东北黑土区植被NDVI和NPP时空动态研究

• 作 者: 马帅
• 出 处: 吉林师范大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 东北黑土区 植被NDVI 植被NPP CASA模型 气温 降水量

植被是陆地生态系统的重要组成部分,在调节气候、水土保持等方面具有重要作用,因此,监测植被生长变化并探讨其与气候变化之间的关系,在全球变化研究中具有重要意义。东北黑土区地处我国东北边陲,对气候变化反应敏感,是我国东北地区植被动态研究的敏感区域之一,研究该地区的植被动态变化及其对全球气候变化的响应具有重要的指示作用。本文利用MODIS NDVI数据集对GIMMS NDVI数据集进行插补,获取长时间序列NDVI数据,并通过一致性检验,进而应用CASA模型模拟得到东北黑土区1982—2016年植被NPP数据集,基于线性回归模型方法,在多个空间尺度和不同季节,计算多个时间序列东北黑土区植被NDVI、NPP动态变化趋势,同时结合气象数据(气温、降水量),探讨东北黑土区植被NDVI、NPP动态及其对气候因子的响应。结果表明:(1)基于线性回归模型方法,应用MODIS NDVI数据集对GIMMS NDVI数据集进行的时间序列扩展,通过了一致性检验,同时证明了应用CASA模型模拟得到的多年NPP数据集的可靠性。(2)区域尺度上,1982—2016年东北黑土区植被生长季NDVI变化分为3个阶段(先增加继而减少最后再增加),区域植被的生长在气温、降水量的共同作用下,呈现出明显季节差异;像元尺度上,1982—2016年东北黑土区NDVI总体趋势为改善状态,主要改善植被类型为草原、森林和农业植被,鹤岗市、绥化市和长春市改善面积较大;多年平均NDVI值与同期气温和降水量具有一定的相关关系,平原地区植被NDVI与气温主要呈显著正相关关系,植被类型主要为耕地;平原地区边缘和山地地区的植被NDVI与降水量以显著正相关关系为主,主要植被类型为森林和草地。(3)区域尺度上,生长季和夏季植被多年NPP平均值要高于春季和秋季,春季植被NPP值在1982—2016年一直处于上升状态,随着时段的延长显著性逐渐增强;1982—2016年植被NPP与同期气温、降水具有一定的相关性,相关性在6个时段内存在一定差异。在像元尺度上,东北黑土区植被NPP平均值呈现出显著上升趋势,6个时段内总体趋势为改善状态,主要集中在齐齐哈尔市、长春市和黑河市等地区,主要植被类型为草原和农业植被;多年NPP值与同期气温和降水量均主要呈正相关关系,区域相关性受植被类型、地形因素和气候条件等因素的共同影响。