基于遙感—過(guò)程耦合模型的重慶地區(qū)NPP時(shí)空模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-16 05:15
本文選題:碳循環(huán) + 重慶地區(qū)。 參考:《西南大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:森林生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)研究在全球氣候變化研究中具有重要的意義,而植被凈初級(jí)生產(chǎn)力(Net Primary Productivity, NPP)又作為表征陸地植被動(dòng)態(tài)變化的重要指標(biāo)之一,在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳平衡的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著城市的擴(kuò)展和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的好壞越來(lái)越引起人們的關(guān)注。重慶位于西南地區(qū),地處四川盆地東部,境內(nèi)四周為高大山脈環(huán)繞,由于獨(dú)特的地理位置和地形條件,且大部分位于三峽庫(kù)區(qū)范圍內(nèi),是生態(tài)環(huán)境敏感的地區(qū)之一,其植被生產(chǎn)力的估算和時(shí)空動(dòng)態(tài)變化對(duì)氣候變化和碳源/匯研究具有重要的具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義,因此有必要搞清重慶地區(qū)的植被生產(chǎn)能力。本文基于遙感(RS)和GIS相關(guān)技術(shù),利用遙感-過(guò)程耦合模型(GLOPEM-CEVSA),采用重慶地區(qū)34個(gè)站點(diǎn)的氣溫、降水量以及日照時(shí)數(shù)等氣象數(shù)據(jù),基于利用光滑薄板樣條法開(kāi)發(fā)的插值軟件ANUSPLIN對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值,利用EOS/MODIS遙感數(shù)據(jù)反演植被吸收的光合有效輻射比率(FPAR),然后與相關(guān)的模型參數(shù)數(shù)據(jù)共同對(duì)模型進(jìn)行驅(qū)動(dòng),估算了重慶地區(qū)2001-2011年共11年的植被凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP),從不同的角度對(duì)11年間APAR和NPP的時(shí)空分布動(dòng)態(tài)及變化規(guī)律進(jìn)行了分析。旨在進(jìn)一步了解重慶地區(qū)的植被生產(chǎn)能力,為重慶地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)和CO2減排方面提供數(shù)據(jù)支持和相關(guān)建議。得出的主要結(jié)論如下:(1)重慶的地表覆被狀況,從空間分布上看,NDVI表現(xiàn)出從東北部向西南部遞減的趨勢(shì);根據(jù)NDVI變化率分布情況可以看出,重慶地區(qū)的地表覆被呈現(xiàn)較好的趨勢(shì),整體上以增大為主,渝東北和渝東南部分地區(qū)增大8%左右,距離主城區(qū)較近的渝西地區(qū)NDVI有明顯的增加。時(shí)間格局上,NDVI在2001-2011年期間整體上呈現(xiàn)出上升趨勢(shì),年際尺度上,NDVI均值在0.59-0.66之間波動(dòng),月份尺度上,NDVI從1月份的0.45增加到7月份的0.79,特別是在3-6月份NDVI增長(zhǎng)較為明顯。(2)光合有效輻射(APAR)在空間上由渝東北的大巴山和中部的武陵山一帶向渝西和重慶主城地區(qū)逐漸遞減,時(shí)間上,地表光合輻射(APAR)總量呈現(xiàn)出波動(dòng)降低的趨勢(shì),總量在5.58×1013MJ~6.18×1013MJ之間,具有明顯的季節(jié)變化特征,夏季大,冬季小。在海拔高度上,APAR表現(xiàn)出隨海拔先增加后降低的趨勢(shì)。APAR在陽(yáng)坡(南坡)明顯高于陰坡(北坡)。(3)NPP在研究時(shí)段內(nèi)的均值為534.47 g C/m2a,空間分布上,東部、北部較高,西部、南部較低;在時(shí)間格局上,NPP呈現(xiàn)波動(dòng)上升的趨勢(shì),NPP具有明顯的季節(jié)變化特征,呈現(xiàn)出夏季春季秋季冬季;NPP值的月份變化呈現(xiàn)出單峰狀,2001-2011年NPP值的主要累積月份是5-9月。(4)不同土地覆蓋類(lèi)型的NPP值大小差異顯著,NPP年均值的大小依次為常綠闊葉林落葉闊葉林常綠針葉林落葉針葉林灌叢草地耕地城市建成區(qū)水域。(5)從NPP與氣象因子(降水量、平均氣溫和日照時(shí)數(shù))之間的相關(guān)性、氣象因子對(duì)于NPP的敏感性大小以及人為因素對(duì)于NPP累積所產(chǎn)生的影響,這3個(gè)方面來(lái)闡述NPP的影響因素。NPP與氣象因子之間的相關(guān)性呈現(xiàn)出:相關(guān)性(NPP-降水量)相關(guān)性(NPP-日照時(shí)數(shù))相關(guān)性(NPP-年均溫);在敏感性分析方面,NPP對(duì)平均氣溫的變化最敏感,對(duì)降水量和日照時(shí)數(shù)的敏感性較小,對(duì)日照時(shí)數(shù)的敏感程度呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì);在人為因素影響方面,隨著退耕還林還草工程的進(jìn)一步實(shí)施,林地NPP增長(zhǎng)的效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)出來(lái),對(duì)整個(gè)重慶地區(qū)NPP的貢獻(xiàn)率最大。
[Abstract]:Based on remote sensing ( RS ) and GIS - related technologies , this paper uses remote sensing - process coupling model ( GLOPEM - CESA ) to estimate the spatial and temporal distribution dynamics and variation of APAR and NPP in Chongqing .
( 2 ) The average value of APAR in the study period is 534.47 g C / m2a , the spatial distribution is higher , the north is higher , the west and the south are lower .
In time pattern , NPP presents a trend of rising fluctuation , NPP has obvious seasonal variation characteristics , which shows summer spring fall in winter ;
( 5 ) The correlation between NPP and meteorological factors ( precipitation , average temperature and sunshine hours ) , the sensitivity size of NPP and meteorological factors ( precipitation , average temperature and sunshine hours ) , the correlation between NPP and meteorological factors ( NPP - rainfall ) correlation ( NPP - annual average temperature ) were shown .
In sensitivity analysis , NPP is the most sensitive to the change of mean temperature , the sensitivity to precipitation and sunshine hours is small , and the sensitivity to sunshine hours is increasing .
In the aspect of human factors , with the further implementation of the returning farmland to forest and grass project , the effect of forest NPP growth gradually emerges , and the contribution rate to NPP in the whole Chongqing area is the largest .
【學(xué)位授予單位】:西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:Q948;P237;P208
【參考文獻(xiàn)】
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1 王維;王文杰;李俊生;吳昊;許超;劉孝富;劉錟;;基于歸一化差值植被指數(shù)的極端干旱氣象對(duì)西南地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)影響遙感分析[J];環(huán)境科學(xué)研究;2010年12期
2 沈小帥;陳書(shū)濤;胡正華;史艷姝;張勇;;亞熱帶次生林土壤自養(yǎng)和異養(yǎng)呼吸研究[J];環(huán)境科學(xué);2011年11期
,本文編號(hào):2025482
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