基于HDVI的河南省植被及碳儲(chǔ)量變化研究.pdf

1、土地利用/覆被變化是全球變化研究的核心內(nèi)容之一，植被是土地覆被的最主要部分，具有很明顯的年際變化和季節(jié)變化特征，因此其變化在一定程度上反映了氣候和土地覆蓋變化的特征。植被生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在生物量和碳儲(chǔ)量平衡中有著巨大貢獻(xiàn)，通過(guò)研究植被生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量不僅對(duì)全球碳循環(huán)研究有貢獻(xiàn)意義，而且對(duì)維護(hù)改善生態(tài)環(huán)境、森林經(jīng)營(yíng)起著至關(guān)重要的作用。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用影像數(shù)據(jù)通過(guò)植被指數(shù)的提取分析來(lái)分析植被變化越來(lái)越廣泛，基于植

2、被指數(shù)通過(guò)模型構(gòu)建來(lái)估算植被碳儲(chǔ)量的技術(shù)也日益受到重視。本文利用免費(fèi)獲取的MODIS植被指數(shù)產(chǎn)品通過(guò)重新投影和裁剪獲取河南省近十年月均、季均和年均NDVI數(shù)據(jù)，通過(guò)多年NDVI分布分析了河南省植被分布概況；利用NDVI的月均變化、季均變化和年際變化特征，分析了河南省不同區(qū)域植被和不同類型植被的時(shí)空變化；最后利用基于NDVI的植被生物量估算模型對(duì)河南省近十年林地碳儲(chǔ)量變化進(jìn)行了探討，得到如下結(jié)論：
　　 (1)河南省高植被覆蓋區(qū)主

3、要集中在豫南地區(qū)的桐柏山和大別山地段，以及豫中南地區(qū)和豫西地區(qū)的伏牛山和熊耳山地段，2001-2010年河南省植被整體呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì)，上升速率為0.05279/10年，其中夏季和秋季是上升趨勢(shì)最為顯著的季節(jié)。從月際變化分析，一年內(nèi)共出現(xiàn)兩個(gè)波峰，8月份NDVI出現(xiàn)最高值，是植被最為活躍的時(shí)候。利用趨勢(shì)分析法分析獲得河南省植被變化空間格局，省內(nèi)61.76％的地區(qū)植被變化不顯著，36.64％的地區(qū)植被顯著改善，1.60％的地區(qū)植被出現(xiàn)退化

4、，總體上河南省植被呈現(xiàn)恢復(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，植被狀態(tài)良好。
　　 (2)從不同區(qū)域分析，總體變化區(qū)域與河南省基本一致，均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中豫西、豫東、豫中南地區(qū)上升趨勢(shì)顯著；但是豫南地區(qū)、豫中南地區(qū)的月均NDVI值普遍要高于豫西、豫北地區(qū)，這主要是氣候差異造成的；不同區(qū)域的顯著季節(jié)變化也不一致，豫西地區(qū)夏季和秋季上升顯著，豫北地區(qū)冬季上升趨勢(shì)顯著，豫東地區(qū)夏季和冬季趨勢(shì)顯著，豫中南地區(qū)秋季變化顯著，豫南地區(qū)春季和秋季上升顯著。
　

5、　 (3)不同類型植被的年均NDVI呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，各種類型植被的年均NDVI均在0.4以上，且草地<耕地<落葉闊葉灌木林<常綠針葉林<落葉闊葉林<常綠闊葉林；不同類型植被的月均NDVI變化不同主要體現(xiàn)在NDVI波峰出現(xiàn)的不同，其中耕地表現(xiàn)為雙峰形式，而其他類型均為單峰；從空間分布上看，整體上植被覆蓋以改善為主，其中明顯改善的面積所占比重36.89％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于退化的1.26％，其中草地改善所占比重最大。
　　 (4)通過(guò)對(duì)河南省

6、近十年生物量進(jìn)行估算比較，發(fā)現(xiàn)隨著森林面積的增加生物量及碳儲(chǔ)量總量總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，但是生物量及碳儲(chǔ)量密度均值卻起伏變化；具體結(jié)合高程、氣溫、降水、毀林面積進(jìn)行分析，得出如下結(jié)果：碳密度隨著海拔的增高逐漸增大，但是當(dāng)?shù)竭_(dá)1300m左右碳密度隨著海拔的增加而降低；十年間氣溫降水對(duì)碳密度變化影響不大，但是通過(guò)顯著相關(guān)區(qū)域研究表明氣溫與碳密度變化多呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，這是因?yàn)榱值刂饕L(zhǎng)在水分較好的地區(qū)，溫度的增加對(duì)于水分的影響反而限制植被生長(zhǎng)，從而