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)碳儲存的能力，作為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支平衡的重要標志，對全球碳循環(huán)和氣候變化的研究有重要的價值。隨著計算機和遙感技術(shù)的興起和發(fā)展，遙感數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)被普遍應用在地表、生態(tài)系統(tǒng)、氣象和水域的持續(xù)監(jiān)測，對土地利用動態(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渡地帶，由于其復雜的地形條件和植被覆蓋類型，對其 N

2、EP的精確評估有一定的難度。因此，對于甘南州2005-2014年 NEP的研究對于大區(qū)域乃至全球的NEP研究有重要的參考價值。
　　本文基于改進的光能利用率模型，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2005-2014年間NE

3、P及其過程因子的時間變化和空間分布進行了分析。研究結(jié)果如下：
　?。?）改進的光能利用率模型針對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；對于環(huán)境因子限制比例采用生態(tài)限制因子學最小法則算法，增加了植被自養(yǎng)呼吸消耗，經(jīng)過過程因子實測驗證以及與已發(fā)表的文獻結(jié)果對比，改進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。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，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；在8個坡向中，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較低，整體呈現(xiàn)東南向西北遞減的趨勢。RH在一年中呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，且最大值出

6、現(xiàn)在7月份。對于不同的植被類型呈現(xiàn)森林>灌木>農(nóng)田>草地的趨勢。2005-2014年RH呈現(xiàn)波動且緩慢升高的趨勢。
　　（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有植被覆蓋的山地。碳儲量高值區(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