近11年来祁连山净初级生产力变化及对气候的响应研究

摘要

NPP作为植被生长状况的最佳指示因子，是监测区域或全球植被碳循环的最有效指标。本研究基于 NASA免费提供的2003～2013年分辨率为1km、500m的MODIS（MOD15A2、MOD09A1）数据并结合气候资料，通过对逐像元信息的处理，采用最大值合成法、斜率分析法、均值法、相关分析法，研究了近11年来祁连山年际、年内、生长季及不同季节植被 NPP的时空变化与气候因子的相关程度。研究祁连山地区植被 NPP变化与气候因子的响应关系对研究区土地利用总体特征的认识，对区域及全球气候和环境变化的碳循环状况都将产生深远的意义。本研究结果表明：
　　（1）2003～2013年祁连山NPP的年内变化特征明显，其NPP较大值主要集中在生长季（6～9月），其中夏季植被NPP的贡献率最高，约占全年NPP总量的86.39％；2003～2013年NPP的平均值在153.17～207.13 gC·m-2·a-1之间呈缓慢波动增加趋势；2003～2013年祁连山植被NPP不同季节植被的变化趋势存在较明显的差异，夏季NPP变化速率最大；春季、秋季及冬季NPP变化率在减小；主要是由于祁连山的气温、降水和积雪消融状况的影响，祁连山植被在2003～2013年的生长季整体上呈缓慢增加趋势。祁连山生长季雨热同期，适宜植被生长，且增加幅度最大的为6、7月，8月次之，各月NPP的变化趋势各异。
　　（2）2003～2013年祁连山地区的NPP分布差异大，东部地区平均NPP值年累积最大，大多在200～400 gC·m-2·a-1之间，部分地区可在500 gC·m-2·a-1之上；中部地区值在100～400 gC·m-2·a-1之间；大多西部地区值在0～100 gC·m-2·a-1之间，高山冰雪覆盖区域和荒漠区生物量最小；祁连山地区2003～2013年植被NPP的空间变化呈缓慢增加趋势，增加面积为9820 km2，约占总面积的21.04％。祁连山地区植被NPP减少的面积为8225 km2，约占植被总面积的17.63％。总体来说，近11年来祁连山地区植被NPP有所提高，生态环境得到改善；祁连山地区不同季节NPP年际变化趋势的区域差异显著，夏季是一年中植被NPP最高的时候，植被增加的面积最多。
　　（3）NPP大于200 gC·m-2·a-1的植被类型有栽培植被、阔叶林植被、针叶林植被、灌丛植被；NPP在100～200 gC·m-2·a-1的植被类型有草甸植被、沼泽植被、草原植被、其它植被；NPP小于100gC·m-2·a-1的植被类型有高山植被和荒漠植被。不同植被类型 NPP差异还与植被类型有关，木本植物比草本植物具有较高NPP，高山植被和荒漠植被主要受气温和降水的严重制约，导致NPP值较低。
　　（4）祁连山春季 NPP的限制因子中降水的影响要大于气温，夏季降水对NPP的影响较春季有所减弱，相比之下，气温对植被的影响程度略有提高，秋季主要是气温决定着植被的生长状况，秋季较高的气温对植被的生长有促进作用，冬季气温和降水都表现的很弱，部分地区冬季降雪覆盖在植被上有利于保暖可促使植被生长。祁连山不同植被类型对气温和降水的响应程度不同，高山植被、针叶林及栽培植被对气温的响应程度要明显大于降水，草甸、草原和荒漠植被对降水的响应程度要明显大于气温，沼泽植被和其它植被类型对气候的响应不太明显。

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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研究背景及意义

1.2 NPP研究进展

2 研究区自然概况

2.1 地理位置

2.2 地质地貌

2.3 气候水文

2.4 植被土壤

3 数据来源与研究方法

3.1 NPP估算模型的选用及精度检验

3.2 数据来源与预处理

3.3 研究方法

3.4 技术路线

4 祁连山植被净初级生产力变化特征分析

4.1祁连山植被NPP的时间变化趋势

4.2祁连山植被NPP的空间变化特征

5 祁连山不同植被类型净初级生产力时空变化分析

5.1 祁连山不同植被类型多年平均净初级生产力特征

5.2祁连山不同植被类型净初级生产力的年际变化特征

5.3祁连山不同植被类型净初级生产力的年际空间变化趋势

6 祁连山植被覆盖变化对气候变化的响应

6.1 祁连山不同季节植被对气温和降水的响应

6.2 祁连山生长季植被对气温和降水的响应

6.3祁连山不同植被类型NPP对气温和降水的响应

7 结论与展望

7.1研究结论

7.2研究不足与展望

参考文献

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