基于CASA模型的锡林郭勒盟草地净初级生产力遥感估算与验证.docx

基于CASA莫型的锡林郭勒盟草地净初级生产力遥感估算与验证草地生态系统是地球上最重要的陆地生态系统类型之一,在全球陆地生态系 统循环中扮演重要角色.草地生产力是反映草原生态状况最直接的指标 ,草地生 产力的精确快速估算,一直是草地生态系统的研究热点和重要科学问题.特别地,开展区域草地生态系统NPP研究,对于评价区域生态系统承载力,合 理利用和开发草地自然资源,保证我国生态平安和可持续开展有着重要的意义和 作用.本文基于MODISS感数据、气象数据及地面实测数据,对CASA真型的模型 参数进行调整,建立针对锡林郭勒盟草地的区域生产力模拟模型,并对模型精度 进行验证.利用改进的CASA真型模拟研究区20052021年草地净初级生产力,并对10 年间的NPPR积量进行时空分布和变化研究.主要结论如下:(1)根据NPP模拟值 与实测值之间的最小误差原那么,利用研究区的实测NP吸据推算出锡林郭勒盟草 地最大光能利用率为0.539 g_C.MJ-1.(2)模型模拟的NPPS与实测NPPfi的相关关系显著,相关系数可到达0.72. 实测值与模拟值的平均相对误差为 0.29,说明与实测NPFffi比,本研究利用改进 的CASA真型本K拟NPP的精度为71%,模型模拟结果满足精度要求.(3)锡林郭勒盟草地的净初级生产力总体上呈现从东北向西南逐步递减的趋势,东北部的NPPfi一般大于400 g_C.m-2.a-1,中部地区NPPfi分布在100200 g_C.m-2.a-1范围内,而锡盟西南部地区NPPfi普遍小于100 g_C.m-2.a-1.(4) 不同草地类型植被生产力不同,总体趋势是东北部草甸草原>中部温性草原 >西北部荒漠草原,具体的,10年平均年净初级生产力高于总研究区的草地类 型有山地草甸类、温性草甸草原类和低地草甸类 ,而温性草原类、改进草地、温性荒漠草原类、温性荒漠类及温性草原化荒漠类的年均单位面积生产力低于该地 区总体水平.(5)20052021年期间,年NPP总量呈现上升的趋势,从2005年的156.67g_C.m-2.a-1 增长到 2021年的 186.53 g_C.m-2.a-1.最大的年 NPPfi出现在 2021 年,年 NPPR积量为 187.57 g_C.m-2.a-1,最小年 NPPfi为 2007 年的 120 g_C.m-2.a-1.对同一个地区,在短时期内,影响NP吃化的因子主要为降水和气温,然而不 同情况下,两个因素对NPPR积量的影响机制不完全相同.就研究区而言,在降水 较为充足的前提下,NPP对于气温的耐受较好,气温的升高并不会对NPFT生较大 的影响；然而在降水量较少的情况下,气温相对的升高会导致NPFK低.(6)不同草地类型20052021年NP吃异系数CV存在很大的差异,生产力较 高的草甸草原区及温性草原区 NPP的年际变化比拟平稳,而生产力相对较低的温 性荒漠草原及草原化荒漠地区,NPP的年际变化幅度相对较大.不同草地类型 20052021的平均NPP®T 8天为单位的时序变化分析说明,不同草地类型NPP 累积量最大值出现的日期根据草甸类、草原类及荒漠类的次序依次向后延迟.