【摘要】：氣候條件是影響生態(tài)環(huán)境和人類社會的重要因素,研究區(qū)域的森林植被生長狀況和規(guī)律時,應充分地考慮當?shù)氐臍夂颦h(huán)境。黑龍江省氣象站稀少,通過優(yōu)化的插值方法,獲取高精度的氣象因子空間分布是林業(yè)科研工作中重要的一環(huán)。落葉松(Larix gmelinii(Rupr.)Kuzen.)是我國東北地區(qū)的主要三大針葉用材林樹種之一,也是北方針葉樹種中最為速生豐產(chǎn)的樹種之一,通過探尋其NPP與氣象因子的關系,對落葉松的可持續(xù)經(jīng)營和管理有著重要意義。本研究使用結(jié)合地統(tǒng)計學和傳統(tǒng)統(tǒng)計學的混合插值法,與傳統(tǒng)插值方法比較模擬黑龍江省氣象因子的效果,選取最優(yōu)的插值結(jié)果,探尋樣地尺度上,氣象因子與落葉松NPP的關系。以黑龍江省2010年生長季(5月-9月)氣象因子(日平均氣溫、日降水量)及500塊落葉松林固定樣地數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,首先分別使用反距離加權(quán)(IDW)、普通克里金(OK)、多元線性回歸(MLR)和混合插值法(包括回歸反距離加權(quán)(RIDW)和回歸克里金(RK))五種插值方法對生長季月均氣溫和月均降水量進行插值及比較,以最佳插值方法得到黑龍江省2010年生長季月均氣溫和月均降水量空間分布圖,并提取樣地點氣象因子(月均氣溫和月均降水量);其次,根據(jù)東北地區(qū)樹種生物量異速模型估算落葉松樣地單位面積森林地上生物量(AGB),采用地上生物量(AGB)分別估算天然和人工落葉松的凈初級生產(chǎn)力(NPP),并與樣地點氣象因子進行相關性分析。研究結(jié)果表明:五種插值方法中RK的生長季月均氣溫和月均降水量RMSE分別為0.420℃和10.11mm,均優(yōu)于其它插值方法。生長季期間,在東西方向上,生長季月均氣溫和降水量自西向東逐漸增加,而落葉松NPP呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。在南北方向上,生長季月均氣溫和落葉松NPP南至北大體呈逐步降低趨勢。天然落葉松NPP與生長季月均氣溫和降水量的Pearson相關系數(shù)分別為0.224和0.316,它們的p值都小于0.01,呈極顯著相關。而人工落葉松NPP與生長季月均氣溫和降水量的Pearson相關系數(shù)為-0.031和-0.056,p值均大于0.05,相關性并不顯著。相比其它方法,考慮地形因子和多元回歸模型結(jié)果殘差的RK方法可以更好的模擬黑龍江省生長季月均氣溫和月均降水量。生長季期間,各個樣地間的人工落葉松NPP平均值較高,且差異性較低。天然落葉松NPP與生長季月均氣溫和月均降水量均有一定的相關性,且月均降水量比月均氣溫的影響更大,而人工落葉松NPP受生長季月均氣溫和月均降水量的影響相對較小。
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S791.22
【圖文】：

東北林業(yè)大學碩士學位論文邐逡逑２研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來源逡逑２．１研究區(qū)域概況逡逑２．１邋＿１地理位置及行政管轄逡逑黑龍江省地處我國東北部，所處地帶相比其它省份緯度較高，是我國最靠近北極圈逡逑的省份，地理坐標范圍在東西方向上為東經(jīng)１２１°ｉｒ￣１３５°０５＇、南北方向上為北緯逡逑４３°２６＇？５３°３３％東西跨１４個經(jīng)度，南北跨１０個緯度。黑龍江省北疆與俄羅斯聯(lián)邦相接逡逑壤，其中國界線長度達３０４５ｋｍ，是連接俄羅斯遠東地區(qū)和亞太地區(qū)的一條主要通道，逡逑是我國“一帶一路”向北延伸的重要跳板。黑龍江省西側(cè)和南側(cè)分別為我國內(nèi)蒙古的呼逡逑倫貝爾市和吉林省。黑龍江省現(xiàn)有１３個地級市行政區(qū)，全省面積約為４７．３萬ｋｍ２。逡逑

３．１．２ＤＥＭ數(shù)據(jù)處理逡逑本研宄使用ＥＮＶＩ邋５．４軟件，將下載得到的ＧＤＥＭＶ２全球３０ｍ分辨率的數(shù)字高程逡逑模型產(chǎn)品拼接，使用黑龍江省行政區(qū)劃矢量圖將其裁剪并投影，得到３０ｍ分辨率的黑逡逑龍江�。模牛停Y(jié)果如圖３－１所示。逡逑基于已經(jīng)得到的黑龍江省ＤＥＭ數(shù)據(jù)，使用ＡｒｃＧＩＳ邋１０．３軟件中的“表面分析”工逡逑具，提取黑龍江�。常埃矸直媛实钠露取⑵孪蚝徒�(jīng)諱度柵格面，并對得到的所有柵格面逡逑投影，為建立多元回歸插值模型提供依據(jù)。逡逑３．１．３落葉松樣地數(shù)據(jù)處理逡逑將收集到的樣地數(shù)據(jù)篩選整理，選取林分類型為落葉松純林的樣地，剔除數(shù)據(jù)存在逡逑異常、缺失及疏林地樣地，對樣地信息進行分類匯總，形成Ｅｘｃｅｌ數(shù)據(jù)表。逡逑將落葉松樣地數(shù)據(jù)表導入到ＡｒｃＧＩＳ邋１０．３軟件中，根據(jù)其經(jīng)緯度信息，生成落葉松逡逑樣地矢量圖，對其投影后，得到２０１０年黑龍江省落葉松樣地分布圖，結(jié)果見圖３－１所逡逑７Ｊｎ邋0逡逑－１２－逡逑

克里金插值的基本假設要求數(shù)據(jù)具有正態(tài)性，并沒有空間趨勢，因此對原始數(shù)據(jù)進逡逑行分析。由頻率分析可知，黑龍江省２０１０年各氣象站點生長季月平均氣溫在逡逑１３．８８？２０．６８°Ｃ，月均降水量在４１．５４￣ｌｌｌ．７４ｍｍ。由圖４－１可知，生長季月均降水量數(shù)據(jù)逡逑具有較好的正態(tài)性，而生長季月均氣溫數(shù)據(jù)不符合正態(tài)性，故對其進行Ｂｏｘ－Ｃｏｘ變換處逡逑理，通過試驗最終確定變換參數(shù)為９，生長季月均氣溫符合正態(tài)性。逡逑使用ＡｒｃＧＩＳ邋１０．３地統(tǒng)計模塊中的趨勢分析功能，擬合多項式階數(shù)為２，生成黑龍逡逑江省２０１０年生長季月均氣溫（左）和月均降水量（右）趨勢分析圖，根據(jù)圖４－２可逡逑知，氣溫由南向北成明顯遞減趨勢，這與緯度越高氣溫越低的基本規(guī)律恰好吻合。氣溫逡逑在東西方向上存在偏倒“Ｕ”型趨勢，即黑龍江省西部和東部生長季氣溫較低，中部較逡逑高，這與黑龍江省地理分布有關，西部大小興安嶺的高海拔地區(qū)氣溫會明顯降低，東部逡逑地區(qū)距海岸線較近

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王紅霞;柳小妮;郭婧;任正超;王鳳萍;潘冬榮;;AMMRR插值法的改進及其在內(nèi)蒙古草地綜合順序分類中的應用[J];中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報;2013年07期

2 王云霓;熊偉;王彥輝;于澎濤;曹恭祥;郭浩;徐麗宏;左海軍;;寧夏六盤山三種針葉林初級凈生產(chǎn)力年際變化及其氣象因子響應[J];生態(tài)學報;2013年13期

3 張莉莉;陶忠良;張京紅;;基于DEM的海南島平均氣溫空間插值研究[J];熱帶作物學報;2012年04期

4 郭婧;柳小妮;任正超;;基于AMMRR插值法的草地綜合順序分類研究——以甘肅省為例[J];草業(yè)科學;2012年03期

5 王智;吳友均;梁鳳超;常順利;師慶東;;新疆地區(qū)年降水量的空間插值方法研究[J];中國農(nóng)業(yè)氣象;2011年03期

6 李波;黃敬峰;金志鳳;劉占宇;;基于GIS的浙江省年降水量空間分布推算方法研究[J];浙江大學學報(理學版);2010年02期

7 姜曉劍;劉小軍;黃芬;姜海燕;曹衛(wèi)星;朱艷;;逐日氣象要素空間插值方法的比較[J];應用生態(tài)學報;2010年03期

8 張燕卿;劉勤;嚴昌榮;何文清;劉爽;;黃河流域積溫數(shù)據(jù)柵格化方法優(yōu)選[J];生態(tài)學報;2009年10期

9 蔡迪花;郭鈮;李崇偉;;基于DEM的氣溫插值方法研究[J];干旱氣象;2009年01期

10 李秀娟;周濤;何學兆;;NPP增長驅(qū)動下的中國森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯[J];自然資源學報;2009年03期

相關博士學位論文 前1條

1 羅天祥;中國主要森林類型生物生產(chǎn)力格局及其數(shù)學模型[D];中國科學院研究生院（國家計劃委員會自然資源綜合考察委員會）;1996年

相關碩士學位論文 前3條

1 張碩;考慮地表覆蓋的氣溫遙感估算及對空間插值數(shù)據(jù)的改進[D];首都師范大學;2014年

2 劉雙;基于GIS地統(tǒng)計分析的森林生產(chǎn)力空間格局分析[D];南京林業(yè)大學;2013年

3 郭婧;基于AMMRR插值法的中國草地綜合順序分類圖的研制[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學;2011年

本文編號：2804309