半干旱草地NPP遙感模型和環(huán)境響應(yīng)研究.pdf

1、內(nèi)蒙古草原處于歐亞大陸草原帶的中部，屬于中緯度半干旱氣候區(qū)，是西北干旱區(qū)向東北濕潤(rùn)區(qū)和華北旱作農(nóng)業(yè)區(qū)的過(guò)渡地帶，對(duì)于保障我國(guó)的生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)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(duì)區(qū)域甚至全球氣候和環(huán)境變化具有很大的影響。本論文根據(jù)國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(G2000077907)“定量遙感在西部生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的應(yīng)用示范研究”的需求，采用MODIS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(duì)半干旱草地狀

2、況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和評(píng)價(jià)。主要內(nèi)容包括：1)半干旱NPP遙感模型研究。針對(duì)內(nèi)蒙古半干旱草場(chǎng)生態(tài)環(huán)境特征，以光能利用率模型為基礎(chǔ)與生態(tài)模型相結(jié)合，建立了區(qū)域尺度下半干旱草地凈第一性生產(chǎn)力(NPP)遙感模型；模型考慮了氣溫和植物水脅迫的影響，以及時(shí)空尺度的差異，并充分利用遙感反演的參數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)；模型利用草場(chǎng)植物生長(zhǎng)過(guò)程中的兩種不同NPP獲取途徑構(gòu)建代價(jià)函數(shù)，有效地對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行估算和校正。模型經(jīng)內(nèi)蒙草場(chǎng)MODIS數(shù)據(jù)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、相關(guān)模型的驗(yàn)證，

3、結(jié)果表明，模型參數(shù)校正能提高模型估算的精度，且NPP估算精度滿足實(shí)際應(yīng)用需要，此遙感模型合理可行，并具有較好的適用性。 2)區(qū)域草場(chǎng)退化遙感監(jiān)測(cè)方法研究。從兩個(gè)方面入手來(lái)實(shí)現(xiàn)草場(chǎng)的退化監(jiān)測(cè)，一方面，以生態(tài)學(xué)分析方法為基礎(chǔ)，以MODISFPAR遙感數(shù)據(jù)作為衡量植被變化的指示量，通過(guò)當(dāng)前植物生長(zhǎng)狀況與‘原始’未退化狀態(tài)進(jìn)行比較確定草地退化與否及退化程度，建立草地植被退化指數(shù)，來(lái)監(jiān)測(cè)草地退化狀況；另一方面，從草場(chǎng)資源的‘質(zhì)’與‘量’出

4、發(fā)，利用遙感方法對(duì)草地資源進(jìn)行評(píng)價(jià)；并通過(guò)連續(xù)觀測(cè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)2000-2004年錫林格勒盟草地退化狀況的遙感監(jiān)測(cè)。 3)草地生態(tài)環(huán)境響應(yīng)研究。在GIS支持下，以草地植被作為草地生態(tài)環(huán)境研究的主體，結(jié)合氣候、土壤、地形和以放牧為主的人為條件，系統(tǒng)研究半干旱草地生態(tài)環(huán)境響應(yīng)，建立了以MODISFPAR為植被生產(chǎn)力表征量的氣候環(huán)境響應(yīng)模型。同時(shí)，利用MODIS多時(shí)相遙感植被葉面積指數(shù)信息，提取區(qū)域尺度下放牧強(qiáng)度信息，實(shí)現(xiàn)了對(duì)錫林格勒盟草