文档介绍：第一章绪论
选题背景及意义
植被在生物圈和大气圈的能量和物质交换中扮演着重要角色(Cao & Woodward,1998)。草地植被是全球陆地面积最大的可更新资源,草地生态系统是陆地生态系统中面积最大、分布最广的生态系统之一,在全球变化中占重要地位,对全球碳循环和气候变化具有重大影响,是畜牧业发展的物质基础(Scurlock & Hall,1998;Du et al.,2004)。草地生态系统生境脆弱,容易受到外界的干扰,因而对全球气候和环境变化非常敏感(Zavaleta et al.,2003;Pei et al.,2009)。
×108 hm2,占全国草地总面积的1/3(孙鸿烈和郑度,1998),不仅是我国最大的草地畜牧业生产基地,也是黄河及长江等重要河流的发源地和我国重要的生态屏障(丁明军等,2010a)。受自然环境和社会条件的严重制约,草地资源是当地农牧民赖以生存和经济发展的物质基础。青藏高原拥有世界上海拔最高、面积最大、类型最为独特的高寒草甸生态系统(武高林和杜国祯,2007),属于典型的生态脆弱区。其脆弱性表现在土壤营养和土壤种子库活性低,草地植被更新能力差,草地自我恢复以及抵御任何自然和人为的扰动能力低,其生态系统一旦遭到破坏,恢复重建的难度非常大。而且在保护、改善、治理区域生态环境的过程中所需付出的经济成本和生态成本也明显高于低海拔地区(樊启顺等,2005;崔庆虎等,2007)。鉴于青藏高原经济重要性以及生态重要性和脆弱性,其稳定与否关系着高原畜牧业的发展方向、维系着农牧民的生产生活,对于生态系统的水源涵养、生物多样性保护和碳素固定等起着不可替代的作用(龙瑞军,2007)。因此,有必要对青藏高原草地植被进行长期有效的动态监测。
传统的草地监测手段主要采用野外实地采样法,这种方法费时费力、效率低、成本高,还受诸多人为因素的限制,无法快速在大范围内进行草地生长状况的动态监测。另外,这种方法常常用数量有限的监测站点代表一个区域,难以客观描述整个研究区内植被变化状况(色音巴图和贾峰,2003;陈云浩等,2002;牛宝茹等,2005)。遥感技术具有大范围、客观、快速等优点,为大尺度的草地资源监测提供了强有力的手段。自20世纪60年代遥感资料问世以来,各种不同时间和空间尺度的遥感数据已被广泛用于全球不同地区草地植被动态监测和评价的研究中(
Taylor et al.,1985;Anderson et al.,1993;Friedl et al.,1994;Wittich,1995; Todd et al.,1998)。我国草地遥感研究始于20世纪80年代,针对我国不同地区和类型的草地开展了大量的研究工作,并取得了一定的成果。最常见的草地遥感包括草地植被生长状况监测、草地生产力的估算、草地资源评估和草地退化评价等(徐希孺等,1985;樊锦沼等,1990;朴世龙等,2004;徐斌等,2007;马文红等,2010;郭泺等,2012;周宇庭等,2013)。
第4次气候综合报告,1906-℃,在北半球的高纬度地区温度升温幅度较大,~℃(, 2007)。青藏高原作为地球陆地生态系统的重要组成部分,对全球气候变化非常敏感,是北半球气候变化的启张器和调节器,该区气候变化不仅影响我国气候的变化,对北半球、甚至全球的气候都将会产生巨大影响(冯松等,1998)。因此,通过对青藏高原气候变化的分析在一定程度上可以反映全球气候变化的状况。青藏高原地区的升温速率也将高于同纬度其他地区,青藏高原高寒草地生态系统将不可避免的发生变化,并对青藏高原及其周边地区,以及全球尺度陆地生态系统产生影响。
草地生态系统生境脆弱,容易受到外界的干扰,因而对全球气候和环境变化非常敏感。青藏高原作为气候变化敏感区和生态脆弱区,显著的气候变化已经并将继续影响高原植被的生长。研究高原植被变化过程及其与气候变化的关系尤为重要。许多已有研究结果表明,近年来受全球气候变化、放牧活动和日趋频繁的人类经济活动的共同影响,青藏高原草地生态系统生产力下降、生物多样性丧失、土壤退化、经济和生态功能持续退化(王谋等,2004;王根绪等,2007;毛飞等,2008;邵伟和蔡晓布,2008;Gao et al.,2010;宋春桥等,2011;郭泺等,2012)。然而,也有一些研究结果表明,青藏高原草地植被生长季NDVI有增加趋势,并指出导致这一现象的主要原因可能是由于全球气候变暖,高原植被生长季提前和生长速度加快(杨元合和朴世龙,2006;范广洲等,2008;丁明军等,2010a)。由此可见,对于青藏高原植被的变化趋势及其与气候变化的关系还存在一定的争论。高原植被变化、气候变化以及