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受大气环流和复杂地形等的影响,青藏高原气候特征独特,多年冻土和高寒草地广泛分布。同时,它属于气候变化的敏感区和生态脆弱带,是研究高寒草地对气候变化和多年冻土退化响应机制的理想场所。在过去的几十年里,青藏高原经历了显著的气候变暖,且这种趋势在21世纪还将持续,必然会使多年冻土和高寒草地生态系统发生明显的变化,从而影响整个高原的碳循环过程,并对当地和周边地区乃至全球的气候造成一定影响。因此,本文基于地面实测数据(黄河源地区的立枯实验和疏勒河上游流域的增温去立枯复合实验)、不同类型的遥感产品,首先对枯落物和增温去立枯对高寒草地植被参数的影响进行了分析。然后,融合了两种植被产品(GIMMS NDVI和MODIS NDVI)以延长其时间序列,从而定量分析了青藏高原近31年来不同类型的高寒草地以及不同类型多年冻土区植被的生长变化情况,并与模型模拟结果进行了对比分析。最后,在此基础上,结合地表温度数据和土壤水分数据,分析了青藏高原高寒草地和多年冻土区植被生长的限制因子及其对气候变化和多年冻土退化的响应。取得的主要结论如下: (1)立枯的存在对青藏高原高寒草地返青期的植被光谱、NDVI和植被盖度等都具有显著影响,主要表现为随着立枯含量的减少,NDVI和植被盖度显著增加,进而影响着返青期的遥感估算结果。同时,立枯具有较强的时空变化特征,今后在基于遥感NDVI提取高寒草地返青期时必须加以考虑。 (2)疏勒河上游流域典型高寒草地的增温实验结果表明,高寒草地的返青期呈提前趋势。增温和去立枯实验对高寒草地常用植被参数的影响十分显著,即高寒草地的生物量、植被盖度和草高均显著增加,物候期有所提前,以增温去立枯复合处理的效果最为明显。此外,该实验对植被光谱也存在显著影响,进而影响着植被指数的计算结果。 (3)时间趋势分析结果表明,青藏高原植被变好的区域多于变差的区域,以高寒草地的变好趋势最为显著。采用不同的多年冻土分类结果进行统计分析时,多年冻土区的植被变化趋势存在明显差异。此外,模型模拟结果表明,增温和多年冻土退化对高寒草地地表参数的影响非常显著,表现为增温后,多年冻土退化,活动层厚度增大,土壤水分含量和地下水位下降,地表蒸散发增强,NPP微弱减小而植被碳储量略有增加。 (4)青藏高原生长季内的植被生长主要受温度因子的限制,且空间分辨率对总体规律及其空间分布格局的影响不显著。对于高寒草地而言,高寒草甸的植被生长主要受温度因子限制,高寒草原主要受水分因子限制,而不同冻土区的植被生长主要受温度因子的限制。