近30年我国北方13省植被生长季变化分析

摘要

植被是全球陆地生态系统中极为重要的组成部分，植被对气候变化的反应很敏感，在全球变暖的大背景下，植被活动开始增强。植被物候变化及其与气候因子之间的相互关系研究已成为目前全球变化研究中的热点问题。国内外很多学者基于植被NDVI，运用遥感的方法研究植被生长季的变化趋势，并分析植被生长季变化与气候因子的响应关系。本研究选取我国北方13省，基于GIMMS3g NDVI、土地利用和气温降水数据，利用时间序列谐波分析法重构了时序NDVI数据，用一元六次多项式拟合了植被生长季曲线，并结合动态阈值法提取了我国北方13省近30年（1983-2012年）植被生长季参数，即生长季始期（SOS）、生长季末期（EOS）和生长季长度（LOS），并分析了其时空变化及对气温和降水的响应情况。通过本文的研究得到以下主要结论：
　　（1）GIMMS3g NDVI具有较长的时序特征和较好的数据质量，经HANTS时间序列谐波分析后能很好的表现植被生长季曲线特征，可用于后续植被生长季的研究；
　　（2）近30年北方13省大部分地区生长季始期均值主要集中分布在90-150 d之间，全区30年平均值为111.6 d，呈提前趋势；平均生长季末期为266 d，主要集中在250-300 d之间，呈推迟趋势，全区平均生长季末期为266 d，主要集中在250-300 d之间，呈延长趋势；不同植被类型区域，同样存在着生长季始期提前，生长季末期推迟和生长季长度延长的总体趋势，而且生长季参数不是持续变化的，类型差异较大，空间特征明显；
　　（3）北方13省气温和降水的分布具有很大的空间差异性，研究时段内春季平均气温为8.03℃，呈上升趋势；平均降水量为51.22 mm，呈增加趋势；秋季平均气温为6.54℃，呈上升趋势；平均降水量为57.61 mm，呈增加趋势；不同植被类型区域，气温均呈上升趋势，降水量均呈增加趋势；
　　（4）北方13省植被物候生长季对气候的变化反应较为敏感。生长季始期与春季气温具有很强的负相关性，与降水的显著性不明显，但与降水的变化保持着大体相同的趋势，春季气温是影响生长季始期的主要因素；秋季气温的上升和降水量的增加都会使生长季末期延长，秋季气温对生长季始期的影响大于降水。气温和降水对草地生长季长度的影响最大，林地次之，而对灌丛的影响很小。

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西北师范大学研究生学位论文作者信息

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1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 研究进展

1.3 研究内容和创新之处

2 研究区与数据来源

2.1 研究区概况

2.2 数据来源

3 研究方法

3.1 数据重构方法

3.2 生长季参数提取方法

3.3 趋势分析方法

3.4 相关性分析

4 气温和降水量变化分析

4.1 春季气温和降水量变化特征

4.2 秋季气温和降水量变化特征

5 生长季参数变化分析

5.1 生长季始期

5.2 生长季末期

5.3 生长季长度

5.4 生长季参数对比分析

6 生长季参数对气候的响应

6.1 生长季始期对气候的响应

6.2 生长季末期对气候的响应

6.3 生长季参数对气候的响应对比分析

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

附录

致谢