基于MODIS數(shù)據(jù)的天龍山灌叢土壤呼吸研究.pdf

1、隨著全球氣候變暖的現(xiàn)象的出現(xiàn)，研究碳循環(huán)已成為社會各界的首要任務(wù)，然而土壤呼吸作為碳循環(huán)研究中的一個重要環(huán)節(jié)，認識相對薄弱，運用遙感技術(shù)對生態(tài)系統(tǒng)呼吸及土壤呼吸更加鮮于報道。探索基于MODIS數(shù)據(jù)加強對各個領(lǐng)域各種生態(tài)系統(tǒng)土壤呼吸速率的動態(tài)變化及其影響因子研究，可以為全球碳循環(huán)精確估算提供一種新思路和新依據(jù)。MODIS數(shù)據(jù)可以免費獲得全年的數(shù)據(jù)，遙感衛(wèi)星能瞬時獲取大區(qū)域和連續(xù)分布的地表溫度、陸地表面水分指數(shù)、歸一化植被指數(shù)，具有及時性、

2、經(jīng)濟性的特點，同時要求研究區(qū)的尺度相對較大。天龍山灌叢作為一個獨特的生態(tài)系統(tǒng)，占天龍山的植被區(qū)域面積將近40％，其土壤呼吸及環(huán)境影響與固碳效益息息相關(guān)。本研究以天龍山灌叢為樣地，在2005-2011年間對該樣地進行野外測定土壤呼吸速率，利用MODIS產(chǎn)品MOD09A1、MOD11A2、MOD13A1獲得該樣地的地表溫度、陸地表面水分指數(shù)、歸一化植被指數(shù)，目的在于研究該天龍山灌叢樣地土壤呼吸速率的季節(jié)和年際動態(tài)變化，并利用經(jīng)典模型對土壤呼

3、吸速率與地表溫度、土壤呼吸速率與陸地表面水分指數(shù)、土壤呼吸速率與歸一化植被指數(shù)之間的關(guān)系進行分析。主要研究結(jié)果包括:
　　(1)灌叢土壤呼吸速率表現(xiàn)出明顯的季節(jié)變化，呈單峰曲線，測定期間土壤呼吸速率隨日期變化的高斯方程均達到了顯著水平。但是土壤呼吸速率的年際變化不顯著。而且地表溫度也表現(xiàn)出呈單峰曲線的季節(jié)變化，在冬季和春初溫度較低，而在夏季則溫度較高，隨大氣溫度而變化，且測定期間地表溫度隨日期變化的高斯方程均達到了顯著水平。陸地表

4、面水分指數(shù)、歸一化植被指數(shù)也有明顯的規(guī)律性。研究期間，地表溫度、陸地表面水分指數(shù)、歸一化植被指數(shù)的年際變化均不顯著。
　　(2)2005-2011年，2009年土壤呼吸速率與地表溫度表現(xiàn)出顯著的直線模型和指數(shù)模型相關(guān)，其余年份表現(xiàn)出極顯著相關(guān)。但總體上講直線模型好于指數(shù)模型。2009年、2010年、2011年土壤呼吸與陸地表面水分指數(shù)的線性關(guān)系為顯著相關(guān)，其余年份均達到極顯著相關(guān);2010年其指數(shù)關(guān)系達到顯著相關(guān)，其余年份均達到極

5、顯著相關(guān)。其結(jié)果指數(shù)模型優(yōu)于直線模型。七壤呼吸與歸一化植被指數(shù)的線性關(guān)系2011年為不顯著相關(guān)，2009年和2010年為顯著相關(guān)，其余年份為極顯著相關(guān);其指數(shù)關(guān)系2011年呈現(xiàn)不顯著相關(guān)，2010年為顯著相關(guān)，其余年份均為極顯著相關(guān)。其結(jié)果亦是指數(shù)模型優(yōu)于直線模型。
　　(3)用兩種直線模型對土壤呼吸與地表溫度、陸地表面水分指數(shù);土壤呼吸與地表溫度、歸一化植被指數(shù);土壤呼吸與陸地表面水分指數(shù)、歸一化植被指數(shù)的雙因素關(guān)系的研究顯示，