基于CASA模型的皖江城市带植被净初级生产力时空变化特征研究-论文.pdf

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1、第37卷4期安徽师范大学学报(自然科学版)Vo1．37No．42014年7月JournalofAnhuiNormalUniversity(Natm’alScience)Ju1．2014基于CASA模型的皖江城市带植被净初级生产力时空变化特征研究谷家川，彭丰，沈非2，赵来，查良松2，王汝幸3(1．滁卅『学院地理信息与旅游学院，安徽滁州239000；2．安徽师范大学国土资源与旅游学院，安徽芜湖241003；3北京师范大学减灾与应急管理研究院，北京100875)摘要：运用GIS和RS技术，利用植被、气

2、候和辐射等地面空间数据，基于CASA模型估算2001—2010年之间皖江城市带植被净初级生产力(NPP)，并分析其时空变化特征．结果表明：l0年之间皖江城市带植被净初级生产力呈减少趋势，其中NPPMAx年均减少速度5．3gC／m2·a，NPPMEAN年均减少率0．513％；10年NPPMAx均值为805．09gC／ma，NPPMEAN均值为463．26gC／m2·a；净初级生产力年累计量变化幅度较大，约在30．052—43．483TgC／a之间；年际变化十分明显，最大值出现在2008年，为43．

3、483TGC，最小值在2006年，为30．052TgC，年均减少率0．51％．植被净初级生产力空间格局表现出较大的不均匀性，整体分布状况是以长江为界，长江以南植被净初级生产力较大，但有逐渐变小趋势；长江以北植被净初级生产力较小，却表现出逐渐增加的趋势．关键词：CASA模型；时空变化；净初级生产力；植被指数；植被；皖江城市带中图分类号：TP79；Q948．11文献标志码：A文章编号：1001—2443(2014)04—0371—07陆地生态系统、海洋生态系统和大气是全球变化的三个重要研究对象，其中

4、对于陆地生态系统的研究最受学者关注，因为陆地生态系统不仅提供了人类赖以生存的物质基础，而且是全球变化中易受人类干扰、变化最大与最剧烈的-3j．植被作为陆地生态系统最基本的生物组成之一，在区域乃至全球气候变化和碳循环中扮演着重要的作用，同时在调节碳平衡、减缓大气中二氧化碳等温室气体浓度快速上升，以及维护区域气候稳定等方面具有不可替代的作用L41]．植被净初级生产力(NetPrimaryProductivity，NPP)不仅直接反映了植物在自然环境条件下的生产能力，也是估算陆地生态系统碳平衡和评价陆

5、地生态系统可持续发展的重要生态标志j，也是判定生态系统碳汇与调节生态过程的关键因子．同时，也反映陆地生态系统的质量状况与植被自身健康状况．因此，NPP的准确估算与动态监测和理解它与各种控制因素的相关关系，不仅有助于了解植被碳循环过程，减少目前碳循环研究中的不确定性，也有助于区域植被的合理布局与合理开发，以及为植被资源的可持续利用提供科学依据．此外，对于预测和减缓全球气候变化也具有重要的意义．皖江城市带植被资源丰富，是安徽省重要的林区和农作物生产区域I。J．本文利用2001—2010年遥感数据和地

6、面气象数据及相关统计资料，运用CASA参数模型建立皖江城市带陆地植被NPP遥感反演估算模型，重建了皖江城市带2001—2010年植被NPP年际变化的时空序列及演变模式；初步揭示了过去10年间其区域植被生态系统NPP的时空变化特征．1研究区概况皖江城市带位于长江安徽段沿岸，地处东经ll5。45’一119。37’，北纬29。4l’一33。13’之间，行政区划包括八个地级市，分别为合肥、马鞍山、铜陵、滁州、安庆、芜湖、池州、宣城，以及巢湖市(县级)、六安市的金安区和舒城县，共59个县(区)，土地面积7

7、．6万Km2，占安徽省土地面积的54％，气候属于亚热带湿润季风气候，收稿日期：2014一叭一16基金项目：国家自然科学基金(41271545)；安徽省软科学项目(11020503071)；安徽师范大学自然科学培育~(2013xrnpy12)．作者简介：家川(I985一)，男，安徽泗县人，助教，硕士；通讯作者：查良松(1953～)，男，教授，主要从事气候环境变化与GIS模型研究．引用格式：谷家川，彭丰，沈非，等．基于(、A模型的皖江城市带植被净初级生产力时空变化特征研究[J]．安徽师范大学学报：自

8、然科学版2014，37(4)：371—377．372安徽师范大学学报(自然科学版)候，风向有明显的季节变化，冬季以北风为主，夏季主要为偏南风，年平均气温在l3一l7℃之间，年均降水量800—1700mm之间，太阳辐射总量分布均匀，日照充足，年均为1800—2500小时，无霜期在200—250天左右．植被资源丰富，主要有大别山植被区、沿江平原植被区、皖南山丘植被区．2011年末，皖江城市带人口占安徽省人1：3比重的44．99％；生产总值占全省的67．63％，人均GDP高于全省11201元；城镇居民