基于CASA模型的錫林郭勒盟草地凈初級(jí)生產(chǎn)力遙感估算與驗(yàn)證.pdf

1、草地生態(tài)系統(tǒng)是地球上最重要的陸地生態(tài)系統(tǒng)類型之一，在全球陸地生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)中扮演重要角色。草地生產(chǎn)力是反映草原生態(tài)狀況最直接的指標(biāo)，草地生產(chǎn)力的精確快速估算，一直是草地生態(tài)系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)和重要科學(xué)問題。特別地，開展區(qū)域草地生態(tài)系統(tǒng)NPP研究，對(duì)于評(píng)價(jià)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)承載力，合理利用和開發(fā)草地自然資源，保障我國(guó)生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義和作用。
　　本文基于MODIS遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)及地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)CASA模型的模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)

2、整，建立針對(duì)錫林郭勒盟草地的區(qū)域生產(chǎn)力模擬模型，并對(duì)模型精度進(jìn)行驗(yàn)證。利用改進(jìn)的CASA模型模擬研究區(qū)2005～2014年草地凈初級(jí)生產(chǎn)力，并對(duì)10年間的NPP累積量進(jìn)行時(shí)空分布和變化研究。主要結(jié)論如下:
　　(1)根據(jù)NPP模擬值與實(shí)測(cè)值之間的最小誤差原則，利用研究區(qū)的實(shí)測(cè)NPP數(shù)據(jù)推算出錫林郭勒盟草地最大光能利用率為0.539 g_C.MJ-1。
　　(2)模型模擬的NPP值與實(shí)測(cè)NPP值的相關(guān)關(guān)系顯著，相關(guān)系數(shù)可達(dá)到0

3、.72。實(shí)測(cè)值與模擬值的平均相對(duì)誤差為0.29，說明與實(shí)測(cè)NPP相比，本研究利用改進(jìn)的CASA模型模擬NPP的精度為71％，模型模擬結(jié)果滿足精度要求。
　　(3)錫林郭勒盟草地的凈初級(jí)生產(chǎn)力總體上呈現(xiàn)從東北向西南逐步遞減的趨勢(shì)，東北部的NPP值一般大于400 g_C.m-2.a-1，中部地區(qū)NPP值分布在100～200 g_C.m-2.a-1范圍內(nèi)，而錫盟西南部地區(qū)NPP值普遍小于100 g_C.m-2.a-1。
　　(4)

4、不同草地類型植被生產(chǎn)力不同，總體趨勢(shì)是東北部草甸草原＞中部溫性草原＞西北部荒漠草原，具體的，10年平均年凈初級(jí)生產(chǎn)力高于總研究區(qū)的草地類型有山地草甸類、溫性草甸草原類和低地草甸類，而溫性草原類、改良草地、溫性荒漠草原類、溫性荒漠類及溫性草原化荒漠類的年均單位面積生產(chǎn)力低于該地區(qū)總體水平。
　　(5)2005～2014年期間，年NPP總量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，從2005年的156.67 g_C.m-2.a-1增長(zhǎng)到2014年的186.53

5、 g_C.m-2.a-1。最大的年NPP值出現(xiàn)在2008年，年NPP累積量為187.57g_C.m-2.a-1，最小年NPP值為2007年的120 g_C.m-2.a-1。對(duì)同一個(gè)地區(qū)，在短時(shí)期內(nèi)，影響NPP變化的因子主要為降水和氣溫，然而不同情況下，兩個(gè)因素對(duì)NPP累積量的影響機(jī)制不完全相同。就研究區(qū)而言，在降水較為充足的前提下，NPP對(duì)于氣溫的耐受較好，氣溫的升高并不會(huì)對(duì)NPP產(chǎn)生較大的影響;然而在降水量較少的情況下，氣溫相對(duì)的升高