地理学报 ›› 2017, Vol. 72 ›› Issue (3): 407-419.doi: 10.11821/dlxb201703004
收稿日期:
2016-09-26
修回日期:
2016-11-20
出版日期:
2017-03-15
发布日期:
2017-03-15
作者简介:
作者简介:史文娇(1982-), 女, 辽宁葫芦岛人, 博士, 副研究员, 硕士生导师, 中国地理学会会员(S110008514M), 研究方向为全球变化与区域农业。E-mail:
基金资助:
Wenjiao SHI1,2,3,4(), Yiting LIU2,3, Xiaoli SHI5
Received:
2016-09-26
Revised:
2016-11-20
Published:
2017-03-15
Online:
2017-03-15
Supported by:
摘要:
气候对北方农牧交错带界线变迁的定量影响是目前生态脆弱敏感区对气候变化响应领域的研究热点问题。前人已在气候变化对农牧交错带界线的定性影响方面有较为深刻的认识,但仍缺乏在时间和空间上对气候贡献率进行有针对性的定量辨识。本文利用1970年以来长时间序列的国家气象站点数据和土地利用遥感解译数据,分别提取了基于气候要素和土地利用的20世纪70年代、80年代、90年代和21世纪前10年4个时期的北方农牧交错带界线,通过垂直和水平方向变动探测方法(FishNet)和界线变迁方向变动探测方法(DSAS)对气候界线与土地利用界线的时空变化进行探测,定量分析了不同时期气候对农牧交错带界线变迁影响的贡献率。结果表明,气候与土地利用界线空间分布格局及气候贡献率在不同时期、不同区域差异较大,在西北地区变幅最小,东北地区变幅最大。在大兴安岭东南缘农田控制水源涵养生态功能区西北段以及内蒙古高原东南缘农、林、牧业生态—生产功能区西北段,气候与土地利用界线空间耦合关系最为密切,在该地区基于FishNet方法下水平方向上气候贡献率达10.7%~44.4%,垂直方向上达4.7%~55.9%;基于DSAS方法下气候贡献率为1.1%~16.8%。两种方法探测结果大部分趋于一致,但DSAS方法精度高,适用于小范围精确探测;FishNet方法更简单,适用于精度要求不高、快速直观的统计分析。本研究可为北方农牧交错带内农牧业生产适应气候变化、合理开发土地生产潜力、保护农牧交错带区内生态环境提供科学依据和指导。
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表1
北方农牧交错带地区生态功能区划分
简称 | 生态功能区名称 | 主要生态服务功能 |
---|---|---|
NW-1 | 大兴安岭东南缘农田控制水源涵养生态功能区西北段 | 农牧业生产/林果业生产/ 沙漠化控制/生态旅游 |
SE-1 | 大兴安岭东南缘农田控制水源涵养生态功能区东南段 | |
NW-2 | 内蒙古高原东南缘农、林、牧业生态—生产功能区西北段 | 农牧业生产/沙漠化控制 |
SE-2 | 内蒙古高原东南缘农、林、牧业生态—生产功能区东南段 | |
NW-3 | 黄土高原北部农牧交错水土保持生态功能区西北段 | 水土保持/农林产品生产 |
SE-3 | 黄土高原北部农牧交错水土保持生态功能区东南段 | |
NW-4 | 河西走廊干旱荒漠绿洲农业生态功能区西北段 | 沙漠化控制/农业生产 |
SE-4 | 河西走廊干旱荒漠绿洲农业生态功能区东南段 |
表2
气候变化对北方农牧交错带界线变迁影响的定量探测
区域 | 阶段 | X方向 | Y方向 | 界线变迁方向 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
样本数 | r2 | 样本数 | r2 | 样本数 | r2 | ||||
NW-1 | 20世纪70-80年代 | 261 | 0.444 | - | - | 580 | 0.027 | ||
20世纪80-90年代 | 255 | 0.107 | - | - | - | - | |||
20世纪90年代-21世纪前10年 | 411 | 0.202 | 331 | 0.047 | 580 | 0.011 | |||
NW-2 | 20世纪70-80年代 | 473 | 0.209 | 655 | 0.088 | 755 | 0.168 | ||
20世纪80-90年代 | - | - | 726 | 0.559 | - | - | |||
20世纪90年代-21世纪前10年 | - | - | 697 | 0.104 | 755 | 0.043 | |||
NW-3 | 20世纪70-80年代 | - | - | - | - | - | - | ||
20世纪80-90年代 | - | - | 457 | 0.082 | 612 | 0.043 | |||
20世纪90年代-21世纪前10年 | - | - | - | - | - | - | |||
NW-4 | 20世纪70-80年代 | - | - | 77 | 0.052 | 73 | 0.153 | ||
20世纪80-90年代 | - | - | - | - | - | - | |||
20世纪90年代-21世纪前10年 | - | - | - | - | - | - | |||
SE-1 | 20世纪70-80年代 | - | - | - | - | - | - | ||
20世纪80-90年代 | - | - | - | - | - | - | |||
20世纪90年代-21世纪前10年 | - | - | - | - | 891 | 0.015 | |||
SE-2 | 20世纪70-80年代 | - | - | - | - | - | - | ||
20世纪80-90年代 | 567 | 0.040 | - | - | 985 | 0.032 | |||
20世纪90年代-21世纪前10年 | - | — | - | - | - | - | |||
SE-3 | 20世纪70-80年代 | 357 | 0.201 | 568 | 0.227 | 932 | 0.099 | ||
20世纪80-90年代 | - | - | - | - | - | - | |||
20世纪90年代-21世纪前10年 | - | - | - | - | 932 | 0.019 | |||
SE-4 | 20世纪70-80年代 | - | - | - | - | - | - | ||
20世纪80-90年代 | - | - | - | - | - | - | |||
20世纪90年代-21世纪前10年 | - | - | - | - | - | - |
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