型主要以荒漠为主,占区域总面积的60%以上,2015年达到75%左右。正蓝旗平均海拔1300m左右,土地利用类型以草地为主,占区域总面积的80%以上。额尔古纳市地形以丘陵为主,主要土地利用类型为森林和草地,分别占总面积的45%,35%。
图2-2研究区在不同气候区的分布(左为内蒙古研究区,右为南方丘陵山地研究区)
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第二节南方丘陵山地景观格局对年均温度的影响分析
通过双变量分析筛选出1995年和2005年南方丘陵山地带5个县市不同尺度下与年均温度相关性显著的景观格局指数,将初步筛选的景观格局指数与年均温度进行逐步回归,分析南方丘陵山地带景观格局指数与年均温度之间的关系,揭示其尺度效应,获得最优回归模型(表3-1)。
表3-1南方丘陵山地带5个县市景观格局指數和年均温度最优回归模型
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第三章景观格局对温度的影响效应分析.................26
第一节南方丘陵山地景观格局对年均温度的影响分析.................26
第二节南方丘陵山地植被蒸腾对温度变化的影响分析..................30
第四章景观格局对降水的影响效应分析..................42
第一节南方丘陵山地景观格局对年均降水量的影响分析..................42
第二节内蒙古草原景观格局对年均降水量的影响分析..................42
第五章讨论与结论...................49
第一节景观格局指数识别..................49
第二节景观格局对年均温度和降水的影响....................49

第四章景观格局对降水的影响效应分析

第一节南方丘陵山地景观格局对年均降水量的影响分析
通过双变量分析筛选出1995年和2005年南方丘陵山地带5个县市不同尺度下与年均降水量相关性显著的景观格局指数,将初步筛选的景观格局指数与年均降水量进行逐步回归,分析南方丘陵山地带景观格局指数与年均降水量之间的关系,揭示其尺度效应,获得最优回归模型。
表4-1南方丘陵山地带5个县市景观格局指数和年均降水量最优回归糢型
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第五章讨论与结论

第一节景观格局指数识别
景观格局指数高度浓缩了景观格局特征,是目前景观分析中广泛应用的指数,其量化方式主要有斑块大小、蔓延度、多样性和破碎度等指数景观格局指数与各种生态过程密切相关,如水文循环、生态系统稳定性等。不幸的是,这些景观格局指数的计算受到大尺度下实验的困难性和在空间下指标变化之间的复杂程度阻碍,景观格局指数的利用程度也受到其对景观变化的敏感性和推导方法的限制。此外,通过设置特定的景观格局指数来表示特定的景观格局可能非常具有挑战性甚至具有误导性IIQ31。因此,必须选择合适的正确的景观格局指数能够高度解释特定景观格局的变化及其功能.本文首先通过双变量相关性分析初步筛选了与温度和降水相关性较强的景观格局指数,运用逐步线性回归方法进一步过滤了景观水平和类型水平上的指数,减少了景观格局指数之间自身的相关性,同时,在计算景观格局指数上增加了每个类型景观的指数,大大增强了景观格局指数对景观变化的解释量,丰富了景观格局指数的含义,最大程度上反映了景观格局指数与温度、降水之间的关系。
参考文献(略)

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