上海城市植被生態(tài)系統(tǒng)凈第一性生產(chǎn)力動(dòng)態(tài)模擬.pdf

1、植被作為陸地生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的一部分,在全球變化研究中占有舉足輕重的地位。植被凈第一性生產(chǎn)力(NPP)的研究有助于碳循環(huán)、碳動(dòng)態(tài)和碳平衡的研究,其敏感性對(duì)全球氣候系統(tǒng)有著重要的影響。隨著RS,GIS和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,利用遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行植被NPP的研究日趨成熟,成為研究的主導(dǎo)方向。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用,不僅實(shí)現(xiàn)了植被NPP大范圍快速監(jiān)測(cè),而且可以正確評(píng)價(jià)植物群落在自然條件下的生產(chǎn)能力,以便為有關(guān)部制定宏觀調(diào)控政策及應(yīng)急政策提供科學(xué)依據(jù)

2、。
　　本文以過(guò)程機(jī)理模型為主要研究手段對(duì)上海城市植被生態(tài)系統(tǒng)凈第—性生產(chǎn)力(NPP)的時(shí)空格局變化進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬估算(以2006年為例),旨在通過(guò)研究探索上海城市植被生態(tài)系統(tǒng)NPP時(shí)空格局。依據(jù)這一研究目的,我們?cè)贕IS支持下通過(guò)上海市航片的解譯和實(shí)地植被調(diào)查等步驟建立了上海城市植被數(shù)據(jù)庫(kù),參考TREEDYN模型和TREEDEV模型運(yùn)用VB語(yǔ)言編寫(xiě)了光合生產(chǎn)模型,應(yīng)用此數(shù)據(jù)庫(kù)和模型,對(duì)2006年上海城市植被生態(tài)系統(tǒng)NPP的時(shí)空分

3、布格局進(jìn)行了較為全面的定量估算。利用Kriging插值法,在地理信息系統(tǒng)技術(shù)的支持下,對(duì)上海城市植被NPP狀況進(jìn)行了模擬估算。
　　通過(guò)研究,主要得到以下幾方面的結(jié)論:
　　1、研究區(qū)航片植被分布情況和功能的解譯,植被的解譯工作是本文的前期基礎(chǔ)工作。運(yùn)用ArcGIS9.2數(shù)字化比例尺為1:5700的航片圖統(tǒng)計(jì)分析得到上海市城市綠地總面積為139.11km~z,占研究區(qū)域總面積的20.2％;其中公園綠地、居住區(qū)綠地、單位附屬綠

4、地、道路綠地、沿岸綠地、生產(chǎn)綠地面積分別為18.46km~2、34.22km~2、56.28km~2、16.17km~2、3.36km~2、10.62km~2,占全部綠地面積的百分比分別為13.27%、24.6%、40.46%、11.62%、2.41%、7.63%。
　　2、以上海城市植被參數(shù)為狀態(tài)變量,多年平均氣候數(shù)據(jù)作為驅(qū)動(dòng)變量運(yùn)用光合生產(chǎn)模型對(duì)上海城市植被凈第一性生產(chǎn)力狀況進(jìn)行了估算,模擬所選物種均為各群落類(lèi)型的建群種,分別

5、是香樟、懸鈴木、水杉、雪松、夾竹桃、紅葉李和竹。從單位面積NPP來(lái)講,不同植被類(lèi)型的NPP差異明顯,其年NPP隨常綠針葉林、落葉針葉林、落葉灌叢、常綠闊葉林、落葉闊葉林、常綠灌叢、竹灌叢依次上升。就上海市年內(nèi)NPP來(lái)講,年NPP總量為35.5Mt C,平均值為2552.98tC/(ha~*y)。其中,常綠闊葉林、落葉闊葉林、常綠針葉林、落葉針葉林、常綠灌叢、落葉灌叢、竹灌叢NPP總量依次為16.1Mt C/y、11.77Mt C/y、0

6、.23Mt C/y、0.64Mt C/y、5.34Mt C/y、0.97Mt C/y、0.47Mt C/y,占總年NPP的比例分別為45.3%、33.1%、0.6%、1.8%、15%、2.7%、1.3%。對(duì)上海城市植被全年NPP的貢獻(xiàn)率來(lái)講,常綠闊葉林和落葉闊葉林貢獻(xiàn)最多,二者占78.4%,其次為常綠灌叢,其余的四種植被共貢獻(xiàn)了6.6%,貢獻(xiàn)最小。
　　3、上海城市植被年NPP分布情況是:年單位面積NPP為2552tC/(ha~*

7、y),在對(duì)全年NPP的貢獻(xiàn)率上,上海城市植被的凈第一性生產(chǎn)力區(qū)域差異明顯,最小值和最大值分別為459tC/(ha~*y)和2769tC/(ha~*y)。在寶山區(qū)東北部、浦東新區(qū)北部和東南部以及南匯區(qū)東北部最大,寶山區(qū)西南部、普陀區(qū)東北部、閘北區(qū)南部、虹口區(qū)西南部及浦東新區(qū)東北角的小部分區(qū)域?yàn)镹PP,總量低值范圍。
　　4、上海城市植被生態(tài)系統(tǒng)NPP的季節(jié)變化很明顯,季節(jié)時(shí)空格局存在較大差異。在對(duì)全年NPP的貢獻(xiàn)率上,主要體現(xiàn)在夏季

8、,NPP極大值為16.4821MtC,占全年凈初級(jí)生產(chǎn)力的46.4%。四季NPP依次為:夏季)秋季)春季)冬季,NPP分別為:16.4821MtC、10.7655MtC、7.448MtC、0.8188MtC,占全年凈初級(jí)生產(chǎn)力的比例依次為:46.4%、30.3%、20.9%、2.3%。從空間分布來(lái)講,四季NPP變化也同樣顯著。四季的單位面積NPP季節(jié)平均值分別為535.41tC/ha、1184.84tC/ha、773.89tC/ha、5