柴达木盆地植被与湖泊时空格局及其对气候变化的响应

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1、分类号：密级：研究生学位论文柴达木盆地植被与湖泊时空格局及其对气候论文题目（中文）变化的响应TemporalandSpatialPatternsof论文题目（外文）VegetationandLakesandTheirResponsetoClimateChangeintheQaidamBasin研究生姓名杜玉娥学科、专业畜牧学·草业科学研究方向草地遥感与地理信息系统学位级别博士导师姓名、职称王宗礼教授论文工作起止年月2012年9月至2018年12月论文提交日期2018年12月论文答辩日期2018年5月学位授予日期2018年12月校址：甘肃省兰州市柴达木盆地植被与

2、湖泊时空格局及其对气候变化的响应中文摘要柴达木盆地位于我国青藏高原的北部，属大陆性季风气候。植被类型主要为荒漠类植被，盆地内分布有多个内陆湖泊，盆地外围受人类活动的影响较小，是研究植被、湖泊与气候变化相互关系的重要场所。因此，本项研究在系统分析1961～2016年盆地气候变化背景基础上，主要研究盆地植被和典型湖泊的动态变化规律及其对气候变化的响应；并对柴达木盆地植被和湖泊之间耦合关系及其驱动力进行了分析。主要结果如下：1）1961～2016年，盆地年平均气温升高，年降水增加，年日照时数减少，四季平均风速均减少，气候呈暖湿化是不争的事实。柴达木盆地年平均气温上升

3、趋势显著，气候倾向率为0.55℃/10a，较近50年来全国和全球平均水平显著偏高，四季升温速率从大到小依次为冬季>秋季>夏季>春季，其气候倾向率从大到小分别为0.71℃/10a、0.55℃/10a、0.43℃/10a和0.41℃/10a；近56年来盆地年降水总体上呈明显增加趋势，增加速率为10.95mm/10a。冬季增速最小，夏季最大，春季和秋季降水增速接近；年日照时数以38.4h/10a的速率减少，春季和冬季日照时数减少不明显，但夏季和秋季减少趋势显著；年平均风速减小速率为0.59m/s/10a，两次突变分别发生在1964年和1988年。四季平均风速从大到小

4、顺序为：春季>夏季>秋季>冬季，且四季平均风速减小趋势明显。2）2002～2015年，柴达木盆地植被面积增大，植被覆盖度呈向好趋势，地上生物量呈明显增大态势，植被的总碳汇增加，表明研究区生态环境趋好。盆地2植被面积的增速为644.11km/a；盆地低覆盖度、中覆盖度和高覆盖度植被面积222增加速率分别为300.2km、242.8km/a和101.2km/a；盆地地上生物量以小于15002kg/hm的低产植被为主，其面积占全部植被面积的90%以上，其余等级的植被仅零星分布；盆地人工植被—枸杞主要分布在德令哈市、格尔木市、都兰县以及乌8兰县等地，利用高分卫星初步估

5、算2017年盆地枸杞主产区总产量达1.8×10kg。受经济利益及气候暖湿化的影响，2008年后盆地人工植被面积明显扩大；预计未来50年两种不同增温模式下，草地碳汇潜力将分别增加25.55%和20.82%。气候暖湿化趋势有利于盆地植被总碳汇的增加。3）利用多源卫星资料，根据湖泊面积大小和遥感资料类型构建了湖泊水体面积提取模型，对盆地自东向西的典型湖泊面积及湖岸线变化分析的结果表明，东2部哈拉湖面积较过去52年扩大27.66km；中部的小柴旦湖面积近42年来扩大了I263.54km；而位于盆地西部的尕斯库勒湖呈现先增大后减小的趋势，1976～2017年期间尕斯库勒

6、湖面积呈不规则波动变化；导致盆地外围中、东部湖泊面积扩大、湖岸线外推的主要原因是：近56年来，柴达木盆地的气候暖湿化导致降水增加；近年来柴达木盆地植被面积趋于增大；盆地中东部大部分地区入湖径流增加；地形平坦导致盆地湖泊面积变化剧烈；近年来当地政府部门加大了人工增雨等生态环境综合治理及生态文明建设的力度。4）柴达木盆地气候、植被和湖泊变化之间存在一定的耦合关系：体现在植被总面积与年降水、5-9月的降水量和夏季降水量均呈正相关关系，与冬季降水量呈负相关，而与秋季降水量及年平均气温无明显相关性；盆地外围典型湖泊在2004～2016年的面积与其周边气象台站上一年的年降

7、水资料相关性分析结果表明：盆地外围中东部湖泊面积随其周边气象台站上一年降水的增加均呈弱的扩大趋势；而西部的尕斯库勒湖水体面积随其周边气象站与上一年年降水的减小呈较显著的减小趋势；盆地植被总面积随湖泊总面积的增加呈显著上升趋势。关键词：柴达木盆地；气候变化；植被覆盖度与生物量；湖泊；时空变化IISpatialandTemporalPatternsofVegetationandLakesintheQaidamBasinandTheirResponsetoClimateChangeAbstractTheQaidamBasinislocatedinthenorther

8、nofQinghai-TibetPla