基于BEPS模型的东北三省森林生态系统NPP模拟

为了精确模拟森林生态系统净初级生产力(NPP)及研究东北森林生态系统NPP分布特征,本研究选取东北三省为研究区域,应用遥感和过程模型相结合的方法,采用1km的MODIS遥感数据、逐日气象数据、土壤数据等相关数据,对2012年东北三省的森林生态系统NPP进行估算,并采用多种方法进行验证,分析东北三省森林生态系统NPP的空间分布格局及季节变化规律。结果表明:模拟的净生态系统生产力(NEP)与帽儿山通量站点测量的净生态系统碳交换量(NEE)的决定系数(R^2)为0.88~0.92,均方根误差(RSME)为0.3~1.4 g C/(m·m·d),说明BEPS模型能够较好地估算东北三省森林生态系统的NPP。估算的针叶林、阔叶林、针阔混交林NPP平均值都介于各个学者的模拟结果之间,估算结果比较合理。

东北地区归一化植被指数与环境因子间的尺度依存关系

以东北地区植被指数数据为基础,设置了西南—东北方向、南—北方向两条生态样带,使用小波进行时空时频分析,了解归一化植被指数变化的多尺度特征以及与地形、气候因素的空间多尺度关联性;应用冗余分析定量研究环境因子对归一化植被指数空间分布的影响。结果表明:小波能量谱可以清晰识别归一化植被指数空间尺度结构,在西南—东北、南—北样带上,主要特征为50~70、70~160 km,归一化植被指数在西南—东北方向上的变异性强于南—北方向;小波相干图谱能够直观显示归一化植被指数与环境因子随空间尺度、空间位置变化的依赖关系,在小尺度上地形对植被空间分布起着主导作用,大尺度上气候因子为主要因素。对于西南—东北方向上归一化植被指数,降水量、海拔是其主控因子,其中降水是其空间分异的首要影响因子;在南—北方向上,气温、海拔、降水量是归一化植被指数的主控因子,其中气温是其空间分布的主导因子。