黑龍江省土地覆蓋景觀格局對氣候變化響應(yīng)的研究.pdf

1、隨著全球環(huán)境變化研究的深入，人們逐漸認(rèn)識到土地覆蓋變化對其具有重要影響，由此，土地利用/覆蓋變化的研究即成為全球環(huán)境變化研究的前沿和熱點領(lǐng)域，同時也是從自然和社會經(jīng)濟兩方面綜合研究全球和區(qū)域環(huán)境變化的突破口之一。選擇典型區(qū)域，通過各種手段來揭示土地覆蓋變化的特征，綜合分析土地覆蓋變化的自然與人文的動力機制，為更大尺度的土地覆蓋變化綜合分析乃至全球環(huán)境變化研究提供更為豐富而準(zhǔn)確的區(qū)域信息，成為近年來土地覆蓋變化研究的熱點。本研究運用“3S

2、”技術(shù)、景觀生態(tài)學(xué)理論和統(tǒng)計模型方法，以全球氣候變化的敏感區(qū)域——黑龍江省為研究對象，通過對研究區(qū)的逐日氣象數(shù)據(jù)和NOAA/AVHRR、MODIS/EOS影像數(shù)據(jù)的分析，研究其土地覆蓋的空間格局、組合特征和動態(tài)變化情況，討論研究區(qū)土地覆蓋格局對氣候效應(yīng)的響應(yīng)，探討其土地覆蓋變化的主要影響因子，從而在時空尺度上揭示其土地覆蓋景觀格局變化情況及其主要驅(qū)動力，為實現(xiàn)黑龍江區(qū)域土地資源的可持續(xù)利用和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供理論參考。主要結(jié)論如下

3、： ①1961-2003年間黑龍江省氣候總體呈變暖趨勢。43年來全省平均升溫0.88℃，其中冬季升溫最明顯。升溫是以最低氣溫升高開始的，日平均氣溫次之，且日較差逐步減小極端低溫事件發(fā)生的頻率平均以5次/10年的速率下降，而極端高溫事件平均以2次/10年的速率上升，特別到1990年代中期以后，平均以5次/10年的速率上升。 ②省際范圍內(nèi)降水量總體無明顯變化，但降水呈增長趨勢的測站略多于呈下降趨勢的測站。全省絕大多數(shù)測站降水

4、頻次呈現(xiàn)下降趨勢，降水強度有增加的趨勢。與氣溫和降水變化相對應(yīng)，除寒冷濕潤區(qū)的相對濕度總體上呈微弱的上升趨勢外，其它各氣候區(qū)的相對濕度均呈緩慢下降趨勢。 ③1993-2003年間，耕地、水域、建筑用地與未利用地面積都有不同程度的增加，而林地和草地面積在減少。10年間土地覆蓋變化速度緩慢和極緩慢的地區(qū)占90％以上。綜合土地覆蓋動態(tài)度由大到小的順序依次為：林地、耕地、草地、建筑用地、水域和未利用地。土地覆蓋類型相互間的轉(zhuǎn)化突出表現(xiàn)為

5、林地和草地向耕地的轉(zhuǎn)化，以及耕地向林地的轉(zhuǎn)化。10年間各土地覆蓋類型的重心發(fā)生了不同程度的偏移。其中草地的重心偏移最大，向北偏東偏移了0.32km；水域的重心偏移量最小，向南偏東偏移了0.03km。 ④運用景觀生態(tài)學(xué)理論研究10年問黑龍江省土地覆蓋景觀格局的變化，結(jié)果表明：在斑塊水平上，全省呈現(xiàn)林地、耕地和草地斑塊趨于破碎分布，水域、建筑用地和未利用地斑塊趨于聚集分布的土地覆蓋格局，且2003年的斑塊數(shù)量均大于1993年，其中草

6、地在這兩時期的差異最明顯；在景觀水平上，2003年黑龍江省土地覆蓋景觀多樣性指數(shù)較1993年有所提高，與之相對應(yīng)，優(yōu)勢度指數(shù)明顯下降，均勻度指數(shù)有所增加，從而導(dǎo)致了土地的破碎程度增加，自然環(huán)境的整體結(jié)構(gòu)被打破。同時，黑龍江省2003年的斑塊平均形狀指數(shù)和分形維數(shù)小于1993年，自然、半自然狀態(tài)的景觀的形狀趨于簡單化，區(qū)域生態(tài)調(diào)節(jié)作用有所削弱。 ⑤利用典型相關(guān)分析方法，選擇了8個表征土地覆蓋變化的變量和23個與自然和人文條件有關(guān)的

7、變量(其中自然變量著重選取了氣候因素)，研究土地覆蓋驅(qū)動因子的結(jié)果表明：黑龍江省土地覆蓋變化是在自然因素和人為因素共同作用下形成的，北部受自然因素影響較大，南部受社會驅(qū)動因素影響較大。 ⑥耕地總面積和斑塊數(shù)的變化受最低氣溫、國內(nèi)生產(chǎn)總值和第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的影響顯著，其中經(jīng)濟驅(qū)動因素的影響要大于氣候條件的影響；林地總面積和斑塊數(shù)的變化受最低氣溫、≥10℃積溫和國內(nèi)生產(chǎn)總值的影響顯著，其中受溫度的控制大于受經(jīng)濟驅(qū)動因素的控制；草地總面