基于遙感技術(shù)的甘南州陸地生態(tài)系統(tǒng)NEP研究.pdf

1、NEP（Net Ecosystem Production），即凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，是指陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)存的能力，作為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支平衡的重要標(biāo)志，對(duì)全球碳循環(huán)和氣候變化的研究有重要的價(jià)值。隨著計(jì)算機(jī)和遙感技術(shù)的興起和發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)被普遍應(yīng)用在地表、生態(tài)系統(tǒng)、氣象和水域的持續(xù)監(jiān)測(cè)，對(duì)土地利用動(dòng)態(tài)變化和陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力等方面的研究有著重要的作用。甘南州位于青藏高原與黃土高原的過(guò)渡地帶，由于其復(fù)雜的地形條件和植被覆蓋類型，對(duì)其 N

2、EP的精確評(píng)估有一定的難度。因此，對(duì)于甘南州2005-2014年 NEP的研究對(duì)于大區(qū)域乃至全球的NEP研究有重要的參考價(jià)值。
　　本文基于改進(jìn)的光能利用率模型，結(jié)合遙感數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，估算了甘南州2005-2014年間凈初級(jí)生產(chǎn)力NPP（Net Primary Productivity）和土壤呼吸RH（Soil Heterotrophic Respiration），建立該區(qū)域的植被 NEP估算模型，并對(duì)2005-2014年間NE

3、P及其過(guò)程因子的時(shí)間變化和空間分布進(jìn)行了分析。研究結(jié)果如下：
　?。?）改進(jìn)的光能利用率模型針對(duì)不同的植被覆蓋類型取不同的εmax（理想狀態(tài)下的最大的光能利用率）和光合作用最高值以及最低溫度閾值；對(duì)于環(huán)境因子限制比例采用生態(tài)限制因子學(xué)最小法則算法，增加了植被自養(yǎng)呼吸消耗，經(jīng)過(guò)過(guò)程因子實(shí)測(cè)驗(yàn)證以及與已發(fā)表的文獻(xiàn)結(jié)果對(duì)比，改進(jìn)模型提高了模擬精度，適合青藏高原東部研究區(qū)NEP的模擬。
　?。?）2005-2014年甘南州植被NPP

4、的10年平均值為1.78×1013 g C·a-1，單位面積平均值為487.42 g C·m-2·a-1，10年內(nèi)NPP呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。NPP的高值區(qū)域主要集中在東南部山區(qū)，低值區(qū)域主要集中在北部農(nóng)區(qū)、農(nóng)牧交錯(cuò)帶和西南高海拔植被稀少地區(qū)；甘南州植被類型以草地和林地為主，落葉闊葉林NPP均值最大，草地為427.48 g C·m-2·a-1。NPP在一年中呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，且最大值出現(xiàn)在7月份。植被NPP與地形因子之間關(guān)系密切。隨

5、著海拔的升高和坡度的增加，NPP呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)；在8個(gè)坡向中，北坡的NPP平均值最大，南坡最小，各坡向之間相差不大。
　?。?）2005-2014年甘南州植被RH的10年平均值為3.09×1012 g C·a-1，單位面積平均值為84.86 g C·m-2·a-1，空間分布具有明顯的地帶性，南部岷迭山區(qū)、東部丘陵山地較高，西北部的草甸草原相對(duì)較低，整體呈現(xiàn)東南向西北遞減的趨勢(shì)。RH在一年中呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，且最大值出

6、現(xiàn)在7月份。對(duì)于不同的植被類型呈現(xiàn)森林>灌木>農(nóng)田>草地的趨勢(shì)。2005-2014年RH呈現(xiàn)波動(dòng)且緩慢升高的趨勢(shì)。
　　（4）2005-2014年甘南州NEP的10年平均值為1.47×1013 g C·a-1，單位面積平均值為402.56 g C·m-2·a-1。碳源的面積約占總面積的0.39％，主要分布在瑪曲海拔最高的山地以及岷迭山系植被較少或者沒(méi)有植被覆蓋的山地。碳儲(chǔ)量高值區(qū)域主要分布在南部岷迭山系的舟曲縣、迭部縣以及卓尼縣和