草原植被返青期的遙感監(jiān)測(cè)及其與氣象因子的關(guān)系研究——以錫林郭勒盟為例.pdf

1、全球氣候變暖已經(jīng)引起植物返青期的變化，探索草原植被返青期與氣候變化的關(guān)系，深入了解草原植被返青期時(shí)空變化特征及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)規(guī)律，對(duì)指導(dǎo)放牧活動(dòng)和探索草原生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球碳循環(huán)的作用有重要意義。為了揭示錫林郭勒盟草原遙感返青期的時(shí)空格局以及與氣象因子的響應(yīng)關(guān)系，基于1999~2012年SPOT VGT NDVI遙感數(shù)據(jù)，采用D-L濾波方法對(duì)NDVI時(shí)間序列進(jìn)行重建，利用動(dòng)態(tài)閾值法提取草原返青期，結(jié)合地面實(shí)測(cè)返青期數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，

2、并分析草原遙感返青期的多年平均值，時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差以及線性趨勢(shì)。然后分析研究區(qū)內(nèi)8個(gè)氣象站點(diǎn)上遙感返青期與氣溫和降水之間的相關(guān)關(guān)系，最后分析氣象站點(diǎn)上遙感返青期變化趨勢(shì)與氣溫、降水、氣溫和降水量變化趨勢(shì)之間的相關(guān)關(guān)系，探索草原返青期與氣候變化的響應(yīng)規(guī)律。主要結(jié)論如下：
　?。?）遙感返青期監(jiān)測(cè)方法以及精度驗(yàn)證
　　本文在比較各種濾波方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選取D-L濾波對(duì)NDVI時(shí)間序列進(jìn)行重建，運(yùn)用動(dòng)態(tài)閾值法對(duì)錫林郭勒盟草原植被返青

3、期進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)，利用2010~2012年162個(gè)樣地的地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)遙感返青期的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，68％的樣地實(shí)測(cè)結(jié)果與遙感返青期是一致的，樣地對(duì)應(yīng)的遙感返青期的RMSE是8.7d。表明運(yùn)用動(dòng)態(tài)閾值法可以準(zhǔn)確的提取該研究區(qū)的遙感返青期。運(yùn)用錫林浩特牧業(yè)氣象試驗(yàn)站克氏針茅和羊草物候數(shù)據(jù)對(duì)遙感返青期進(jìn)行驗(yàn)證，克氏針茅有70%的數(shù)據(jù)是一致的，RMSE是9d。羊草有67%的數(shù)據(jù)是一致的，RMSE是11d。
　?。?）錫林郭勒盟草原遙感返青期的

4、時(shí)空變化規(guī)律
　　1999~2012年間主要旗縣遙感返青期的波動(dòng)是比較大的，二連浩特、蘇左旗的返青期較早，東烏旗、西烏旗返青期較晚。溫性草原的返青期幾乎與錫盟整個(gè)草原的返青期是一致的，溫性荒漠草原的返青期較早，溫性草甸草原的返青期靠后，溫性草原返青期居中。錫林郭勒盟草原遙感返青期多年平均值的空間格局復(fù)雜，溫性荒漠草原返青期主要集中在4月上旬和4月中旬，標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到28.65d，波動(dòng)幅度較大，溫性草原返青期主要集中在4月中旬和4月下旬

5、，標(biāo)準(zhǔn)差為18.45d，溫性草甸草原返青期主要集中在4月下旬和5月上旬，標(biāo)準(zhǔn)差為12.97d，溫性草甸草原的植被最為穩(wěn)定，對(duì)返青期線性趨勢(shì)的研究顯示，57%的像元具有提前趨勢(shì)，43%的像元具有推遲趨勢(shì)，平均變化趨勢(shì)為-1.5d/10a，其中顯著提前的像元有8%，顯著推遲的像元有5.9%。線性趨勢(shì)從東南向西北增加。溫性草甸草原的變化趨勢(shì)較小，80%左右的像元趨勢(shì)在±10d/10a內(nèi)，溫性草原和溫性荒漠草原變化趨勢(shì)大于10d/10a的像元均

6、在43%左右。
　?。?）錫林郭勒盟草原遙感返青期與氣象因子的關(guān)系
　　錫林郭勒盟草原返青期與氣溫和降水呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，返青期與氣溫的偏相關(guān)系數(shù)平均值是-0.18，5個(gè)站點(diǎn)是呈負(fù)相關(guān)，3個(gè)站點(diǎn)是呈顯著負(fù)相關(guān)，與降水的偏相關(guān)系數(shù)平均值是-0.58，8個(gè)站點(diǎn)均呈負(fù)相關(guān)，5個(gè)站點(diǎn)上呈顯著負(fù)相關(guān)。大部分站點(diǎn)上，氣溫和降水同時(shí)對(duì)返青起作用。遙感返青期與氣溫和降水的回歸系數(shù)平均值是0.54，7個(gè)站點(diǎn)是顯著相關(guān)的。返青期趨勢(shì)與春季氣