一、科尔沁沙地荒漠化及生态恢复研究展望(论文文献综述)
刘志民,余海滨[1](2022)在《“山水林田湖草沙生命共同体”理念下的科尔沁沙地生态治理》文中研究说明"山水林田湖草沙生命共同体"理念为沙地生态环境治理指明了新方向,但是在沙区开展什么研究却是新课题。本文基于生态建设面临的挑战,从山水林田湖草沙一体化治理的角度,探析了科尔沁沙地生态治理的研究方向及应重点关注的问题。
张晓琴[2](2021)在《基于生态系统服务价值的沙产业生态效益评估 ——以科尔沁沙地马铃薯种植基地为例》文中研究说明沙产业(Deserticulture)被称之为“第六次产业革命”,指在沙区充分利用有利资源条件、具有高知识密集程度的现代化农业产业。2017年,中共十九首次提出我国经济已进入高质量发展阶段,要在生态保护和修复的基础上重视经济发展,促进绿色、高效、共享的经济发展方式,沙产业通过改变可控因素可以高效利用沙区的资源,具有推动沙区经济发展和生态修复的双重贡献,既是沙区经济发展有力推手,也肩负着举足轻重的生态屏障功能。沙产业是沙区开展的以高知识密集程度为特征的现代化农业产业,以生产农产品和发挥生态服务功能为主,具有鲜明的地域特色。农产品可以直接在市场上进行交换,从而体现其价值,但是其提供的防风固沙、土壤肥力、固碳释氧、水源涵养和环境污染、水资源消耗等生态服务所具有的非竞争性和非排他性功能难以直接用经济学方式进行价值核算,是一项复杂和难以统一的评价体系,因而在进行管理和规划时常被忽略。但也有少部分的学者对沙区产业的生态效益进行了计算。我国北方干旱半干旱区因气候和人类活动地表多沙物质,而马铃薯多种植于沙性土壤中,具有耐旱适应性强的生长特性,相比于传统的玉米种植需水量少,生长期短,单位亩产价值更高,故广泛种植于榆林的毛乌素沙地、内蒙古的乌兰布和沙地和科尔沁沙地,因此对沙地马铃薯沙产业进行生态效益评估,通过筛选适合纳入核算的指标建立同类地区、同类生态系统的评估体系,从而使沙产业生态系统服务价值实现可重复、可比较、可应用的业务化核算目标,对于沙区产业规模扩大和成为防沙治沙研究示范基地也具有重要意义。沙地马铃薯的大规模种植除了产品提供效益外还具有巨大的容易被忽略的生态服务价值,故本文基于生态系统服务功能分类,参照荒漠生态系统和农田生态系统的评估体系,建立了基于生态系统服务价值的沙产业生态效益评估体系。评估指标包括产品提供、防风固沙、土壤肥力、固碳释氧、水源涵养在内的正效应和环境污染、水资源消耗的负效应。以科尔沁沙地翁牛特旗的凌志马铃薯愚公岭项目为沙产业生态服务价值的实证案例进行野外实地调查采样,对生态系统各服务功能物质量进行测量和计算,采用市场价值法对其进行服务价值量估算。樟子松是科尔沁沙地乃至整个北方沙区防风固沙物种,经过大面积种植现在已形成具有退化、老龄化和过量水分利用的缺点,所以不能继续栽种,故通过对比沙产业和樟子松的生态效益,得到沙区经济发展和生态修复的最优路径。经过本文的计算和对比得到以下结论:(1)马铃薯种植区单位面积每年产品提供价值为73500元/hm2,植被的防风固沙价值为1380元/hm2,保持土壤肥力的价值量为173547.444元/hm2,固定二氧化碳价值为3826.20元/hm2,释放氧气价值为3833.93元/hm2,水源涵养价值为712.88元/hm2,环境污染价值为3176.35元/hm2,水资源消耗价值为1775.5元/hm2。据统计去除负效应后马铃薯种植区每年生态系统服务总价值为2737594.217元,折合成单位面积马铃薯种植区每年生态系统服务价值为251848.594元/hm2,马铃薯种植基地生态系统服务价值大小依次是:土壤肥力效益>产品供给效益>固碳释氧效益>防风固沙效益>水源涵养效益>水资源消耗>环境污染。(2)在评估以马铃薯种植区为例的沙产业生态效益时,包括产品提供、防风固沙、土壤肥力、固碳释氧、水源涵养在内的正效应生态价值高达256800.444元/hm2,水资源消耗和环境污染的负效应价值为4951.85元/hm2,正效应远高于负效应。(3)沙地樟子松林的产品提供效益为26217.0元/hm2,占樟子松林生态服务总价值的11.35%,阻滞降尘效益为5644元/hm2,占2.44%,土壤肥力效益为278919.9元/hm2,占85.32%,固碳释氧效益为1066.436元/hm2,占0.46%,水源涵养效益为962.321元/hm2,占0.42%,据此每年单位面积沙地樟子松林的综合生态效益为230910.857元/hm2,其中各项生态系统功能价值从大到小依次为:土壤肥力效益>产品提供效益>阻滞降尘效益>固碳释氧效益>水源涵养效益。(4)科尔沁沙地马铃薯种植区单位面积每年生态系统服务价值为251848.594元/hm2,樟子松林地230910.857元/hm2,则马铃薯种植区的生态系统服务价值比樟子松林地高20937.737元/hm2,因此在选择沙区生态恢复和经济高质量发展路径时,在效益最大化的基础上应优先选择马铃薯等为代表的沙产业。沙产业作为荒漠生态系统中的人工调控的农业生态系统,是一种基于自然的沙区经济开发方式,在维护粮食生产和改善荒漠化地区生态环境恶化有着重要的经济价值和生态价值。伴随着人口增长和土地资源的紧缺,沙产业作为扩大农业生产的重要方式有着不可或缺的意义,未来应该更加注重沙产业的规模化种植和可持续发展。农业型沙产业作为农业生态系统的一部分,要对沙区的土地、阳光、水分等资源高效利用,做好沙区资源的量化评估,为沙产业发展提供基础依据,也要积极探索不同沙产业的发展模式,形成沙区高效可持续的绿色循环经济产业链。
付金晶[3](2021)在《衬膜水稻技术对科尔沁沙地荒漠化土壤的修复效果研究》文中认为本研究从土壤理化性质以及微生物多样性两个方面,对采用衬膜水稻种植技术修复的科尔沁沙地荒漠化土壤修复效果进行评价,建立基本的数据基础,为衬膜水稻技术的推广提供重要依据,同时探索新的、合理的、更有深度的荒漠化土壤质量评价标准,从而促进荒漠化地区土壤生态评价系统的完善。研究结果表明,与荒漠化沙地土壤相比,经过衬膜水稻技术处理修复的衬膜水稻种植田的土壤的总氮含量增加了111%,土壤的总磷含量增加了102%,土壤的总钾含量增加了176%,土壤的有机质含量增加了139%。衬膜水稻技术明显提高了荒漠化沙地土壤的有机质、氮、磷、钾的土壤含量,改变了荒漠化土壤的土壤理化性质,使荒漠化土壤肥力得到恢复,对荒漠化土壤的修复效果明显。同时,本试验采用16Sr DNA高通量测序技术对修复前后的两种土壤的微生物多样性进行比较分析,对荒漠化土壤在微生物多样性方面修复效果进行评价,为以后的研究提供微生物数据基础。研究结果表明,虽然荒漠化沙地土壤的微生物多样性高于修复后的衬膜水稻土壤,但是原有的菌群经土壤修复后会发生变化,衬膜水稻修复技术会改变荒漠化沙地土壤的群落结构,会增加荒漠化沙地土壤优势菌种群落丰度,增加土壤菌落丰度。
曹文梅[4](2021)在《科尔沁沙丘草甸相间地区植被群落动态模拟及生态系统健康评价》文中研究说明以欧亚大陆草原为代表的寒旱区对全球及中国的可持续发展至关重要。在过去几十年中,由于人类活动和气候变化的影响,该区域面临生态退化引发的荒漠化危险。本论文选取科尔沁沙地进行此方面的研究,以其东南缘的沙丘-草甸相间区域为研究对象。基于收集筛选的大量植被和生境因子数据,采用结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)模拟植被群落动态变化过程。参照群落动态分析结果,研制了适合荒漠化生态系统健康分析的群落尺度土地覆被分类系统。融合植被物候、生境信息和多时相遥感数据,建立适合沙丘-草甸相间地区长时间序列土地覆被识别的决策树。基于活力-组织力-恢复力-生态系统服务能力(VORS)评价框架,分析在水文条件周期性变化过程中生态系统健康的时空变异特征,最后通过构建SEM量化自然因素和人为活动对该区域生态系统健康变化的影响。主要研究成果如下:1、基于SEM分析了生境条件对植被群落组成及结构的影响,在模型构造中通过优势植物种的差异区分群落组成,同时通过丰富度和多样性反映群落的构成,在植被群落组成及结构研究方面是方法的创新。结果表明,在沙丘生境条件下,影响群落组成及结构效果最显着的是土壤水分和质地条件。在草甸生境条件下,影响群落组成及结构效果最显着的是地形特征。另外,基于SEM统计结果模拟了各植被群落组成及结构的动态变化。结果表明,虽然群落多样性和丰富度较高的冷蒿+冰草群落以及小叶锦鸡儿群落均能起到固定沙丘的作用,但是两个群落中冷蒿+冰草群落对于沙丘土壤的修复效果更好,更利于生态系统的健康可持续发展。因此,研制群落尺度的土地覆被分类系统对分析荒漠地区生态系统健康变化状况是必要的。2、融合Sentinel-2 A/B和Landsat-5/7/8多源多时相数据实现了研究区长时间序列覆被类型在群落尺度上的识别。结果表明,对于沙丘-草甸相间分布的复杂下垫面来说,参照植被生长环境条件,能减少沙生植被与草甸植被之间的混分。参照植被物候信息,能减少乔木林、灌木群落及半灌木群落之间的混分。另外,参照植被群落演替过程,能识别多样性的高低,进而区分半灌木群落。对于缺乏高精度空间分辨率历史影像数据的情况,在基于低空间分辨率Landsat系列数据解译研究区历史覆被类型时,使用基于高空间、光谱分辨率Sentinel-2数据的最优分割结果能提高解译精度。3、分析了研究区各覆被类型的转换规律和时空变异特征。结果表明,时段Ⅰ(19841988)到时段Ⅱ(19992004)土地沙漠化加剧发展,景观破碎化程度和异质性不断减小。土地覆被变化具有一定的规律,流动沙地主要和低多样性半灌木群落互相转化,而高多样性半灌木群落由于人为开垦弃荒等行为转变成低多样性半灌木群落或直接退化为流动沙地。时段Ⅱ(19992004)到时段Ⅲ(2018)研究区土地沙漠化趋势得到有效遏制,景观破碎化程度和异质性不断增强。但受人为治理活动影响,各覆被类型转化为流动沙地和低多样性半灌木群落的转变强度显着。4、基于3个时段的解译结果,利用VORS框架,评价了生态系统健康的时空变化特征。从时段Ⅰ到时段Ⅱ,生态系统活力增加,生态系统组织能力和恢复能力减少,在西北区域的服务能力逐渐减少。从时段Ⅱ到时段Ⅲ,生态系统活力、组织力和服务能力增加,生态系统恢复力在东南区域发生轻微减少,在西北区域则发生轻微增加。当生态系统健康恶化和恢复时,对于反映服务功能的综合生态健康的变化趋势更大,说明生态系统变化对人类的影响更敏感。5、定量分析了自然因素和人为修复对研究区生态系统健康变化的影响差异。从时段Ⅰ到Ⅱ以及时段Ⅱ到Ⅲ,研究区生态系统健康的变化主要由自然因素的变化引起。对于生态健康,自然因素主要体现在地形条件和自然修复的土地面积。对于综合健康,时段Ⅱ之前自然因素主要体现在降雨条件和自然修复的土地面积。时段Ⅱ之后人为修复活动的影响显着增加,自然修复的影响降低。综上所诉,建议在荒漠化生态系统健康修复过程中,继续坚持推进围封举措,加强禁牧、轮牧的监管力度。维持现有土地覆被现状,对乔木林和灌木群落进行合理管理。进一步说明,科学系统地解析土地覆被演变过程,及引起的生态系统健康变化,可为推进寒旱区生态水文学以及保护利用脆弱草原资源奠定理论信息基础。
杜佳梦[5](2021)在《科尔沁沙地植被覆盖和物候变化及其对气候因子的响应》文中研究表明植被作为陆地生态系统的构成要素之一,连接着大气圈、水圈与土壤,促进各圈层间物质及能量的交换和迁移。植被物候指在环境作用下植被呈现出的周期性变化。其中气候变化是直接影响植被发育好坏的要素之一。本研究利用GIMMS NDVI3g、MOD13Q1数据,分析科尔沁沙地植被覆盖(NDVI)的时空变化规律,并运用累计NDVI的Logistic曲线曲率极值法提取植被3个物候参数:返青期(Start of Growing Season,SOS)、枯黄期(End of Growing Season,EOS)及生长季长度(Length of Growing season,LOS),探讨气候因子对NDVI及物候的影响。研究结果表明:(1)科尔沁沙地生长季多年平均NDVI总体呈由东北向西南逐渐降低的空间分布特征,其中固定和半固定沙地的植被绿度最佳。NDVI年际变化整体呈现增加趋势,GIMMS NDVI和MODIS NDVI的变化趋势在2001年之后相同,这与不同沙地类型NDVI的变化趋势相同。从空间变化看,1982-2015年和2001-2019年间NDVI呈增加趋势的面积均大于呈减小趋势的面积。整体来看相比于GIMMS NDVI数据,MODIS NDVI数据空间分辨率更高,细节方面展现的更好。(2)降水是影响科尔沁沙地NDVI变化最主要的因素。在区域尺度上,两个时段植被NDVI与降水和日照时数分别表现为正相关和负相关关系,且都显着相关,而对温度的响应不明显。像元尺度上,1982-2015年和2001-2019年NDVI与温度表现为正相关和负相关的面积差距不大,与降水呈正相关关系的面积在85.0%以上,与日照时数表现为负相关关系的面积大于整体面积的86.3%。(3)科尔沁沙地在1982-2015年和2001-2019年植被返青期呈西南早东北晚的空间分布格局;枯黄期在两个时段内空间分布有一定差异,2001-2019年枯黄期空间分布来说整体较晚;生长季长度全区表现出北短南长的空间特征。两个时段中流动沙地植被进入返青期最早,并最晚进入枯黄期。时间变化上,1982-2015年和2001-2019年间返青期的推迟趋势都不明显,但2001-2019年的推迟速率大于1982-2015年的速率。两个时段内枯黄期几乎无变化。生长季长度为不显着缩短趋势。(4)科尔沁沙地植被返青期与3、4月温度和降水为负相关关系,主要分布在东部海拔较低的地区,而5月温度和降水与返青期相关性并不明显。返青期与3、4、5月日照时数均为较明显的正相关关系。枯黄期对8、9、10月温度的响应不明显,但与9、10月降水表现为明显的负相关关系,在不同时段枯黄期与日照时数的相关性有所差异。两个时段内枯黄期与9-10月的累计降水量均表现为显着负相关。
杜云[6](2021)在《科尔沁沙地近20年土地覆被变化及驱动因素分析》文中进行了进一步梳理土地利用/覆被变化(LUCC)是全球环境变化的主要原因之一,也是全球变化研究的重点和焦点领域。近年来,由于人口的增加和不合理的土地利用方式,科尔沁沙地沙漠化程度进一步加剧,生态环境愈加脆弱。为了引导当地土地资源的合理利用,促进该地区生态可持续发展,本研究利用Landsat系列卫星遥感图像,基于机器学习分类方法获取了2000年、2010年和2019年的土地覆被分类图,探究了科尔沁沙地2000年至2019年的土地覆被时空变化特征及其驱动因素。首先,本研究对选取的遥感图像进行裁剪、拼接等图像预处理。然后,将研究区土地覆被类型分为7类,分别为耕地、草地、林地、沙地、水域、裸地和建筑用地。依据野外实地调查影像和其他辅助影像数据选取了对应类别的样本点,并随机将其分为训练样本点和验证样本点。基于已选取的样本点,分别使用随机森林方法(RF)和支持向量机方法(SVM)进行土地覆被分类,获得了分类结果图。接着,通过建立混淆矩阵,分别计算了RF法和SVM法的总体精度(OA)、用户精度(UA)和制图精度(PA),从而评价和比较两种方法的分类结果。为了更好地探究科尔沁沙地土地覆被变化特征,本研究在获得了土地覆被分类结果图之后,采用网格单元法,通过建立900 m×900 m的网格单元,定量化分析了各个土地覆被类型之间的关系。最后,本文还结合气温、降水等自然因素和人口、产业经济、技术和国家政策等人文社会因素,进一步探讨了该区域土地覆被变化的驱动力。研究结果表明:(1)对比支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和随机森林(Random Forest,RF)两种土地覆被分类方法,2000年至2019年的土地覆被分类结果表明,SVM的分类精度要普遍高于RF的分类精度(2000年SVM法和RF法的总精度分别为88%和85.9%,2019年SVM法和RF法的总精度分别为87.9%和80.0%)。因此,本文采用了SVM分类方法获得的2000年、2010年和2019年的土地覆被分类图进行后续分析。其中,2010年的土地覆被分类的总体精度为80.55%。(2)经土地覆被变化的定量分析,2000年至2010年,科尔沁沙地地区耕地、草地、建筑用地面积增加,以耕地面积增加最为显着,林地、沙地、裸地和水域面积减少,其中水域面积减少最为显着。从土地转移分析来看,该时期主要表现为草地、林地和裸地向耕地转化,裸地和林地向草地转化。从相关性分析结果来看,沙地主体地区的耕地面积变化与裸地面积变化呈较高的负相关性(r=-0.32),耕地面积变化与草地(r=-0.17)和林地(r=-0.04)面积变化的相关性较弱。这说明了该期间内虽然有部分草地、林地被开垦为耕地,但2000年至2010年科尔沁沙地主体地区的耕地扩张主要以开垦裸地为主。草地面积变化与裸地面积变化(r=-0.61)和沙地面积变化(r=-0.39)呈较强的负相关性,说明了该时期科尔沁沙地的生态恢复和沙漠化治理已取得一定进展。(3)2010年至2019年,科尔沁沙地地区耕地增加,草地、水域、林地、沙地、裸地和建筑用地减少,其中水域减少最显着。从土地转移来看,表现为草地、裸地和水域向耕地转化,草地向裸地转化。从相关性分析结果来看,耕地面积变化与裸地面积变化之间呈较高的负相关性(r=-0.36),耕地面积变化与草地(r=-0.19)和水域面积变化(r=-0.06)的相关性较弱。说明了该时期的耕地扩张仍以开垦裸地为主。草地面积变化与裸地面积变化有较强的负相关性(r=-0.69),也与沙地面积变化(r=-0.12)有一定的负相关性,说明了2010年后该地区的生态恢复仍需引起重视。(4)虽然气温、降水等自然因素对科尔沁沙地的水域、沙地减少具有一定作用,但并非主要驱动力。人口、经济、技术和政策则是引起科尔沁沙地近20年来土地覆被变化的主要驱动力。a)从人口因素来看,人口的增长使得人们对粮食的需求量日益增加,当地的农牧民将大量草地、林地和裸地开垦成耕地,使耕地面积迅速增加。b)从产业经济因素来看,经济发展和产业结构的调整升级使第二产业产值超过第一产业产值,成为科尔沁沙地主导产业,使得更多的裸地被开发变成建筑用地,导致建筑用地增加。c)从技术因素来看,农业机械化水平的提高与农业灌溉技术的发展,也促进了该地区耕地的扩张。随着河流上游灌溉耗水量和用水量等增加,使得区域内水域面积大幅度减少,河流干涸,为耕地的开发提供了的物质基础和发展空间。d)从政策调整因素来看,20世纪80年代初,科尔沁沙地地区农牧业全面推行“畜牧归户”、“包产到户”和“农田、草场承包”等生产责任制,使得耕地面积迅速增加。而2000年后,该地区实行退耕还林、退耕还草等生态恢复工程。使得2000年至2010年大量裸地向草地转换,草地面积在该时期内增加,科尔沁沙地的生态环境向着良性发展。此外,由于生态系统内部不平衡,政府在此地区实行生态移民政策,将原本位于生态破坏严重地区的牧民转移后集中安置,这一战略使得2010年至2019年建筑用地趋于减少。本研究在全面把握各种驱动力与土地覆被变化之间关系的基础上,深化了科尔沁沙地土地、人口、政策和发展的相互关系,对该地区土地资源的合理利用具有一定参考意义。
邬亚娟[7](2020)在《科尔沁沙地土地覆被分类及其时空演变分析》文中认为在自然环境以及人类活动等因素的影响下,科尔沁沙地荒漠化不断加剧,严重制约了当地生态环境的可持续发展,因此,基于遥感技术的固沙植被研究有助于遏制荒漠化进程,提高干旱半干旱区植被资源的可持续利用及其时空动态变化监测效率。研究区地处科尔沁沙地南缘,具有地带特殊性以及严重的植被混生现象,为了探究高光谱遥感数据在植被识别中的可利用能力,本文从“同物异谱”特性着手,利用包络线去除和一阶微分法对不同群落原始光谱进行变换增强可分性,实现了有利于分类的识别参数的提取。同时通过对比不同分类模型在多光谱影像中的分类精度,依托1987-2017年15期高质量Landsat TM/OLI遥感影像分类图数据,基于生态学植被演替研究方法,系统分析了研究区30年来的植被群落动态演变规律。论文主要结论概括为以下四方面:1.研究以空间代替时间的方法,根据优势种差巴嘎蒿的物候特征及物种组成,划分为四个演替阶段(即四个群落),通过分析四个差巴嘎蒿群落冠层反射率特征发现,随着群落的稳定,红边反射率持续上升,且9月总体曲线较5月降低;一阶导数和连续统去除变换有效增强了群落间原始光谱的吸收特征以及红边的差异性,得到最佳识别参数为红边特征以及吸收深度,且9月识别效果优于5月。2.通过对不同群落的光谱特征分析可知,9月群落将进入凋萎期,而杨树较长的生长周期,使得在红边处容易与其他群落区分;作为流动半流动沙丘的指示群丛的沙米-差巴嘎蒿群落植被构成简单,叶片较小,其冠层反射率在“绿峰”与“红谷”处均较高,但是“双峰”现象不明显,易于区分;作为能够指示植被生长状态的植被指数,整体变化遵循了群落生长的一般规律,但是仅有RVI呈现出的差异性较大。3.由分类结果可知,各模型的分类精度为:决策树>SVM>KNN>K-means,其中决策树分类总体精度最高达到95.24%,Kappa系数为0.95。基于决策树分类的多时相影分类精度均达到80%以上,因此,在数据信息匮乏的情况下进行多时相遥感影像的动态分析时,决策树分类法获取的地物空间分布信息更具有较强的地区适应性。4.四个研究期的植被结构均为“半灌丛-草甸地-灌丛”,且半灌丛与草甸地是研究区主要的覆被类型;1987-2017年间,主要土地覆被类型依然存在着正向和逆向两个演变方向,其中逆向演替占总演变的28.68%。从变化序列来看,研究区土地覆被变化主要以半灌丛的持续减小与沙地草甸的持续扩张为主要特征,侧面反映该研究区域生态环境的持续不稳定性和脆弱性;利用SDE法分析得出1987-2017年不同植被群落重心在变化过程中的聚散与迁移,除人为影响较大的林地、草甸地以及耕地向北迁移外,其他植被群落的重心都有很明显的南迁。多光谱数据能够及时、准确、无损地获取荒漠化植被信息,有助于区域尺度植被资源的发展及管理,对生态环境等植被资源配置具有重要意义。而高光谱数据在提取近地面植被叶片结构、生理参数以及生物量等指标信息具有较大优势,能够为多光谱数据的分析研究提供基础数据。同时,多光谱数据在基于光谱信息与GIS空间分析的科尔沁沙地土地覆被特征以及时空格局研究中,实现了对植被资源的动态监测与分析,该研究能够为建立点尺度与面尺度遥感数据之间的联系及荒漠植被识别提供有效参考。
廖承锐[8](2020)在《西藏高寒河谷沙地植被恢复特征及经营对策研究》文中提出青藏高原作为“世界屋脊”,和地球南极、北极并列,被称为“世界第三极”。西藏高原是青藏高原的主体,平均海拔超过4000m,生态环境极其脆弱而敏感,易受人类活动和气候变暖影响。雅鲁藏布江中部流域是西藏自治区社会经济中心,由于地表沙物质丰富、气候干冷多风、植被稀疏低矮等,季节性的风沙灾害,给城镇生活和农牧业生产造成严重影响。植被恢复是生态修复的重要组成部分,能够提升区域生态防护功能和社会经济可持续发展能力。其中,人工恢复和自然恢复是退化生态系统修复治理的两种重要途径,也是林草资源资产增值的有效措施。本研究以西藏高原河谷沙地植被为研究对象,通过野外试验,从样方、样带和区域三个尺度,揭示了人工恢复模式下,不同沙地类型、沙障处理及海拔梯度下植被结构、物种多样性与生境因子变化的关系;首次在高寒沙地上,通过地面激光扫描技术(TLS),从植被水平覆盖和垂直结构的角度,揭示了自然恢复模式下群落结构及空间分布随地形/微地形的变化规律;探讨了不同恢复模式下沙地典型群落的植被与土壤的关系,阐明了植被恢复模式对植被和土壤变化的影响,进一步完善了西藏河谷沙地植被恢复研究,并提出相应的对策与建议,以期为西藏高原河谷沙地的植被恢复与重建研究提供科学依据。结果表明:(1)不同沙地类型人工恢复模式下的植被恢复特征存在极大差异。在河滩、河岸和山坡三种不同沙地类型的植被恢复试验中,共有14种植物种存活,不同沙地类型间的植株生长具有不同的特点。综合各植物种组成和生长特征,在河滩流动沙地上,籽蒿的重要值可达25%,生长最好;在河岸流动沙地上,藏白蒿和藏沙蒿的重要值分别为28%和16%,生长状况最优;而在山坡流动沙地上,拉萨狗娃花、花棒和藏沙蒿的长势最好。这些植物种均可以考虑作为植被恢复初期的适生植物种,在不同沙地类型的植被恢复过程中作为最优选择。山坡流动沙地不同海拔的植被恢复过程中,植株生长和土壤质量得到了改善。从先锋期(2011)到发展期(2017),随着植被盖度和高度的显着提高,其对土壤性质的改善极为明显,主要的土壤颗粒组成从中细砂变为了极细砂。在发展期,植株生长以中坡为优,pH值与株高呈显着正相关。沙障处理在人工恢复模式中起着重要的作用。不同沙障处理下的植被恢复效果不同。在植被恢复过程中,秸秆沙障更有利于植株生长;而石方格及塑料方格的铺设能够提高物种多样性,促进生态系统的稳定,增强沙地植被恢复潜力。(2)砂生槐群落的自然恢复成效显着。在不同地形条件下,冲积扇中部的个体生长最高。株高和冠幅投影面积呈显着正相关(p<0.01),而株高和海拔、坡度均显着相关(r分别为0.167和0.145,p<0.01)。随着海拔的升高,砂生槐种群的分布密度呈先减小后增大最后减小的趋势。在海拔为3593-3643 m,坡度为20°~25°的西南坡,其生境条件最有利于砂生槐种群的生长和分布。(3)在0-20 cm土层上,自然恢复模式下的砂生槐灌丛和长芒草草地的粉砂含量较大,分别为50.77%和62.16%,高于人工恢复模式下的柳树林和藏沙蒿灌丛。四种植被恢复模式中,长芒草草地粉砂含量最高,土壤容重最低。在0-20 cm土层的有机质含量差异不显着,而在20-40 cm土层中,不同模式的土壤有机质含量依次为:长芒草草地(23.37 g·kg-1)>砂生槐灌丛(17.42 g·kg-1)>藏沙蒿灌丛(14.85 g·kg-1)>柳树林(8.43 g·kg-1)。藏沙蒿灌丛的铵态氮含量高于其它植被恢复模式,因此,在沙地植被恢复模式中,自然恢复模式对于土地退化的防治而言至关重要,应以自然恢复为主,并与人工恢复相结合。沙地土壤有机质含量与土壤全磷、有效磷含量均呈极显着正相关。叶片全碳、氮、磷与土壤容重、土壤有效磷、速效钾含量呈显着正相关。(4)根据高寒河谷沙地恢复不同沙地类型的植被特征变化采取相应的经营对策。在河滩沙地上,良好的水、气条件有利于乔、灌、草相结合的沿江(河)防风固沙体系的构建,同时,应注重沙障等地面措施的实施;在河岸沙地上,植被恢复模式应贯彻“以自然恢复为主,与人工修复相结合”的方针,自然恢复以围栏封育为主,辅以适生灌丛的补种及飞播种草固沙等人工恢复措施;在山坡沙地上,人工恢复采用沿等高线人工脚踩回头撒播的植被种植方法,在构建完整的恢复体系时需要充分考虑地形因子的影响,同时,应严格执行围栏封育和禁牧措施。并且,高寒河谷沙地植被恢复的过程离不开科技的支撑和保障体系的完善。
潘顺[9](2020)在《我国北方地区土地荒漠化时空分布特征分析》文中进行了进一步梳理土地荒漠化是人类四大最严重的自然灾害之一,不仅影响到当前人类的生产、生活,而且严重威胁着地球生态环境和社会经济的可持续发展。对土地荒漠化动态变化的监测及其驱动因素的分析,可以为实现区域荒漠化防治提供科学的决策支持。我国北方地区主要位于干旱和半干旱气候区,这里荒漠化土地广泛分布。本文将整个北方地区作为研究区,对不同时期的荒漠化分布及其动态变化进行了研究。首先,使用归一化植被指数(Normalized Vegetation Index,NDVI)数据基于像元二分模型估算了研究区植被覆盖度作为土地荒漠化的评估依据,为了避免单一年份植被指数的偏差,分别对1991-2000年、2001-2010年、2011-2019年三个时间段内的土地荒漠化时空分布及其动态变化进行分析。其次,分析了 1999年以来我国实行退耕还林(草)、自然林保护、京津风沙源治理等一系列生态恢复工程之后研究区植被动态变化以及人类活动对研究区土地荒漠化影响。最后,探索了使用长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)结合未来气温、降水数据对科尔沁地区未来荒漠化特征进行分析和预测。主要的研究结论如下:(1)1991-2019年北方土地荒漠化时间、空间动态演变。从空间分布上分析,研究区西北部被大片的荒漠化土地覆盖,主要分布在新疆,青海柴达木盆地,内蒙古自治区中、西部,以及甘肃河西走廊以北,鄂尔多斯高原和黄土高原地区;土地荒漠化严重程度从东南非荒漠化地区向西北地区逐渐加重。从动态演变上研究,1991-2000年间发生荒漠化的土地面积占63.01%,非荒漠化土地面积占36.91%;2000-2010年荒漠化土地面积占59.74%,非荒漠化土地面积占40.23%;2011-2019年荒漠化土地面积占55.51%,非荒漠化土地面积占44.46%,研究区荒漠化总面积呈现逐年降低趋势。不同程度土地荒漠化面积比例发生显着变化,其中极重度荒漠化土地面积从1991-2000年的21.72%增加到2011-2019年的24.25%;重度、中度和轻度荒漠化土地从原来的19.04%、9.45%和12.80%减少到13.74%、8.06%、9.46%;非荒漠化土地面积从36.91%增加到44.46%。从整体分析,研究区极重度荒漠化土地面积增加,其他类型荒漠化土地面积减少。因此,我国北方地区土地荒漠化呈现“总体减少,局部加重”的态势。(2)使用Sen趋势分析和Mann-Kendall趋势性检验分析了北方地区植被NDVI的变化趋势及其显着性。植被NDVI极显着下降(p<0.01)和显着下降(0.01<p<0.05)的区域分别占0.94%和3.90%,主要分布在西北部荒漠、戈壁地区;植被NDVI极显着上升(p<0.01)和显着上升(0.01<p<0.05)分别占21.97%和19.86%,主要分布在黄土高原地区、内蒙古自治区东部草原和东北地区。植被NDVI无显着变化的地区主要分布新疆、内蒙古自治区西部、甘肃西北部和青海柴达木盆地,约占53.33%。使用残差趋势法分析了人类活动对北方地区植被恢复、荒漠化治理的作用。结果显示,2000-2019年间研究区植被变化与人类活动呈现显着正相关(p<0.05)和正相关(0.1<p<0.05)的面积占21.36%;呈现显着负相关(p<0.05)和负相关(0.1<p<0.05)的面积占6.49%。整体上,人类活动对北方地区植被变化的影响表现为正向干扰。一系列生态环境保护措施和防沙治沙工程使得研究区土地荒漠化逐渐逆转。(3)LSTM神经网络在处理时间序列预测上具有很好的适用性,对科尔沁地区短期NDVI预测结果显示2020-2030年期间植被NDVI持续增加。2020-2030年期间科尔沁地区土地荒漠化主要分布在中部和西南部,未来10年科尔沁地区土地荒漠化呈现逆转的趋势。
郭米山[10](2020)在《沙地樟子松外生菌根真菌特性及其对樟子松幼苗的影响》文中认为沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)作为我国北方风沙区重要的防护林造林树种,在防风固沙、水土保持、生态修复等领域发挥着重要作用。但目前沙地樟子松人工林普遍存在着枝叶枯黄、难以自然更新的衰退现象,严重制约了其生态、经济和社会效益。外生菌根是广泛存在于高等植物根系的互利共生体,具有提高植物水养吸收效率、增强植物抗逆性、维持森林生态系统功能性和稳定性等重要功能。沙地樟子松是典型的外生菌根真菌依赖型树种,在各个生长阶段皆离不开外生菌根真菌的互利协作。因此,研究揭示沙地樟子松外生菌根真菌多样性及其作用特征对于沙地樟子松健康可持续经营具有重要意义。本研究以呼伦贝尔、毛乌素和科尔沁沙地不同龄组(中龄、近熟和成熟)沙地樟子松人工林为研究对象,并以原产区呼伦贝尔沙地樟子松天然林为对照,采用高通量测序的方法分析沙地樟子松外生菌根真菌多样性和结构差异及主要环境驱动因子;利用分子生态网络构建和相对丰度数量差异分析相结合的方法,筛选沙地樟子松外生菌根真菌网络结构中的关键菌种为试验菌种;通过室内纯培养试验,探究外生菌根真菌对碳源、氮源、水分、p H值和温度等条件的生长适应性;通过盆栽试验培养沙地樟子松菌根化幼苗,研究揭示外生菌根真菌对沙地樟子松幼苗生长的影响,以及幼苗在干旱胁迫下的生长和生理代谢情况,并采用模糊数学隶属函数法和主成分分析法相结合来评价沙地樟子松菌根化幼苗的抗旱性性能。主要结果及结论如下:(1)沙地樟子松外生菌根真菌种类丰富且具有明显的区域差异。人工林外生菌根真菌多样性显着低于天然林(P<0.05),毛乌素沙地人工林外生菌根真菌多样性高于科尔沁沙地,高于呼伦贝尔沙地(P<0.05)。呼伦贝尔沙地樟子松外生菌根真菌共鉴定到2门,22科和27属,优势属为乳牛肝菌属(Suillus);毛乌素沙地樟子松外生菌根真菌共鉴定到2门,15科和18属,优势属为须腹菌属(Rhizopogon);科尔沁沙地樟子松外生菌根真菌共鉴定到2门,14科和17属,优势属为威氏盘菌属(Wilcoxina)。在区域尺度上,平均日照时数、土壤有机碳和全氮含量与外生菌根真菌多样性显着相关(P<0.01)。外生菌根真菌群落组成和结构与温度和平均降水量显着相关(P<0.01)。在地方尺度上,三个沙地在林分发育过程中驱动和调节外生菌根真菌群落的因子存在显着差异。除土壤有机碳含量外,外生菌根真菌群落结构还与全氮和全磷含量(呼伦贝尔)、全磷含量(毛乌素),p H和总土壤孔隙度(科尔沁)极显着相关(P<0.01)。(2)通过分析筛选出褐环乳牛肝菌(Suillus leteus,Sl)、点柄粘盖乳牛肝菌(Suillus granulatus,Sg)和口蘑属真菌(Tricholoma sp.,Ts)为后续试验菌种。外生菌根真菌在不同环境条件下生长特性结果如下,Sl和Sg对碳源无明显偏好性,Ts的最优碳源为蔗糖;NH4Cl为三种外生菌根真菌生长最优氮源,而尿素氮完全不能被利用;三种外生菌根真菌对于干旱胁迫均具有一定的耐受性,但在-6.95 Mpa的水势条件下生长完全受到抑制;三种外生菌根真菌均喜弱酸性环境,同时Ts具有较优的碱性环境适应性;三种外生菌根真菌最适生长温度为25-35°C,低于15°C会对它们的萌发生长产生明显抑制。(3)三种外生菌根真菌均可以与樟子松幼苗合成外生菌根,外生菌根对植物的生长具有积极作用。Sl、Sg和Ts三个处理组菌根化幼苗呈现出不同的生长规律,Sl在幼苗的径向生长、生物量积累、根系生长调节及光合作用特征参数的增加作用上效果最优。Sg对幼苗的生长促进作用从总体上与同属的Sl表现出一致性,效果稍逊色但差异并不显着(P>0.05)。Ts在幼苗高生长和叶绿素浓度的提升作用明显,而在根系活力上却表现出负增长。(4)外生菌根的合成可以提高沙地樟子松幼苗的抗旱能力,干旱胁迫梯度为土壤饱和含水率的80%、40%、20%、10%、5%(分别为轻微、轻度、中度、重度和极重度干旱胁迫)条件下,三组菌根化幼苗受到伤害的程度并没有显着差异(P>0.05)。植株通过促进生长、渗透调节、产生抗氧化酶清除活性氧伤害等途径协作抵御干旱胁迫。Sl处理组主要是通过提高抗氧化酶活性清除自由氧对细胞的伤害;Sg处理组菌根化幼苗除了提高抗氧化酶作用外,主要通过积累脯氨酸进行渗透调节来抵御干旱胁迫;而Ts处理组偏好在促进幼苗生长和增加光合作用效率来提高植株抗旱能力上。在轻微和轻度干旱胁迫下,Sl处理组抗旱性最强;在中度干旱胁迫下,Ts处理组抗旱性最强;在重度干旱胁迫下,Ts和Sg处理组抗旱性最强;在极重度干旱胁迫下Sl处理组抗旱性最强。本研究成果不仅有助于深入理解沙地樟子松外生菌根真菌群落结构、差异和主要影响因素,阐明外生菌根真菌对于沙地樟子松幼苗的影响机制,还将为沙地樟子松人工林营造和可持续经营提供有力的理论支撑,对于我国北方风沙区荒漠化防治工作具有重要意义。
二、科尔沁沙地荒漠化及生态恢复研究展望(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、科尔沁沙地荒漠化及生态恢复研究展望(论文提纲范文)
(1)“山水林田湖草沙生命共同体”理念下的科尔沁沙地生态治理(论文提纲范文)
0 引言 |
1 科尔沁沙地生态治理面临的挑战 |
1.1 生态环境治理与经济发展不协调 |
1.2 对山水林田湖草沙的相依关系辨识不清 |
1.3 水土资源承载力与生态工程建设规模不匹配 |
1.4 生态与生产、生活融合不足 |
2 科尔沁沙地生态治理的发展方向 |
2.1 山水林田湖草沙相依关系及人地耦合关系 |
2.2 治理技术研发和模式集成 |
2.3 发掘生态产业化及产业生态化路径 |
2.4 乡村振兴与环境治理融合路径 |
2.5 适应性强的生态修复体制机制 |
(2)基于生态系统服务价值的沙产业生态效益评估 ——以科尔沁沙地马铃薯种植基地为例(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 沙产业 |
1.2.2 生态系统服务价值 |
1.2.3 沙产业生态系统服务价值 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线图 |
第二章 沙产业生态系统服务价值评估体系 |
2.1 沙产业生态系统服务价值评估体系建立的原则 |
2.1.1 科学性和可行性 |
2.1.2 系统性和独立性 |
2.1.3 稳定性和动态性 |
2.2 沙产业生态系统服务价值评估体系 |
2.2.1 产品提供效益评估 |
2.2.2 防风固沙效益评估 |
2.2.3 土壤肥力效益评估 |
2.2.4 固碳释氧效益评估 |
2.2.5 水源涵养效益评估 |
2.2.6 环境污染评估 |
2.2.7 水资源消耗评估 |
第三章 沙产业生态系统服务价值评估方法 |
3.1 生态系统服务价值评估方法 |
3.2 产品提供效益 |
3.2.1 产品提供物质量 |
3.2.2 产品提供价值量 |
3.3 防风固沙效益 |
3.3.1 防风固沙物质量 |
3.3.2 防风固沙价值量 |
3.4 土壤肥力效益 |
3.4.1 土壤肥力物质量 |
3.4.2 土壤肥力价值量 |
3.5 固碳释氧效益 |
3.5.1 固碳释氧物质量 |
3.5.2 固碳释氧价值量 |
3.6 水源涵养效益 |
3.6.1 水源涵养物质量 |
3.6.2 水源涵养价值量 |
3.7 环境污染 |
3.7.1 环境污染物质量 |
3.7.2 环境污染价值量 |
3.8 水资源消耗 |
3.8.1 水资源消耗物质量 |
3.8.2 水资源消耗价值量 |
第四章 科尔沁沙地马铃薯种植区的生态效益评估 |
4.1 科尔沁沙地概况 |
4.1.1 地理位置 |
4.1.2 地质与地貌 |
4.1.3 气候与水文 |
4.1.4 土壤与植被 |
4.1.5 企业概况 |
4.2 科尔沁沙地马铃薯种植区的生态效益评估 |
4.2.1 实验设计 |
4.2.2 产品提供效益 |
4.2.3 防风固沙效益 |
4.2.4 土壤肥力效益 |
4.2.5 固碳释氧效益 |
4.2.6 水源涵养效益 |
4.2.7 环境污染评估 |
4.2.8 水资源消耗评估 |
4.2.9 马铃薯种植区综合生态效益 |
第五章 樟子松林与马铃薯种植区沙地生态效益对比研究 |
5.1 樟子松林的沙地生态效益估算 |
5.1.1 产品提供效益 |
5.1.2 阻滞降尘效益 |
5.1.3 土壤肥力效益 |
5.1.4 固碳释氧效益 |
5.1.5 水源涵养效益 |
5.1.6 樟子松林的沙地综合生态效益 |
5.2 樟子松林与马铃薯种植区的沙地生态效益对比研究 |
第六章 结论与展望 |
6.1 初步结论 |
6.2 问题和展望 |
6.2.1 问题 |
6.2.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
个人简况及联系方式 |
(3)衬膜水稻技术对科尔沁沙地荒漠化土壤的修复效果研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
0.1 概述 |
0.2 荒漠化简介 |
0.2.1 荒漠化概念 |
0.2.2 荒漠化成因 |
0.2.3 荒漠化危害 |
0.2.4 荒漠化研究现状 |
0.3 土壤修复效果评价研究进展 |
0.4 衬膜水稻种植技术 |
0.5 高通量分子测序技术介绍 |
0.6 研究区域概况 |
第1章 研究内容、目的意义、方法与技术路线 |
1.1 研究内容 |
1.2 研究目的意义 |
1.3 研究方法 |
1.4 技术路线 |
第2章 样品采集与测定 |
2.1 土壤样品采集 |
2.1.1 总氮测定方法,开氏消煮法 |
2.1.2 总磷测定方法,碳酸钠熔融法 |
2.1.3 总钾测定方法,氢氟酸-高氯酸消煮-火焰光度法 |
2.1.4 有机质测定方法,高温外热重铬酸钾氧化-容量法 |
2.1.5 细菌多样性测定方法,16Sr DNA分子测序 |
第3章 结果与分析 |
3.1 修复前后土壤总氮含量比较 |
3.2 修复前后土壤总磷含量比较 |
3.3 修复前后土壤总钾含量比较 |
3.4 修复前后土壤有机质含量比较 |
3.5 修复前后土壤微生物多样性比较 |
3.5.1 OTUs聚类分析 |
3.5.2 Alpha多样性分析 |
3.5.3 物种组成分析 |
3.5.4 Beta多样性分析 |
第4章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况 |
(4)科尔沁沙丘草甸相间地区植被群落动态模拟及生态系统健康评价(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 植被群落动态模拟研究现状 |
1.2.2 土地覆被分类研究现状 |
1.2.3 生态系统健康研究现状 |
1.3 研究目标内容和技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
2 研究区概况与研究方法及数据源 |
2.1 研究区域 |
2.2 试验区 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 基于结构方程模型的群落动态模拟 |
2.3.2 群落尺度覆被类型识别决策树 |
2.3.3 土地覆被演变解析方法 |
2.3.4 VORS生态系统健康评价 |
2.4 数据获取及预处理 |
2.4.1 植被数据 |
2.4.2 土壤数据 |
2.4.3 地形数据 |
2.4.4 水文气象监测数据 |
2.4.5 遥感数据 |
3 基于结构方程模型的植被群落动态模拟 |
3.1 理论基础与模型构建 |
3.1.1 模型构建 |
3.1.2 内生潜变量 |
3.1.3 外生潜变量 |
3.1.4 中介潜变量 |
3.2 研究区植被群落结构及其生境因子统计分析 |
3.3 SEM的模拟结果与解释分析 |
3.3.1 沙丘生境条件下的模拟结果与分析 |
3.3.2 草甸生境条件下的模拟结果与分析 |
3.3.3 区域尺度下的模拟结果与分析 |
3.4 植被群落的动态模拟 |
3.5 讨论与小结 |
4 基于群落尺度的土地覆被识别决策树构建 |
4.1 土地覆被分类及其遥感参数信息 |
4.1.1 土地覆被分类系统 |
4.1.2 典型植被的物候信息 |
4.1.3 NDVI时序数据特征 |
4.1.4 不同覆被类型的光谱特征 |
4.1.5 远红外波段反射率时序数据特征 |
4.2 决策树分类模型 |
4.3 精度评定 |
4.3.1 基于Sentinel-2卫星数据分类结果的评价 |
4.3.2 多种覆被识别方法的对比与评价 |
4.4 讨论与小结 |
5 气候变化特征及覆被演变过程监测 |
5.1 气候变化特征 |
5.1.1 气温变化 |
5.1.2 植被生长季降雨 |
5.1.3 水分亏缺 |
5.2 湖泊时空变化特征 |
5.3 沙丘草甸相间地区土地覆被变化的遥感监测 |
5.3.1 决策树分类模型参数优化 |
5.3.2 土地覆被类型变化分析 |
5.3.3 不同覆被类型的时空转换规律分析 |
5.4 沙丘草甸相间地区景观格局变化分析 |
5.4.1 景观水平上景观格局变化分析 |
5.4.2 类型水平上景观格局变化分析 |
5.5 讨论与小结 |
6 生态系统健康评价及影响因素分析 |
6.1 科尔沁沙丘草甸相间地区生态系统健康评价指标 |
6.1.1 生态系统活力 |
6.1.2 生态系统组织力 |
6.1.3 生态系统恢复力 |
6.1.4 生态系统服务能力 |
6.2 基于乡域尺度生态健康状况的时空变化 |
6.3 生态系统健康变化的影响因素分析 |
6.3.1 影响因素与生态系统健康变化的相关分析 |
6.3.2 基于结构方程模型的驱动力分析 |
6.4 讨论与小结 |
7 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 特色与创新 |
7.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)科尔沁沙地植被覆盖和物候变化及其对气候因子的响应(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 植被覆盖对气候因子响应的研究进展 |
1.2.2 植被物候观测方法及植被物候对气候因子响应的研究进展 |
1.2.3 中国沙地植被动态监测研究 |
1.3 研究内容、目标及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 技术路线 |
第2章 数据处理与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 数据来源及预处理 |
2.2.1 NDVI数据 |
2.2.2 气象数据 |
2.2.3 沙地类型数据 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 NDVI的平滑及物候参数的提取 |
2.3.2 Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验法 |
2.3.3 相关分析法 |
第3章 植被覆盖变化规律及其对气候变化的响应 |
3.1 植被覆盖的空间分布格局 |
3.2 植被覆盖的时空变化 |
3.3 不同沙地类型植被覆盖的变化趋势 |
3.4 植被覆盖对气候变化的响应 |
3.4.1 植被覆盖变化对气候变化的响应 |
3.4.2 植被覆盖变化对气候变化响应的空间格局 |
3.4.3 不同沙地类型植被覆盖变化对气候变化的响应 |
第4章 植被物候变化规律及其对气候变化的响应 |
4.1 植被物候参数的空间格局 |
4.2 植被物候参数的时空变化趋势 |
4.2.1 时间变化趋势 |
4.2.2 空间变化趋势 |
4.2.3 不同沙地类型植被物候参数的变化趋势 |
4.3 植被物候参数对气候变化的响应 |
4.3.1 返青期对月际气候变化的响应 |
4.3.2 枯黄期对月际气候变化的响应 |
4.3.3 返青期对季前气候变化的响应 |
4.3.4 枯黄期对季前气候变化的响应 |
4.3.5 不同沙地类型返青期对气候变化的响应特征 |
4.3.6 不同沙地类型枯黄期对气候变化的响应特征 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(6)科尔沁沙地近20年土地覆被变化及驱动因素分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 全球土地利用/土地覆被变化进展 |
1.2.2 我国土地利用/土地覆被变化进展 |
1.2.3 科尔沁沙地的研究现状 |
1.3 技术路线 |
1.4 本章小结 |
第2章 研究区与研究数据 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气候条件 |
2.1.3 植被与土壤 |
2.1.4 人口与经济 |
2.2 研究数据概况 |
2.2.1 卫星影像数据 |
2.2.2 辅助数据概况 |
2.2.3 气温与降水数据 |
2.2.4 人口与经济数据 |
2.3 土地覆被分类系统 |
2.4 样本数据选取 |
2.5 本章小结 |
第3章 研究方法 |
3.1 土地覆被分类方法 |
3.1.1 支持向量机分类(SVM) |
3.1.2 随机森林分类(RF) |
3.2 混淆矩阵方法 |
3.3 土地转移矩阵方法 |
3.4 单元网格法 |
3.5 本章小结 |
第4章 SVM和RF分类比较 |
4.1 整体分类效果 |
4.2 分类精度 |
4.3 本章小结 |
第5章 土地覆被变化分析 |
5.1 各地类占比变化 |
5.2 各地类土地转移变化 |
5.3 土地覆被时空变化 |
5.3.1 各地类面积变化的空间分布 |
5.3.2 沙地主体地区各地类面积变化的空间分布 |
5.3.3 沙地主体地区各地类面积变化的相关关系 |
5.4 本章小结 |
第6章 驱动因素分析 |
6.1 土地覆被变化与自然驱动力 |
6.2 土地覆被变化与人文驱动力 |
6.2.1 人口 |
6.2.2 产业经济 |
6.2.3 技术 |
6.2.4 政策 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 研究不足 |
7.3 研究展望 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)科尔沁沙地土地覆被分类及其时空演变分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 植被群落分类研究 |
1.2.2 基于多光谱遥感的植被分类研究 |
1.2.3 基于高光谱遥感的植被分类研究 |
1.2.4 植被演替研究 |
1.3 主要研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 自然地理位置 |
2.1.2 气候特征 |
2.1.3 主要植被类型 |
2.1.4 水文地质条件 |
2.2 数据获取及处理 |
2.2.1 主要覆被类型划分 |
2.2.2 高光谱数据获取及处理 |
2.2.3 多光谱数据获取及预处理 |
2.2.4 影像分类方法 |
2.2.5 分类精度验证方法 |
2.2.6 动态演变分析方法 |
3 不同植被群落的高光谱特征分析 |
3.1 不同演替阶段差巴嘎蒿群落光谱特征分析 |
3.1.1 差巴嘎蒿群落演替阶段划分 |
3.1.2 不同演替阶段差巴嘎蒿群落的光谱特征分析 |
3.1.3 不同演替阶段差巴嘎蒿群落的光谱一阶导数分析 |
3.1.4 不同演替阶段差巴嘎蒿群落的光谱连续统去除分析 |
3.2 不同群落高光谱特征分析 |
3.2.1 不同群落的光谱特征分析 |
3.2.2 不同群落的一阶导数分析 |
3.2.3 不同群落的连续统去除分析 |
3.2.4 不同群落植被指数特征 |
3.3 本章小结 |
4 基于多光谱数据的土地覆被分类及其演替研究 |
4.1 多光谱影像分类研究 |
4.1.1 样本点选取 |
4.1.2 不同分类方法对比分析 |
4.1.3 基于决策树模型的时序影像分类 |
4.2 基于分类影像的土地覆被演替研究 |
4.2.1 不同地类面积及结构变化 |
4.2.2 演替过程中整体结构变化 |
4.2.3 主要覆被类型动态变化分析 |
4.2.4 时空迁移分析 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(8)西藏高寒河谷沙地植被恢复特征及经营对策研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 干旱区植被恢复研究 |
1.2.2 自然恢复和人工恢复模式研究现状 |
1.2.3 植被恢复的群落结构与空间分布特征研究 |
1.2.4 地形及土壤因子对植被恢复的影响 |
1.3 研究目标与内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 拟解决的关键科学问题 |
1.5 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 野外调查 |
2.2.2 群落分析 |
2.2.3 土壤与植被样品分析 |
2.2.4 雷达数据处理 |
2.2.5 数据处理与统计分析 |
第三章 不同沙地类型人工恢复模式下植被特征变化 |
3.1 三种类型沙地植被恢复特征 |
3.1.1 植物种类的差异 |
3.1.2 植株生长的差异 |
3.1.3 物种多样性的变化 |
3.1.4 植被与土壤的关系 |
3.1.5 讨论 |
3.1.6 小结 |
3.2 沙障对沙地植被恢复的影响 |
3.2.1 植被种类的差异 |
3.2.2 植株生长状况的变化 |
3.2.3 物种多样性的变化 |
3.2.4 讨论 |
3.2.5 小结 |
3.3 基于TLS不同海拔植被恢复特征的动态变化 |
3.3.1 土壤性质和植株生长的变化 |
3.3.2 土壤性质随海拔的变化 |
3.3.3 植株生长随海拔的变化 |
3.3.4 讨论 |
3.3.5 小结 |
第四章 基于TLS自然恢复模式下砂生槐群落的植被特征变化 |
4.1 不同地形土壤状况 |
4.1.1 土壤粒度特征 |
4.1.2 土壤性质的变化 |
4.2 株高分级与个体数量随地形的变化 |
4.3 空间分布随微地形的变化 |
4.3.1 个体分布随高程的变化 |
4.3.2 个体分布随坡度的变化 |
4.3.3 个体分布随坡向的变化 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 不同恢复模式下高寒河谷典型群落的植被特征研究 |
5.1 沙地不同群落间的土壤状况 |
5.1.1 土壤物理性质 |
5.1.2 土壤养分含量 |
5.2 沙地不同优势植物种的植株生长与叶片养分 |
5.3 讨论 |
5.3.1 植被特征变化对土壤性质的响应 |
5.3.2 叶片养分与土壤性质的关系 |
5.4 本章小结 |
第六章 西藏高原沙地植被可持续经营对策 |
6.1 植被恢复现状与存在问题 |
6.1.1 现状 |
6.1.2 存在的问题 |
6.2 植被恢复的影响因素 |
6.2.1 自然条件 |
6.2.2 人为干扰 |
6.3 可持续经营对策建议 |
6.3.1 对策 |
6.3.2 建议 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 不足与展望 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
参考文献 |
(9)我国北方地区土地荒漠化时空分布特征分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 荒漠化相关概念 |
1.3 荒漠化研究进展 |
1.4 研究内容和技术路线 |
2 研究区域概况 |
2.1 地理位置及行政区划 |
2.2 地形与地貌特征 |
2.3 气候与水文特征 |
2.4 土地利用和植被状况 |
3 研究方法及理论基础 |
3.1 荒漠化等级划分 |
3.2 植被覆盖度反演方法 |
3.3 Sen趋势分析和Mann-Kendall趋势性检验 |
3.4 残差趋势分析 |
3.5 长短期记忆神经网络 |
4 土地荒漠化特征分析 |
4.1 数据收集及预处理 |
4.2 荒漠化时空变化特征 |
4.3 人类活动影响 |
5 科尔沁地区未来荒漠化分析 |
5.1 基于LSTM神经网络的短期NDVI预测 |
5.2 科尔沁地区未来土地荒漠化特征分析 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(10)沙地樟子松外生菌根真菌特性及其对樟子松幼苗的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 沙地樟子松研究进展 |
1.2.2 外生菌根研究进展 |
1.3 现阶段研究的不足之处 |
1.4 拟解决的关键问题 |
2 研究区概况 |
2.1 地理位置 |
2.2 气候 |
2.3 水文 |
2.4 地形地貌 |
2.5 土壤 |
2.6 植被 |
2.7 社会经济 |
3 研究内容与研究方法 |
3.1 研究内容 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 野外调查取样 |
3.2.2 外生菌根真菌群落组成与多样性分析 |
3.2.3 气象和土壤数据获取与分析 |
3.2.4 外生菌根真菌生长特性 |
3.2.5 菌根化幼苗培养及干旱胁迫试验 |
3.2.6 统计分析 |
3.3 技术路线 |
4 沙地樟子松外生菌根真菌群落特征及驱动因子 |
4.1 呼伦贝尔沙地樟子松林菌根真菌群落特征及驱动因子 |
4.1.1 呼伦贝尔沙地樟子松林外生菌根真菌群落结构 |
4.1.2 呼伦贝尔沙地樟子松林外生菌根真菌群落组间差异及驱动因子 |
4.2 毛乌素沙地樟子松人工林菌根真菌群落特征及驱动因子 |
4.2.1 毛乌素沙地樟子松林外生菌根真菌群落结构 |
4.2.2 毛乌素沙地樟子松林外生菌根真菌群落组间差异及驱动因子 |
4.3 科尔沁沙地樟子松人工林菌根真菌群落特征及驱动因子 |
4.3.1 科尔沁沙地樟子松林外生菌根真菌群落结构 |
4.3.2 科尔沁沙地樟子松林外生菌根真菌群落组间差异及驱动因子 |
4.4 不同沙地樟子松林外生菌根真菌群落特征及驱动因子 |
4.4.1 不同沙地樟子松外生菌根真菌群落结构 |
4.4.2 不同沙地樟子松外生菌根真菌群落组间差异及驱动因子 |
4.5 讨论与小结 |
4.5.1 讨论 |
4.5.2 小结 |
5 外生菌根真菌生长特性 |
5.1 试验外生菌根真菌菌种筛选 |
5.2 碳源对外生菌根真菌生长的影响 |
5.3 氮源对外生菌根真菌生长的影响 |
5.4 水势对外生菌根真菌生长的影响 |
5.5 pH值对外生菌根真菌生长的影响 |
5.6 温度对外生菌根真菌生长的影响 |
5.7 讨论与小结 |
5.7.1 讨论 |
5.7.2 小结 |
6 外生菌根对沙地樟子松幼苗生长的影响 |
6.1 沙地樟子松幼苗的菌根侵染率与植株生长量 |
6.2 沙地樟子松菌根化苗的根系生长量和根系活力 |
6.3 沙地樟子松菌根化苗的叶绿素含量 |
6.4 沙地樟子松菌根化苗的光合作用特征参数 |
6.5 讨论与小结 |
6.5.1 讨论 |
6.5.2 小结 |
7 沙地樟子松菌根化幼苗对干旱胁迫的响应 |
7.1 沙地樟子松菌根化苗株高生长量和叶水势 |
7.2 沙地樟子松菌根化苗细胞膜受伤程度 |
7.3 沙地樟子松菌根化苗渗透调节物质含量 |
7.4 沙地樟子松菌根化苗抗氧化酶活性 |
7.5 沙地樟子松菌根化苗叶片最大光化学效率 |
7.6 沙地樟子松菌根化幼苗抗旱性评价 |
7.7 讨论与小结 |
7.7.1 讨论 |
7.7.2 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录 A 采样地土壤理化性质 |
个人简介 |
第一导师简介 |
第二导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
四、科尔沁沙地荒漠化及生态恢复研究展望(论文参考文献)
- [1]“山水林田湖草沙生命共同体”理念下的科尔沁沙地生态治理[J]. 刘志民,余海滨. 中国沙漠, 2022(01)
- [2]基于生态系统服务价值的沙产业生态效益评估 ——以科尔沁沙地马铃薯种植基地为例[D]. 张晓琴. 山西大学, 2021(12)
- [3]衬膜水稻技术对科尔沁沙地荒漠化土壤的修复效果研究[D]. 付金晶. 辽宁大学, 2021(12)
- [4]科尔沁沙丘草甸相间地区植被群落动态模拟及生态系统健康评价[D]. 曹文梅. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [5]科尔沁沙地植被覆盖和物候变化及其对气候因子的响应[D]. 杜佳梦. 内蒙古师范大学, 2021(08)
- [6]科尔沁沙地近20年土地覆被变化及驱动因素分析[D]. 杜云. 上海师范大学, 2021(07)
- [7]科尔沁沙地土地覆被分类及其时空演变分析[D]. 邬亚娟. 内蒙古农业大学, 2020(02)
- [8]西藏高寒河谷沙地植被恢复特征及经营对策研究[D]. 廖承锐. 南京林业大学, 2020(01)
- [9]我国北方地区土地荒漠化时空分布特征分析[D]. 潘顺. 山东科技大学, 2020(06)
- [10]沙地樟子松外生菌根真菌特性及其对樟子松幼苗的影响[D]. 郭米山. 北京林业大学, 2020