發(fā)布時(shí)間：2020-04-16 05:51

【摘要】：植被凈初級(jí)生產(chǎn)力(Net primary productivity,NPP)指的是植被光合作用生成的有機(jī)物中扣除自養(yǎng)呼吸的部分。NPP是估算地球支撐能力和評(píng)價(jià)陸地生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定的重要因子,在全球氣候變化以及碳循環(huán)中扮演著重要角色;同時(shí),NPP也是陸地生態(tài)系統(tǒng)提供給人類(lèi)的最重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之一。本研究基于CASA(Carnegie Ames Stanford Approach)模型,結(jié)合土地利用數(shù)據(jù)、NDVI 數(shù)據(jù)以及氣象數(shù)據(jù),量化了圖們江跨國(guó)界地區(qū)2000-2016年NPP時(shí)空格局。同時(shí),結(jié)合MOD17A3數(shù)據(jù)和已有研究結(jié)果,對(duì)CASA模型的精度進(jìn)行了評(píng)估。然后,利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析、趨勢(shì)分析和變異系數(shù)分析了研究區(qū)NPP時(shí)空動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,對(duì)比了中朝俄三側(cè)在NPP時(shí)空動(dòng)態(tài)變化方面的差異。最后,利用相關(guān)分析、景觀格局指數(shù)以及數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法,從氣候、地形、土壤以及土地利用/覆蓋變化(Land-use and land-cover change,LUCC)等方面入手,分析了 NPP 時(shí)空動(dòng)態(tài)變化的驅(qū)動(dòng)因素,并對(duì)比了中朝俄三側(cè)在驅(qū)動(dòng)因素方面的差異,并進(jìn)一步評(píng)估了中朝俄三側(cè)LUCC對(duì)糧食安全的影響。主要工作以及主要發(fā)現(xiàn)如下。(1)驗(yàn)證了 CASA模型模擬結(jié)果的有效性。通過(guò)將CASA模型模擬結(jié)果與MOD17A3數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),除了 2000年、2007年和2010年MODIS NPP數(shù)值與CASANPP相差較大之外,其他年份的MODIS NPP值與CASANPP估算結(jié)果較為接近。與此同時(shí),通過(guò)對(duì)MODISNPP和CASANPP進(jìn)行回歸分析,發(fā)現(xiàn)兩種數(shù)據(jù)的擬合度較好,通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)(P0.01)。此外,通過(guò)將本研究的CASANPP模擬結(jié)果與其它已有研究的估算結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)本研究模擬的各地類(lèi)NPP結(jié)果分布在已有研究結(jié)果的NPP區(qū)間內(nèi),進(jìn)一步驗(yàn)證了本研究模擬結(jié)果的可靠性。(2)揭示了圖們江跨國(guó)界地區(qū)NPP的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。在圖們江跨國(guó)界地區(qū),2000-2016年NPP均值為558.35gC/(m2·a),中國(guó)一側(cè)NPP均值最高,俄羅斯一側(cè)次之,而朝鮮一側(cè)最低。NPP的高值區(qū)主要集中在林區(qū),其值高于500gC/(m2·a)。而低值區(qū)主要分布在河流、海岸線(xiàn)附近以及城市中心區(qū)域,NPP均值為0-200 gC/(m2·a)之間。2000-2016年,NPP總量圍繞13TgC上下波動(dòng)。從NPP空間變化特征來(lái)看,研究區(qū)2000-2016年NPP總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),平均趨勢(shì)系數(shù)為1.63。從中朝俄三側(cè)來(lái)看,俄羅斯一側(cè)平均趨勢(shì)系數(shù)大于中國(guó)和朝鮮兩側(cè)。全區(qū)NPP標(biāo)準(zhǔn)差均值為43.09,變異系數(shù)均值為0.09,NPP整體呈現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)。此外,中朝俄三側(cè)的NPP變異系數(shù)也存在較大差異,俄羅斯一側(cè)最大,值為0.1,略高于全區(qū)均值。圖們江跨國(guó)界地區(qū)不同地類(lèi)NPP存在顯著差異。闊葉林NPP最高,草地NPP次之,水體NPP最小。中朝俄三側(cè)闊葉林NPP均值最高,草地NPP次之,水體NPP最小。2000-2016年,中國(guó)一側(cè)闊葉林NPP呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),草地NPP則是一直上升,水體NPP則是先上升后下降。朝鮮一側(cè)闊葉林NPP也是先上升后下降。俄羅斯一側(cè)闊葉林和草地NPP則呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。(3)分析了自然因子和人類(lèi)活動(dòng)因子對(duì)NPP動(dòng)態(tài)變化的影響。在氣候因子中,氣溫和降水均對(duì)NPP變化產(chǎn)生了顯著的影響,其中降水是主要驅(qū)動(dòng)因子。在地形因子中,高程、坡度以及坡向均對(duì)NPP的變化產(chǎn)生了顯著影響。此外,全區(qū)LUCC導(dǎo)致全區(qū)NPP總量呈現(xiàn)減少趨勢(shì),其中中國(guó)和朝鮮兩側(cè)顯著減少,俄羅斯一側(cè)NPP總量則是輕微上升。在已有結(jié)果基礎(chǔ)上,本文結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),圖們江跨國(guó)界地區(qū)中國(guó)一側(cè)存在糧食安全問(wèn)題,且受到多種因素的影響,如城市擴(kuò)張、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、氣候變化以及國(guó)家政策等。基于本研究結(jié)果,建議中朝俄三國(guó)建立起長(zhǎng)久的合作機(jī)制,促進(jìn)區(qū)域生物多樣性保護(hù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展,提高區(qū)域NPP,促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。與此同時(shí),合理控制跨國(guó)界地區(qū)的城市擴(kuò)張過(guò)程,保護(hù)區(qū)域耕地,解決跨國(guó)界地區(qū)的糧食安全問(wèn)題。
【圖文】：

促進(jìn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。逡逑究方案逡逑研宄中，首先建立滿(mǎn)足研究需要的數(shù)據(jù)共享和分析平臺(tái)，其中包括植、ＮＤＶ丨數(shù)據(jù)、再分析數(shù)據(jù)以及諸如地形、土壤等在內(nèi)的地理信息系ａｐｈｉｃａｌ邋ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｓｙｓｔｅｍ，邋ＧＩＳ）輔助數(shù)據(jù)。然后，利用邋ＣＡＳＡ邋模型量跨國(guó)界地區(qū)２０００－２０１６年的ＮＰＰ，并利用ＭＯＤ１７Ａ３數(shù)據(jù)和已有的研究擬結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià)。同時(shí)，結(jié)合趨勢(shì)分析、變異系數(shù)以及數(shù)理統(tǒng)計(jì)分２０００－２０１６年圖們江跨國(guó)界地區(qū)ＮＰＰ時(shí)空動(dòng)態(tài)變化，再根據(jù)相關(guān)分析、逡逑以及數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法，分析圖們江跨國(guó)界地區(qū)ＮＰＰ時(shí)空動(dòng)態(tài)變化與地形以及ＬＵＣＣ之間的關(guān)系，最后，結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)討論中朝俄三側(cè)題，并就中朝俄三側(cè)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提出建議。逡逑①建立數(shù)據(jù)共享與分析乎臺(tái)：邐：

２．邋２數(shù)據(jù)收集及其預(yù)處理逡逑２．邋２．１邋土地利用數(shù)據(jù)逡逑土地利用數(shù)據(jù)分別由１９９９年、２００７年和２０１６年的遙感影像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)逡逑監(jiān)督分類(lèi)、非監(jiān)督分類(lèi)以及人工目視解譯得到的。這些遙感影像主要是來(lái)逡逑源于地理空間數(shù)據(jù)云的（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｓｃｌｏｕｄ．ｃｎ／）邋ｌａｎｄｓａｔ４－５邋和邋ｌａｎｄｓａｔ邋８邋ＯＬＩ逡逑衛(wèi)星，共三期九景影像，且選取的影像時(shí)間大都集中在５－１０月之間，影像逡逑質(zhì)量較好，空間分辨率為３０ｍ邋（表２－１）。該土地利用數(shù)據(jù)共分為建設(shè)用地、逡逑旱田、水體、水田、濕地、草地、裸地、針葉林、針闊混交林和闊葉林１０逡逑類(lèi)，通過(guò)利用ＡｒｃＧＩＳ生成隨機(jī)點(diǎn)，，再利用谷歌地球進(jìn)行精度驗(yàn)證，從而得逡逑８逡逑
【學(xué)位授予單位】：延邊大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：Q948

【參考文獻(xiàn)】

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8 南穎;吉U

本文編號(hào)：2629457