草原植被返青期的遙感監(jiān)測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空變化特征及其對氣候變化的響應(yīng)規(guī)律，對指導(dǎo)放牧活動和探索草原生態(tài)系統(tǒng)對全球碳循環(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NDVI時間序列進行重建，利用動態(tài)閾值法提取草原返青期，結(jié)合地面實測返青期數(shù)據(jù)對結(jié)果進行了驗證，

2、并分析草原遙感返青期的多年平均值，時間標(biāo)準(zhǔn)差以及線性趨勢。然后分析研究區(qū)內(nèi)8個氣象站點上遙感返青期與氣溫和降水之間的相關(guān)關(guān)系，最后分析氣象站點上遙感返青期變化趨勢與氣溫、降水、氣溫和降水量變化趨勢之間的相關(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)測方法以及精度驗證
　　本文在比較各種濾波方法優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，選取D-L濾波對NDVI時間序列進行重建，運用動態(tài)閾值法對錫林郭勒盟草原植被返青

3、期進行遙感監(jiān)測，利用2010~2012年162個樣地的地面監(jiān)測數(shù)據(jù)對遙感返青期的結(jié)果進行驗證，68％的樣地實測結(jié)果與遙感返青期是一致的，樣地對應(yīng)的遙感返青期的RMSE是8.7d。表明運用動態(tài)閾值法可以準(zhǔn)確的提取該研究區(qū)的遙感返青期。運用錫林浩特牧業(yè)氣象試驗站克氏針茅和羊草物候數(shù)據(jù)對遙感返青期進行驗證，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。
　　（2）錫林郭勒盟草原遙感返青期的

4、時空變化規(guī)律
　　1999~2012年間主要旗縣遙感返青期的波動是比較大的，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)差達到28.65d，波動幅度較大，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，對返青期線性趨勢的研究顯示，57%的像元具有提前趨勢，43%的像元具有推遲趨勢，平均變化趨勢為-1.5d/10a，其中顯著提前的像元有8%，顯著推遲的像元有5.9%。線性趨勢從東南向西北增加。溫性草甸草原的變化趨勢較小，80%左右的像元趨勢在±10d/10a內(nèi)，溫性草原和溫性荒漠草原變化趨勢大于10d/10a的像元均

6、在43%左右。
　　（3）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個站點是呈負相關(guān)，3個站點是呈顯著負相關(guān)，與降水的偏相關(guān)系數(shù)平均值是-0.58，8個站點均呈負相關(guān)，5個站點上呈顯著負相關(guān)。大部分站點上，氣溫和降水同時對返青起作用。遙感返青期與氣溫和降水的回歸系數(shù)平均值是0.54，7個站點是顯著相關(guān)的。返青期趨勢與春季氣