長(zhǎng)江源區(qū)植被凈初生產(chǎn)力及水分利用效率的估算研究.pdf

1、長(zhǎng)江源區(qū)是我國(guó)高寒生態(tài)系統(tǒng)典型區(qū)域，獨(dú)特而脆弱的生態(tài)系統(tǒng)和特殊的水文特征，在寒區(qū)生態(tài)環(huán)境、水文循環(huán)及氣候變化中起著極其重要的作用。生態(tài)系統(tǒng)植被凈初生產(chǎn)力(NPP)和水分利用效率(WUE)是聯(lián)系植被生態(tài)系統(tǒng)中水分循環(huán)和碳循環(huán)的重要變量，具有重要的水文學(xué)和生態(tài)學(xué)意義。 論文以光能利用率模型為基礎(chǔ)，結(jié)合MODIS高時(shí)間分辨率影像與地面氣象資料，應(yīng)用CASA模型估算長(zhǎng)江源區(qū)植被凈初生產(chǎn)力，根據(jù)植被凈初生產(chǎn)力和潛在蒸散發(fā)，估算長(zhǎng)江源區(qū)植被

2、水分利用效率。從2000-2005年以時(shí)間和空間序列來(lái)分析長(zhǎng)江源區(qū)植被水分利用效率、植被凈初生產(chǎn)力，不同植被類(lèi)型下的植被水分利用效率和植被凈初生產(chǎn)力的分布情況，長(zhǎng)江源區(qū)典型植被年際年內(nèi)分布特征以及植被水分利用效率和凈初生產(chǎn)力的影響因子分析。 1、作為計(jì)算WUE的重要組成部分，在對(duì)長(zhǎng)江源區(qū)潛在蒸散發(fā)模型的選擇時(shí)，論文利用FAO Penman-Monteith、Priestley-Taylor、Hargreaves和FAO-Radi

3、ation模型進(jìn)行擬合，得出FAO Penman-Monteith>Hargreaves>Priestley-Taylor>FAO-Radiation，F(xiàn)AO Penman-Monteith模型對(duì)區(qū)域潛在蒸散發(fā)擬合效果最好，因此，選取FAO Penman-Monteith模型計(jì)算潛在蒸散發(fā)并進(jìn)行了有效檢驗(yàn)。 2、論文分析了長(zhǎng)江源區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)植被凈初生產(chǎn)力，研究結(jié)果表明：從2000-2005年，年NPP平均值在627.39-713

4、.05gC/m2·a，NPP總量總體上分布8.77×1013-9.96×1013gC/a。2005年最小，2003年最大，長(zhǎng)江源區(qū)植被凈初生產(chǎn)力變化趨勢(shì)為2000-2002年和2003-2005兩個(gè)階段減少趨勢(shì)。2002-2003年問(wèn)年際變化最大，年NPP變化為41.42 gC/m2·a。NPP的年內(nèi)分配，文中按照春季融化階段、水分充分階段、植被枯萎階段和冬季冬季四階段進(jìn)行分析。空間分布上，長(zhǎng)江源區(qū)通天河下游直門(mén)達(dá)水文站以上河沿(玉樹(shù)縣

5、、稱(chēng)多縣)、葉曲、莫曲、北麓河下游和沱沱河下游屬于NPP高值區(qū)。NPP高值范圍達(dá)到700gC/m2·a；NPP次高值出現(xiàn)在色吾曲流域、楚瑪爾河下游流域及以東、沱沱河、通天河以南的大部分低海拔區(qū)域，NPP值在500-700gC/m2·a；NPP值最低值廣泛分布在長(zhǎng)江源區(qū)的高海拔地區(qū)和山脈地區(qū)：唐古拉山脈、祖爾肯烏拉山脈、烏蘭烏拉山、可可西里山、各布里山、昆侖山、白日咀扎解依山和坑巴餓任山山區(qū)和楚瑪爾河上游。這些地區(qū)NPP值很小，高海拔地區(qū)

6、接近0值。長(zhǎng)江源區(qū)陸地年均NPP的空間分布格局與植被類(lèi)型和植被群落關(guān)系密切，以高寒草甸植被為主的當(dāng)曲流域、以高寒草原為主的沱沱河、通天河流域和亞高山闊葉落葉灌叢的德曲流域是NPP值分布的高值區(qū)，在高海拔地區(qū)的無(wú)植被地段屬于NPP值分布低值區(qū)。不同的植被類(lèi)型的NPP值，以高寒草甸最高，其N(xiāo)PP值年均在682.36gC/m2·a左右；其次為高寒草原，為679.31gC/m2·a；亞高山常綠闊葉灌叢，為606.79gC/m2·a；依次為亞熱帶

7、山地針葉林，為601.13gc/m2·a：亞高山落葉闊葉灌叢，為597.78 gC/m2·a：高寒稀疏植被，為577.77 gC/m2·a：高寒墊狀植被，為561.98 gC/m2·a；在影響因子方面，NPP值與NDVI、太陽(yáng)輻射、溫度、降雨和地溫關(guān)系明顯。 3.分析了長(zhǎng)江源區(qū)的植被水分利用效率，研究結(jié)果表明： 2000-2005年長(zhǎng)江源區(qū)的年WUE的平均值在0.83-1.00gC/mm.m2，2000年最小，2001年

8、最大。2000-2005年6年間年WUE增加了0.10gC/mm.m2，總體變化趨勢(shì)為小幅度波動(dòng)增加的態(tài)勢(shì)。2002-2003年間年際變化最大，年WUE變化為0.1gC/mm.m2，在2003-2005年WUE呈下降趨勢(shì)，年WUE變化率均為-0.04gC/mm.m2。空間分布來(lái)看，WUE值分布與NPP值分布相似，只是高值區(qū)和低值區(qū)更明顯分布。通天河下游直門(mén)達(dá)水文站以上河沿(玉樹(shù)縣、稱(chēng)多縣)、葉曲、屬于WUE高值區(qū)。WUE高值范圍大于1g

9、C/mm·m2；WUE次高值分布色吾曲、楚瑪爾河下游、北麓河、沱沱河下游、沱沱河、通天河以南的大部分低海拔地區(qū)。WUE值在0.7-1.0gC/mm·m2；在沱沱河、通天河河沿以北，色吾河以西地區(qū)WUE值小于0.7gC/mm·m2；WUE最低值廣泛分布在長(zhǎng)江源區(qū)的高海拔地區(qū)和山脈：唐古拉山脈、祖爾肯烏拉山、可可西里山、昆侖山、坑巴餓任山山區(qū)和楚瑪爾河上游。WUE接近0值。不同的植被類(lèi)型的WUE來(lái)看，以高寒草甸最高，其WUE值年均在0.95