三江源地區(qū)高寒草地生物量和草畜平衡的時空變化動態(tài)及其影響因素研究.pdf

1、 分類號： 分類號： 密級： 密級：公開 公開 研 究 生 學(xué) 位 論 文 論文題目（中文） 論文題目（中文）三江源地區(qū)高寒草地 三江源地區(qū)高寒草地生物量 生物量和草畜平衡的 和草畜平衡的時空變化動態(tài)及其影響因素研究 空變化動態(tài)及其影響因素研究 論文題目（外文） 論文題目（外文）Temporal and Spatial Dynamics of Alpine Grassland Biomass and Grass

2、land Livestock Balance and Its Influential Factors in the Three River Headwaters Region 研 究 生 姓 名 研 究 生 姓 名 楊淑霞 楊淑霞 學(xué) 科 、 專 業(yè) 學(xué) 科 、 專 業(yè) 草學(xué) 草學(xué). 草學(xué) 草學(xué) 研 究 方 向 研 究 方 向 遙感與地理信息系統(tǒng) 遙感與地理信息系統(tǒng) 學(xué) 位 級 別 學(xué) 位 級 別 博 士 導(dǎo)師姓名、職稱

3、 導(dǎo)師姓名、職稱 梁天剛 梁天剛 教授 教授 論 文 工 作 論 文 工 作 起 止 年 月 起 止 年 月 2014 2014 年 9 9 月至 月至 2017 2017 年 5 月 論 文 提 交 日 期 論 文 提 交 日 期 2017 2017 年 4 月 論 文 答 辯 日 期 論 文 答 辯 日 期 2017 2017 年 5 月 學(xué) 位 授 予 日 期 學(xué) 位 授 予 日 期 2017 2017 年 12

4、 12 月 校址：甘肅省蘭州市 校址：甘肅省蘭州市 i 三江源地區(qū)高寒草地生物量 三江源地區(qū)高寒草地生物量和草畜平衡 和草畜平衡的時空變化動態(tài) 時空變化動態(tài) 及其影響因素研究 及其影響因素研究 中文摘要 中文摘要 三江源區(qū)是長江、 黃河和湄公河的發(fā)源地， 是我國生態(tài)環(huán)境安全最敏感地區(qū)之一。由于受氣候變化及人類的不合理利用影響，20 世紀(jì) 70 年代中后期三江源區(qū)出現(xiàn)了草地退化，對三江源區(qū)乃至全國的生態(tài)安全造成了嚴(yán)重的威脅。因此，開展三江

5、源區(qū)草地生物量遙感監(jiān)測， 評價三江源區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀， 分析三江源區(qū)草地生物量及草畜平衡變化狀況的影響因素， 對三江源地區(qū)的生態(tài)保護及草地畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。 本研究利用與草地地上生物量（Aboveground Biomass，AGB）關(guān)系密切的植被指數(shù)、土壤、氣象和植被等因子構(gòu)建單因素和多因素模型，探索神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（Artificial Neuron Network，ANN）在草地生物量估算中的作用；通過對比分析模型精度

6、，確定最優(yōu)模型，對三江源區(qū) 2001-2016 年草地 AGB 進行估算，探討并分析了不同草地類型、氣候區(qū)、流域和行政區(qū)的草地 AGB 時空變化特征；在分析三江源區(qū)理論載畜量和載畜力基礎(chǔ)上， 結(jié)合 2004-2015 年玉樹州和果洛州的實際家畜年末存欄數(shù)據(jù)， 分析了三江源區(qū)草畜平衡狀況， 并對其驅(qū)動力進行了探討。研究結(jié)果表明： 1） Landsat 植被指數(shù) NDI7 與草地 AGB 之間具有較好的相關(guān)性， R2 達 0.3480，其次

7、為 NDVI，R2 為 0.3002。NDI7 和 NDVI 與草地 AGB 分別構(gòu)建的指數(shù)模型（y=227.57e3.102x，R2=0.3704，RMSE=575.781 kg DW/ha）和（y=192.33e2.7613x，R2=0.3644，RMSE=576.211kg DW/ha）擬合精度較高，但在大范圍的草地 AGB反演中受天氣狀況的嚴(yán)重影響。 2） 基于與 AGB 關(guān)系密切的單一指標(biāo)構(gòu)建的各種反演模型僅能反映三江源區(qū)草地

8、地上生物量變化的 16.24%到 44.90%，特別是基于 MODIS NDVI 的遙感反演模型（RMSE 為 787.86 kg DW/ha）僅能反映生物量變化的 44.90%?；诓莸厣w度、草層高度、經(jīng)度、緯度以及 NDVI 等變量的多元線性生物量回歸模型的擬合精度介于 40.14-58.03%之間，RMSE 介于 577.43-689.79 kg DW/ha，多元非線性回歸模型的擬合精度介于 46.63-62.10%， RMSE