三江平原植被净初级生产力的估算及分析

摘要

本研究选择三江平原为研究区,以MODIS产品、TRMM产品、气象资料为主要数据源,修正传统的净初级生产力估算模型(CASA模型)并建立适用于三江平原的植被净初级生产力估算模型,提高了传统CASA模型的估算模型的精度。并在ERDASIMAGINE软件的SpatialModeler模块中对遥感模型进行编程实现。通过运行模型估算了三江平原20002008年生长季(59月)的净初级生产力,较为全面地分析了三江平原植被净初级生产力的时空格局,并探讨了其与降水量、气温、日照时数之间的关系,并得出以下结论:(1)利用三江平原沼泽湿地生态试验站20052006年生长季的涡动相关实测通量数据对净初级生产力的遥感估算结果进行验证,发现净初级生产力遥感估算值与涡动相关观测值具有较好一致性,确定性系数(R2)高达0.76。同时,本研究模拟的植被净初级生产力与他人的研究结果也具有较高的一致性。因此,本研究模拟结果比较可靠,能够用于三江平原植被净初级生产力的分析研究。(2)三江平原的植被净初级生产力在空间上因环境条件、气候因子、植被类型而异,具有明显的区域差异性。净初级生产力最高的是森林(493.34gC·m-2),湿地居第二(401.09gC·m-2)、其次分别为水田(360.09gC·m-2)、草地(349.41gC·m-2)、旱田(331.48gC·m-2)。在时间上,从20002008年,三江平原植被净初级生产力总体上表现出增加的趋势,但并不显著。(3)三江平原植被净初级生产力与同期气温不相关,与同期降水量以正相关为主;同时,生长季净初级生产力的与气温和降水的相关性随植被类型的不同而不同,林区与降水量不相关,与气温显著相关,而水田、旱田、草地、湿地与降水量显著相关,与气温不相关。(4)从20002008年,三江平原植被净初级生产力仍保持着良好的增长趋势,因此,加强三江平原资源管理,禁止大规模的农业开发活动,保持植被群落特征,有利于促进区域生态环境的良性发展。

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摘要

Abstract

目录

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究进展

1.3 研究内容

1.4 研究方法和技术路线

2 研究区域概况及数据处理

2.1 三江平原研究区域概况

2.1.1 气候特征

2.1.2 地貌特征

2.1.3 土壤特征

2.1.4 植被特征

2.2 数据准备与预处理

2.2.1 MODIS 产品收集及预处理

2.2.2 TRMM 产品收集及预处理

2.2.3 气象数据的收集及预处理

2.2.4 土地利用/覆被类型数据处理

3 CASA 模型的构建及实现

3.1 APAR 子模型

3.2 光能利用率子模型

3.2.1 植被最大光能利用率的确定

3.2.2 温度胁迫影响系数计算及实现

3.2.3 水分胁迫影响系数计算及实现

4 NPP 估算结果的精度分析

4.1 与实测数据的对比验证

4.2 与其他研究结果的对比验证

4.3 误差分析

5 NPP 的时空格局及影响因素分析

5.1 NPP 的时间变化特征

5.1.1 NPP 的年际变化趋势分析方法

5.1.2 NPP 的时间变化特征分析

5.2 不同植被类型的 NPP 的变化特征

5.3 NPP 与主要气候因子的关系

5.3.1 NPP 与主要气候因子关系的分析方法

5.3.2 NPP 与主要气候因子的关系

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录 A 附录内容名称

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