28128.長白山地森林植物被物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)研究

1、學(xué)校代碼：—102—00分類號：￡L研究生學(xué)號：密級：⑧東北h予葒大莩博士學(xué)位論文200710295玉長白山地森林植被物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)p瞅TheResponsesofForestPhenologyonClimateChangeinChangbaiMountains作者：李明指導(dǎo)教師：吳正方教授學(xué)科專業(yè)：自然地理學(xué)研究方向：生態(tài)氣候東北師范大學(xué)學(xué)位評定委員會2011年5月摘要目前，越來越多的證據(jù)表明全球氣候正逐步變暖，而植物物候現(xiàn)象是

2、全球變化的積分儀和自然環(huán)境變化的綜合指示器。有關(guān)物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)研究正成為全球變化的熱點問題。森林是全球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，森林物候是反映短期或長期氣候變化對森林生長階段影響的綜合性生物指標(biāo)。遙感技術(shù)的發(fā)展，為在景觀層面進(jìn)行物候觀測提供了技術(shù)手段，有效地實現(xiàn)了物候監(jiān)測從點向面的空間尺度轉(zhuǎn)換。本文主要運用GIS和遙感技術(shù)，使用10天合成的SPOT／NDVI多時相遙感數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)以及各種相關(guān)的圖表和統(tǒng)計資料等，構(gòu)建了長白山地森林生

3、長季遙感監(jiān)測模型(DoubleLogistic模型)，并利用該模型計算了19992008年長白山地森林植被的各物候參數(shù)；分析了19992008年長白山森林生長季始期、生長季末期、生長季長度、DN年最大值、DN年振幅和DN生長季積分值的時空分布格局及年際變化趨勢；探討了長白山地的氣候變化特征；并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入分析了森林生長季變化與氣候因素的關(guān)系，揭示了長白山森林生長季對區(qū)域降水和氣溫變化的響應(yīng)方式和反饋機(jī)制。論文的主要結(jié)論如下：lD

4、oublelogistic模型的構(gòu)建基于遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)，本文結(jié)合logistic模型和一個全局函數(shù)的優(yōu)點，構(gòu)建了doublelogistic模型。該模型不僅可以同時提取多年的森林物候期，而且可以消除時間序列的邊界效應(yīng)，它能更靈活地擬合復(fù)雜的曲線。同時，由于森林開始生長和結(jié)束生長是兩個不同的生物物理過程，對于擬合曲線的兩側(cè)采用動態(tài)的比例更符合森林的生長過程；再者，該模型是在沒有設(shè)置預(yù)定的閾值或者經(jīng)驗參數(shù)前提下而逐個像元運算的，所以

5、它能夠更加穩(wěn)定地表征不同像元之間物理意義，具有更好的通用性。野外觀測數(shù)據(jù)和先前學(xué)者的研究結(jié)果都證明了利用doublelogistic模型動態(tài)監(jiān)測長白山地植被物候期是一種可行的方法。2長白山地森林植被物候參數(shù)時空格局(1)在19992008年間，長白山地大部分地區(qū)森林生長季始期發(fā)生在第100～140天，其中在第100～110天和在第110～120天開始生長的地區(qū)所占面積比較大。提前的區(qū)域僅占研究區(qū)面積的3246％，平均提前速率約071d／

6、a；延遲的區(qū)域占總面積的6754％，平均延遲速率約為043d／a。(2)大部分地區(qū)森林生長季末期發(fā)生在第270290天，其中在第280～290天開始生長的地區(qū)所占面積比較大。長白山地森林的生長季末期中南部表現(xiàn)為延遲趨勢，南端和北部表現(xiàn)為一定的提前趨勢。延遲區(qū)域占有較大比例，約為653％，平均延遲速率為053d／a；提前的區(qū)域占總面積的347％，平均提前速率為057d／a。(3)大部分地區(qū)森林生長季長度140—180天，其中長度在160～