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《基于casa模型的呼倫貝爾地區(qū)npp估算研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、河北師范大學碩士學位論文基于CASA模型的呼倫貝爾地區(qū)NPP估算研究姓名:杜紅申請學位級別:碩士專業(yè):地圖學與地理信息系統(tǒng)指導教師:胡引翠20100307摘要呼倫貝爾市處于內蒙古自治區(qū)的東北部地區(qū),屬于西北干旱區(qū)向東北濕潤區(qū)和華北旱作農(nóng)業(yè)區(qū)的過渡地帶,對于保障我國的生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。草地植被是草地生態(tài)系統(tǒng)中的第一性生產(chǎn)者,對區(qū)域甚至全球氣候和環(huán)境變化具有很大的影響作用。本論文根據(jù)CASA模型估算呼倫貝爾地區(qū)的NPP,采用遙感數(shù)據(jù),以草地植被作為草地生態(tài)系統(tǒng)研究的主體,對草地狀況進行監(jiān)測、分析計算和評價。植被凈初級生產(chǎn)力(N
2、PP)是指綠色植物在單位時間內、單位面積上所積累的有機物的量。NPP作為地表碳循環(huán)的重要組成部分,不僅直接反映了植被群落在自然環(huán)境條件下的生產(chǎn)能力,表征陸地生態(tài)系統(tǒng)的質量狀況,而且是判定生態(tài)系統(tǒng)碳源/匯和調節(jié)生態(tài)過程的主要因子,在全球變化及碳平衡中起著重要作用。近30年來,隨著人類活動的影響,溫室效應等氣候和環(huán)境問題日益突出,使得陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳收支的時空變化成為一項研究趨勢。本文主要運用地理信息系統(tǒng)和CASA遙感模型,利用MODIS遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)及相關資料,估算內蒙古呼倫貝爾地區(qū)的NPP,并將估算結果與實測數(shù)據(jù)進行對比研究,從而驗證C
3、ASA模型的精度,并改進該模型。CASA模型從其產(chǎn)生開始就是基于大尺度甚至全球的空間驗證,模型中的許多參數(shù)均是從區(qū)域甚至全球給定的,本論文擬應用CASA模型來模擬出呼倫貝爾草原生態(tài)系統(tǒng)的凈初級生產(chǎn)力,并利用該生態(tài)系統(tǒng)的野外實測地上生物量數(shù)據(jù)進行模擬驗證,旨在驗證CASA模型的動態(tài)模擬能力,以評價CASA模型反映NPP空間變異特征的準確性及闡釋程度。本研究主要得出了以下結論:(一)CASA模型的改進及實現(xiàn)以CASA模型的基本結構為基礎,考慮到最大光能利用率的取值在不同的地表植被類型中存在的差異,結合呼倫貝爾地區(qū)存在不同植被類型的實際情況,對C
4、ASA模型進行了一些改進,通過對NPP結果與實測數(shù)據(jù)及其他模型的對比驗證,發(fā)現(xiàn)改進后的CASA模型對小尺度植被NPP的模擬效果較好。(二)本文估算了呼倫貝爾草原地區(qū)的NPP,研究表明在研究區(qū)內自東北向西南NPP值逐漸減小。以大興安嶺嶺東針葉林區(qū)最高,該區(qū)植被生長季長,固碳力強;西南部,呼倫湖以西的退化的荒漠草原NPP偏低,主要是由于該區(qū)土壤沙化嚴重,水缺乏,限III制了NPP的積累。(三)全區(qū)內NPP值受植被指數(shù)、溫度以及降水量共同的影響。同時也發(fā)現(xiàn)植被指數(shù)NDVI的值對NPP的值的影響很大。(四)不同模型估算得出的NPP值,雖然存在一定的
5、差異,但是總體的增減趨勢是一致的。關鍵詞:呼倫貝爾凈初級第一生產(chǎn)力遙感影像CASA模型IVAbstractHulunBuirislocatedinnortheastpartofInner-Mongolia,whichistransitionalzonefromaridareasinnorthwestchangetothehumidareainnortheastanddrylandfarmingareasinnorthChina.Itissignificancemeaningfultoprotectecologicalsecurityands
6、ustainabledevelopmentofChina.Grasslandvegetationistheprimaryproducersingrasslandecosystem,andhasgreatinfluenceforregionalaswellasglobalclimateandenvironmentalchanges.ThethesisisaboutestimatingNPPinHulunBuiraccordingtotheCASA(CarnegieAmesStanfordApproach),onthemainbodystatu
7、sofgrasslandvegetationinthegrasslandecosystemresearchtomonitor,analyzeandevaluatethegrasslandstatususingremotesensingdata.Vegetationnetprimaryproducers(NPP)refertotheaccumulatednumberoforganicmatterperunitareaandunittimeforgreenplants.NPPasthekeycomponentofsurfacecarboncyc
8、le,notonlydirectreflecttheproductioncapacityofvegetationtypeundernaturalenvironmentandide