植被物候指植物在生長(zhǎng)過程中隨季節(jié)變化而發(fā)生的萌芽、展葉、開花、結(jié)果、落葉等現(xiàn)象。植被作為陸地生態(tài)系統(tǒng)中的一部分,在全球物質(zhì)循環(huán)和能量交換中起著重要作用,其物候期不僅能夠反映季節(jié)的變化,還能夠反映出陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境條件變化的響應(yīng),因此,植被物候期的研究對(duì)深入研究全球氣候變化和陸地生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。本文利用2001-2014年的MCD12Q2數(shù)據(jù)集和MOD17A3 GPP(Gross Primary Productivity)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源,研究中國(guó)部分位于溫帶的地區(qū)(緯度30?N)的植被物候期:植被生長(zhǎng)季開始日期SOS(Start of the Season)、結(jié)束日期EOS(End of the Season)和生長(zhǎng)季長(zhǎng)度LOS(Length of the Season)的時(shí)空變化特征,并通過回歸分析以及相關(guān)分析的方法研究植被物候期變化對(duì)GPP的影響,豐富了中國(guó)地區(qū)植被物候期的信息,也為由不同數(shù)據(jù)源得到的植被物候期對(duì)比分析提供了依據(jù)。同時(shí),本文利用2003-2008年的MOD13A2 NDVI計(jì)算研究區(qū)的SOS與EOS,將結(jié)果與地面觀測(cè)的植被物候期進(jìn)行對(duì)比,并利用氣溫日數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校正,使其更接近地面觀測(cè)的數(shù)據(jù)。主要結(jié)論為:(1)從時(shí)間變化上分析,研究區(qū)整體SOS、EOS與LOS的14年平均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為第121±10天、第270±12天和153±12天;14年間,研究區(qū)整體SOS呈提前趨勢(shì)(r=-0.36,p=0.21)、EOS呈滯后趨勢(shì)(r=0.41,p=0.15),LOS呈增長(zhǎng)趨勢(shì)(r=0.51,p=0.06)并不明顯;但是年均LOS與GPP相關(guān)性顯著(r=0.74,p=0.0025),年均LOS的增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致年均GPP的增加。(2)從空間分布上分析,95.2%的地區(qū)SOS出現(xiàn)在第71-153天,98.3%的地區(qū)EOS出現(xiàn)在253-301天,LOS的時(shí)間范圍為18-220天。LOS與GPP的年均值均呈現(xiàn)出由西北向東南的增加趨勢(shì),且年均生長(zhǎng)季較長(zhǎng)的地區(qū),年均GPP的值也較大。(3)物候期的年際變化率顯示,在2001-2014年間,研究區(qū)植被物候期年際變化顯著的地區(qū)SOS和EOS均主要呈現(xiàn)提前趨勢(shì),LOS主要呈現(xiàn)縮短趨勢(shì)。研究區(qū)SOS、EOS與LOS的年際變化呈現(xiàn)顯著變化(p0.05)的地區(qū)分別占研究區(qū)的13%、21%、13.2%。(4)植被物候期與GPP顯著相關(guān)(p0.05)的地區(qū)在研究區(qū)僅占很少的比例。SOS、EOS、LOS與GPP顯著相關(guān)的地區(qū)分別占研究區(qū)的8.31%、9.33%、8.72%,三者與GPP的相關(guān)關(guān)系均以中度相關(guān)為主(P0.05,0.5|r|0.8),高度相關(guān)(p0.05,|r|≥0.8)的地區(qū)很少,且EOS、LOS與GPP相關(guān)性的空間分布具有相似性。植被物候期的變化對(duì)GPP會(huì)造成一定影響,但是處于不同地理位置的植被LOS的增加對(duì)GPP的影響方向和程度不同,SOS、EOS也是同樣;研究區(qū)物候期變化顯著影響(p0.05)植被GPP的地區(qū)在研究區(qū)僅占4.29%。(5)單一氣溫條件對(duì)植被生長(zhǎng)起止日期的校正優(yōu)于多氣溫條件,利用氣溫可以對(duì)植被生長(zhǎng)起止日期進(jìn)行校正。文中通過建立回歸模型,利用日氣溫最大值對(duì)衛(wèi)星觀測(cè)到的SOS與EOS進(jìn)行校正,經(jīng)過模型校正后的植被生長(zhǎng)起止日期相對(duì)校正之前更加均勻的分布在y=x的兩側(cè)。且相比校正之前,SOS的MRE由38.85%降低到了13.09%,RMSE由55.24降低到了12.44d;EOS的MRE由16.43%降低到了6.29%,RMSE由51.5降低到了22.64d。
【學(xué)位單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q948
【部分圖文】：

技術(shù)路線

2 研究區(qū)自然地理概況2.1 地理位置本文的研究區(qū)域?yàn)橹袊?guó)位于 30 N 以北地區(qū)，73.5°E-135.4°E，30°N-53.55°N。研究區(qū)位于亞洲的東部，太平洋西側(cè)。與朝鮮、俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦等國(guó)家相鄰。由于研究區(qū)屬于北溫帶，因此在文中稱研究區(qū)為中國(guó)的溫帶地區(qū)，同時(shí)為了便于結(jié)果的表述，將研究區(qū)劃分為 6 個(gè)區(qū)域，見圖 2。

屬高寒植被區(qū)；亞熱帶季風(fēng)氣候主要分布研究區(qū)東南變化明顯，同溫帶季風(fēng)氣候相比，冬季氣溫較高，年降水也增暖導(dǎo)致北半球植被活動(dòng)明顯動(dòng)增強(qiáng)。在過去的 50 年間，中國(guó)的了 1.2℃，冬季氣溫的上升速率約是夏季的 4 倍，并且氣候變暖還新疆和黑龍江地區(qū)，是 20 世紀(jì)中國(guó)增溫最明顯的地區(qū)[53]。
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本文編號(hào)：2837708