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《兰州大学》 2015年
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不同气候背景下树轮宽度与NDVI的关系

柳凯茜  
【摘要】:全球变化已经是当今科学界的热点问题,涉及到众多学科领域和全球间的政府组织合作,IPCC第五次报告表明,自二十世纪五十年代以来地球温度已经升高了0.6~0.7℃。作为国际地圈.生物圈计划的核心研究计划之一的全球变化与陆地生态系统(GCTE),就是来研究全球变化对陆地生态系统的复杂影响。森林生态系统是陆地生态系统的主体,在自然状态下,森林生态系统拥有自动调节功能,可以保持碳总量平衡,但是气候变化和人类活动会破坏这种平衡性,给人类社会带来不可估量的损失。森林吸收固定碳主要通过树木的叶片、主干和根。光合作用表明叶片直接吸收固定大气中的二氧化碳,主干中的碳则来源于各种途径的CO2的同化和转化,叶片和主干中碳的存在形式不太相同,且形成过程不同步,由此可能导致主干与林冠叶片固碳量不同。因此明确树木冠层与主干固定碳的不同步性与固碳量的差异对估算一定时间内森林的固碳量和森林生态系统的碳循环有重要意义,有助于我们理解气候与植被的关系,为进一步研究陆地生态系统对全球变化的响应提供基础。此外,对于森林来说,通过遥感图像解译计算出的NDVI、NPP等,绝大部分仅代表冠层的变化情况。由于树木的冠层与主干对碳的固定和分解释放具有不同的周期,冠层与主干的生长状况变化存在怎样的差异,或者有着怎样的联系,还有待研究。研究植被冠层与主干之间的关系对于利用植被遥感数据进行全球变化方面的研究有参考意义。本文以树木年轮宽度和归一化植被指数(NDVI)作为代用指标,分别代表树木的主干与冠层,研究森林主干与冠层差异。国外对这一研究开展较早,而国内对于树轮与植被指数关系的研究不多见,而且大多数学者是单独研究树轮或植被指数的。为了更好地研究这一问题,本文选取两个不同气候背景的地点作为研究区,分别是甘肃省榆中县兴隆山与重庆市酉阳县青华林场。兴隆山位于甘肃省兰州市榆中县,是著名的国家级自然森林保护区,属温带半湿润性气候,同时具有显著的大陆性气候,四季分明。青华林场位于重庆市酉阳土家族苗族自治县,属亚热带湿润气候,全年降水充沛,年积温大于4500℃,具有较好的水热资源。研究区所选的两个地点相距较远,并且具有不同的气候特点,同时兴隆山与青华林场都拥有大片森林,远离城市,受人类活动影响较小,减少了树木因受人类活动影响而产生的不确定性。本文所使用的数据包括树轮宽度数据,MODIS-NDVI数据以及气温降水数据。树轮样本在甘肃省榆中县兴隆山采集青扦140棵,收集重庆市东南酉阳土家族苗族自治县青华林场杉木胸径处树盘50个。经过树木年轮分析的基本程序,最终使用的树轮样本为兴隆山132棵,青华林场21个树盘。MODIS-NDVI数据使用MOD13Q1,时间分辨率16天,空间分辨率250米。经过预处理后,使用最大值合成法,得到NDVI的年最大值,即NDVImax,并且计算月NDVI的值。气温降水数据来源于榆中县气象站和酉阳县气象站,经计算得到生长季的气温降水数据。采用一元线性回归、相关分析以及多元线性回归的方法,分析两地气温降水下,树轮宽度的标准序列与NDVI的关系,探讨揭示树木主干与冠层的关系。结果表明:兴隆山2001-2012年NDVI最大值的变化整体呈下降趋势,标准化树轮宽度的年际变化整体呈上升趋势,但是标准化树轮宽度与NDVI最大值没有显著的相关关系。青华林场2000-2010年NDVI最大值的年际变化整体呈上升趋势,同时标准化树轮宽度的年际变化整体呈上升趋势。青华林场树轮的整轮宽度及早材宽度与前一年NDVI有显著的正相关关系,并且也与前一年7-9月的NDVI呈显著的正相关;与此不同的是树轮的整轮宽度和晚材宽度与当年4-5月NDVI呈显著的负相关。兴隆山属于温带半湿润气候,青华林场属于亚热带湿润气候,在两地不同的气温降水条件下,青华林场树轮宽度与NDVI的关系说明该地区树木主干与冠层表现出滞后一年的同步性,而兴隆山树木的主干与冠层的变化不同步。因此在利用植被遥感数据计算森林变化情况时,兴隆山不能完全用遥感数据来代表该地区整个森林的生物量、生产力、材积量等。.而在青华林场树木的主干与冠层存在滞后一年的同步性,因此可以应用植被遥感数据来代表整个森林的变化情况。此外,在今后使用植被遥感数据来研究森林时,应当首先考虑研究区树木冠层与主干的变化的同步与否。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S718.4

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张小全,徐德应;杉木中龄林不同部位和叶龄针叶光合特性的日变化和季节变化[J];林业科学;2000年03期
2 雷静品;肖文发;黄志霖;曾立雄;王怀情;李良俊;;云阳马尾松树轮宽度年表特征研究[J];林业科学研究;2009年02期
3 高维;曾彪;;2000-2011年柴达木盆地尕斯库勒湖流域MODIS-NDVI变化的空间差异[J];兰州大学学报(自然科学版);2013年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;Satellite dataset analysis of recent vegetation variation in Tibet region[J];Sciences in Cold and Arid Regions;2011年05期
2 ;Snow water equivalent over Eurasia in the next 50 years projected by aggregated CMIP3 models[J];Sciences in Cold and Arid Regions;2012年02期
3 郭海涛;柴彦亮;李明媛;;遮荫对唐菖蒲光合特性及切花质量的影响[J];河北林业科技;2010年03期
4 杨建民,吴文华,印士勇,束金祥;江垭水库淹没区古大树内部构造及生长状况[J];湖北大学学报(自然科学版);1999年03期
5 江善虎;任立良;雍斌;刘黎;杨海峰;;利用树木年轮重建马鞍山地区7~9月降水量序列[J];河海大学学报(自然科学版);2010年01期
6 夏冰,杨开红,兰涛;树木年轮年代学及其在环境研究中的应用概况[J];环境科学;1991年05期
7 王兰兰;何兴元;陈玮;;CO_2和O_3浓度升高及其复合作用对华山松生长及光合日变化的影响[J];环境科学;2010年01期
8 王亚军,陈发虎;利用树轮资料重建黑河古径流的变化[J];河北建筑科技学院学报;2002年03期
9 廖建华;李丹勋;王兴奎;阎云霞;;长江上游植被覆盖的时空分异季节变化及其驱动因子研究[J];环境科学学报;2009年05期
10 孙华;白红英;张清雨;雒新萍;张善红;;秦岭南北地区植被覆盖对区域环境变化的响应[J];环境科学学报;2009年12期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王润元;中国西北主要农作物对气候变化的响应[D];兰州大学;2010年
2 方克艳;近400年来西北地区气候变化的树轮记录研究[D];兰州大学;2010年
3 张秀娟;亚热带常绿叶林光能和水分利用效率研究[D];北京林业大学;2011年
4 尹刚强;湖南会同退耕还林生态环境效益研究[D];中南林业科技大学;2010年
5 郑元;刺槐光合生理特征与固碳能力研究[D];西北农林科技大学;2010年
6 赵传湖;全新世东亚地区气候时空演变及古气候定量重建[D];南京大学;2009年
7 秦景;黄土高寒区主要造林树种抗旱耐盐生理及耗水特性[D];北京林业大学;2011年
8 李江;思茅松中幼龄人工林生物量和碳储量动态研究[D];北京林业大学;2011年
9 高露双;长白山典型树种径向生长与气候因子的关系研究[D];北京林业大学;2011年
10 商志远;树轮δ~(13)C变化特征的多角度分析[D];南京师范大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯凤娣,方名均,林溪生,钱君龙;ICP-AES(等离子体-原子发射光谱)法测定树木年轮中22种元素[J];环境科学;1984年04期
2 吴立勋;徐世凤;;杉木、檫树光合特性研究[J];湖南林业科技;1992年02期
3 袁正新;;张家界黄龙洞客流波动特征及应对策略[J];湖南商学院学报;2006年02期
4 陈龙稳,童国维,欧阳享泱,杨志华;太阳活动与稻飞虱数量波动关系的研究[J];江西植保;1994年01期
5 李二森;周晓明;张保明;刘伟;赵建超;初艳锋;;基于小波变换和高斯函数的影像去噪方法研究[J];海洋测绘;2008年04期
6 陈宝君,钱君龙,濮培民;ENSO对天目山柳杉树轮同位素的影响[J];海洋地质与第四纪地质;2002年04期
7 方精云,朴世龙,贺金生,马文红;近20年来中国植被活动在增强[J];中国科学(C辑:生命科学);2003年06期
8 ;Relationship and its instability of ENSO--Chinese variations in droughts and wet spells[J];Science in China(Series D:Earth Sciences);2007年01期
9 刘禹,吴祥定,S.W.Leavitt,M.K.Hughes;黄陵树木年轮稳定C同位素与气候变化[J];中国科学(D辑:地球科学);1996年02期
10 刘禹,吴祥定,安芷生,祝一志,邵雪梅,刘洪滨,李兆元;树轮密度、稳定C同位素对过去近100a陕西黄陵季节气温与降水的恢复[J];中国科学(D辑:地球科学);1997年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于健;徐倩倩;何秀;罗春旺;刘文慧;李俊清;刘琪璟;;长白山东坡落叶松树轮宽度对气候响应的分离效应[J];中南林业科技大学学报;2013年03期
2 方克艳;刘昶智;勾晓华;李颖俊;;树轮学的一些基本研究方法和存在的问题[J];兰州大学学报(自然科学版);2012年05期
3 尚华明;魏文寿;袁玉江;喻树龙;张同文;瓦合提·艾则买提;李新建;;阿尔泰山南坡树轮宽度对气候变暖的响应[J];生态学报;2010年09期
4 本刊辑;;树轮气候学研究取得新进展[J];中国农业信息;2014年10期
5 史江峰;刘禹;蔡秋芳;易亮;;油松(Pinus tabulaeformis)树轮宽度与气候因子统计相关的生理机制——以贺兰山地区为例[J];生态学报;2006年03期
6 刘广深,戚长谋,林学钰;树轮──流域径流变化的记录[J];长春地质学院学报;1997年03期
7 沈承德,姜漫涛,黄仁良,钱曼懋,陶琨;1958—1988年期间大气圈~(14)C浓度变化初探[J];地质地球化学;1990年05期
8 唐劲松,钱君龙,王国群,尹卓思,杨逢春;柳杉树轮δ~(13)C与气候要素的分析与应用[J];南京林业大学学报(自然科学版);2001年02期
9 赵兴云;李宝惠;王建;商志远;钱君龙;;中国东部亚热带地区树轮δ~(13)C方位变化的谐波分析[J];生态学报;2012年21期
10 张永香,勾晓华,胡文东,彭剑峰,刘普幸;树轮记录的贺兰山区近百年来的干旱事件[J];生态学报;2005年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭剑峰;勾晓华;方克艳;张芬;;坡向对海拔梯度上祁连圆柏树轮记录的干扰[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
2 尚华明;魏文寿;袁玉江;喻树龙;张同文;;阿尔泰山南坡树轮宽度对气候变暖的响应[A];第27届中国气象学会年会应对气候变化分会场——人类发展的永恒主题论文集[C];2010年
3 袁玉江;魏文寿;Esper Jan;喻树龙;张瑞波;;采点和去趋势方法对新疆天山西部云杉上树线树轮宽度年表相关性及其气候信号的影响[A];第26届中国气象学会年会气候变化分会场论文集[C];2009年
4 邵雪梅;范金梅;;树轮宽资料所指示的川西过去气候变化[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
5 彭剑峰;勾晓华;张永香;;树轮生态学在宽度方面的发展和若干应用研究[A];“土地变化科学与生态建设”学术研讨会论文集[C];2004年
6 梁尔源;邵雪梅;秦宁生;;利用树轮重建青海南部过去290年夏季最低温度变化[A];中国青藏高原研究会2006学术年会论文摘要汇编[C];2006年
7 尚华明;魏文寿;袁玉江;喻树龙;陈霞;张同文;;树轮记录的天山山区中部150a降水变化特征[A];第26届中国气象学会年会气候变化分会场论文集[C];2009年
8 张同文;王丽丽;袁玉江;魏文寿;喻树龙;张瑞波;陈峰;尚华明;范子昂;;利用树轮宽度资料重建天山中段南坡巴仑台地区过去645年来的降水变化[A];第27届中国气象学会年会应对气候变化分会场——人类发展的永恒主题论文集[C];2010年
9 刘洪滨;邵雪梅;;采用树轮年表重建秦岭地区历史时期初春温度变化[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年
10 侯迎;王乃昂;张学敏;李钢;程弘毅;;高频光密度测定法崆峒山地区夏季降水量的重建[A];地理学与生态文明建设——中国地理学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 刘峻;南京紫金山树木记下厄尔尼诺现象[N];江苏科技报;2007年
2 马媛媛;树轮与气候息息相关[N];中国气象报;2011年
3 受访嘉宾 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员 杨保 采访人 本报记者 王素琴;树轮如何破解气候密码?[N];中国气象报;2014年
4 实习生 马媛媛;树轮?还是密码?[N];科技日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 陈峰;中纬度中国—塔吉克斯坦东西向树轮气候研究[D];兰州大学;2015年
2 方克艳;近400年来西北地区气候变化的树轮记录研究[D];兰州大学;2010年
3 赵兴云;中国东部亚热带地区树轮δ~(13)C年序列及方位变化的环境意义[D];南京师范大学;2006年
4 侯迎;基于树轮资料重建石羊河上游历史时期气候与径流量变化[D];兰州大学;2011年
5 杨涛;藏东南地区气候变化的树轮记录研究[D];兰州大学;2012年
6 商志远;树轮δ~(13)C变化特征的多角度分析[D];南京师范大学;2011年
7 尹红;基于TREE-RING模型的小兴安岭红松树轮生长气候响应研究[D];南京信息工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邬佳宝;秦岭火地塘林区华山松树轮宽度对气候变化的响应[D];西北农林科技大学;2015年
2 柳凯茜;不同气候背景下树轮宽度与NDVI的关系[D];兰州大学;2015年
3 任军莉;甘肃临夏地区过去195年3-10月平均最高温度的树轮记录[D];中国科学院研究生院(地球环境研究所);2015年
4 刘昶智;甘肃南部近两百年干旱历史树轮重建[D];兰州大学;2013年
5 李颖俊;祁连山地区树轮记录的气候变化研究[D];兰州大学;2011年
6 潘娅婷;博尔塔拉河流域树轮研究与气候重建[D];中国气象科学研究院;2006年
7 于明涛;运用树轮年代法重建陕西太白山生态气候指标[D];北京林业大学;2008年
8 张玉琦;东北红豆杉树轮记录的200年来气候变化过程研究[D];东北师范大学;2012年
9 廖振军;基于地理数学方法对广西马尾松树轮宽度的研究[D];青海师范大学;2014年
10 蔺甲;基于树轮宽度的新疆博州中东部气候重建与分析[D];新疆师范大学;2013年
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