60000字论文范文秦岭植被遥感生长期及环境因子研究
论文类型：论文范文
论文字数：60000字
论点：物候,植被,变化
论文概述：
本文采用西安站8种木本植物1963-2008年的物候观测数据，1998-2009年SPOTVGT遥感影像，及秦岭山地8个地面观测站点的日气温数据集
论文正文：
第一章导言
1.1主题意义
1.1.1主题背景
植被是生态系统有机组成的重要组成部分，也是连接土壤圈、大气、岩石圈和水圈的天然“纽带”，[1]。植被在全球生物循环、能量循环和水文循环中起着非常重要的作用。山地植被因其高生物生产力和生产力而被认为是陆地生态系统的重要组成部分。此外，植被在调节大面积碳平衡、调节气候、节水和维持生态平衡方面发挥着极其重要的作用。从社会意义上说，植被可以提供木材和其他资源，促进农业、林业和畜牧业，并促进经济发展。
物候是一种受环境影响的自然现象，具有周期性和周期性。在全球气候变化中，物候被认为是反映气候和环境变化的重要指标之一。物候变化是牛和动物界对气候变暖最敏感和最明显的指标。不同地区的物候对气候变化有不同的反应。木本植物适应休眠期寒冷冬季季节循环变化。休眠期的长短主要受山地温度和光强的控制，其中温度和物候最为相关。经过长期不懈的探索，许多研究者现在普遍认为全球气温上升对春季植物休眠期的解除有促进作用，对秋季休眠期的开始有延缓作用。因此，植物可以作为气候变化的生物指标。物候变化作为环境和气候变化的重要指标，不仅可以直观地揭示季节变化规律，还可以间接反映动植物生命现象对自然和环境变化的适应。
国内外对植物物候变化趋势的研究主要集中在春季的植物物候期，禁忌程度中高，因为春季植物物候的变化是植物对气候反应中最敏感、最容易观察到的元素。在自然界植物的长期进化过程中，植物物候期与周围环境之间形成了稳定的对称关系。同样，土壤-植被-大气系统的水热条件、碳交换和生产力也相应地保持稳定的动态变化。然而，随着对全球变化研究的深入和细致，许多学者更加关注植物物候变化与气候变化的关系。随着物候观测系统的建立和完善，植被物候变化得到了准确监测和定性描述。基于地面观测的植物个体水平、卫星遥感技术支持的植物群落和生态系统规模、基于气候变暖的实验水平和未来预测的物候模型水平[I5]都证明了植物物候在近几十年来分别发生了变化。二氧化碳浓度作为植被物候变化的指标也发生了变化。上述物候综合研究为人们深入理解全球气候变化与植物物候的关系提供了基础。未来的研究可能侧重于跨尺度区域的物候和气候变化研究，旨在仔细量化植物物候变化对气温、土壤、物质循环和能量流动的影响，[17]
遥感数据具有良好的时间连续性和空。因此，它被认为是研究大尺度区域植被变化最有效的数据源。在众多遥感数据类型中，从NOAA/AVHRR提取的高时间分辨率归一化植被指数(NDVI)是监测该地区乃至世界植被和生态环境的有效指标。它不仅对植物的生长潜力和生长量非常敏感，而且能很好地反映地表植被的茂盛程度，在很大程度上能代表[18]。许多学者讨论了NDVI与植被密度覆盖、生态系统生物量评估、叶面积指数、光合作用等因素的关系，分析了气候变化对NDVI的影响，但对NDVI与气候参数关系的研究很少，具有重要的生态意义。由于植物对气候变化的累积效应，除了当时的气候条件外，前期的气候条件也会对植被生长产生一定的影响。然而，到目前为止，很少有人研究气候条件对植被生长影响的滞后效应有多长，以及滞后效应的最长时间限制。此外，目前国内外对物候的研究大多集中在植物物候的时间空变化规律以及气候变化与物候变化气味的关系上，而忽略了各种气候参数(如温度、降水、光强等)的影响。)的物候变化及其老化研究。植被生长季节是指一年中植物持续生长的天数。根据不同的标准，可分为物候生长季节、温度生长季节和遥感生长季节。
遥感生长季节是大规模宏观域地表植被的广义生长季节。指从遥感监测中获得的从植被绿度开始到绿度结束的时间段，即遥感生长季节的长度。传统意义上的[28]是基于定点和固定植物监测的单一植物及其生长季节，但当地面上的大多数植被开始变绿时，绿色度只能通过遥感图像在一定程度上进行监测和表达。因此，生长季开始和结束时的变化对区域小气候和环境变化有很好的指示和反馈作用。它不仅能直观地反映自然季节的变化规律，还能显示动植物生命现象对自然环境变化的适应和反应。
1.1.2秦巴山区植被生长季节研究的重要性
秦巴山区从北部关中平原腹地出发，以渭河为界，自北向南贯穿秦岭，穿过汉中盆地和安康盆地，广义上穿过汉江以南到达大巴山；秦岭是我国重要的年轻山脉，东西长约1500公里，南北宽数十公里至230公里，海拔1500-3000米，面积广阔，山脉跨度大。它与淮河形成秦淮河线，淮河是大陆南北的地理分界线。
1.2国内外研究现状...................12-16
1.2.1国外研究现状...................12-13
1.2.2国内研究现状...................13-15
1.2.3亟待解决的问题...................15-16
1.3研究内容...................16-17
1.4技术路线...................17-18
第二章研究领域和研究方法概述...................18-23 [/BR/] 2.1研究领域概述...................18[/比尔/] 2.2数据来源和处理...................18-21
2.2.1基本数据...................18-19 [/BR/] 2.2.2数据预处理...................19-21[/比尔/] 2.3研究方法...................21-23
2.3.1儒略日皈依者...................21
2.3.2相关系数...................21
2.3.3平滑移动平均线...................21-22
2.3.4 NDVI平均法...................22-23
第三章秦岭植被物候生长季节变化趋势分析...................23-37
3.1 46年物候期总体变化趋势...................23-25
3.1.1年46a间研究区物候期变化气候图...................23[/比尔/] 3.1.2...................3.2 1963-1989年物候期变化及其与气温的关系...................3.3 1990-2008年物候变化及其与温度的关系；...................30-33
3 . 3 . 1 1990-2008年的温度变化...................30
3.3.2物候开始变化与气温的相关性分析...................30-32[/溴/] 3.3.3物候末端变化与气温的相关性分析...................32-33
3.3.4温度和物候变化之间的关系...................33
3.4生长季节开始时的温度滞后分析...................33-35
3.5小节...................35-37
基于NDVI遥感变化的秦岭植被生长季研究...................37-46
4.1 NDVI...................37-38
4.2两种基于NDVI的模拟方法估计生长季节的变化...................38-43
4.2.1平滑移动平均线...................38-41[/比尔/] 4.2.2 NDVI平均值...................41-43 [/BR/] 4.3不同方法模拟结果的误差分析...................43-44
4.4生长季开始时NDVI与温度的相关性分析...................44-45
4.5本章概述...................45-46
第五章遥感生长季节揭示物候生长季节变化...................46-52
5.1 NDVI验证物候生长季节...................46-50
5.1.1年际水平NDVI时间序列和物候期变化的一致性分析.......46-48
5 . 1 . 2 NDVI与不同时期物候变化的一致性分析........48-50
5.2 NDVI与物候变化相关性的定量分析...................50-51
5.3本章概述...................51-52
结论
基于1963-2008年Xi安站8种木本植物物候观测数据、1998-2009年SPOTVGT遥感影像和秦岭8个地面观测站日温数据集，在分析以往物候生长季变化趋势的基础上，验证了NDVI模拟的物候生长季的反映和启示， 利用日温值分别作为与物候生长季节和NDVI的相关系数，分析温度与物候生长季节和NDVI的影响关系以及滞后时间。
全球环境变化正在影响人类及其社会的可持续发展，并受到社会和学者的广泛关注。植被具有明显的年际和季节变化特征。植被变化、分类和监测的研究有助于反映陆地生态系统的变化趋势。物候生长季节的观测和研究可以更好地揭示环境气候变化对植物的影响。因此，植被的动态变化及其与温度关系的分析已经成为全球环境变化研究的一个重要领域。本文对秦岭物候生长季节NDVI与气温的关系进行了定量计算和研究，但这仅仅是一个开始，还需要在以下几个方面进行进一步的研究:本文只研究物候生长季节变化对气候因素的响应，即气候变化对植被生长季节的影响，但植被与环境和气候有着相互影响，其反馈效应也应得到重视，即植被对局部小气候的影响。
在生长季节与环境因素之间关系的定量计算中，只计算温度和温度。如果能够对所有影响因素进行综合分析，可以建立遥感长季节与各因素之间的数值模型，从而对植被牛长季节进行长期模拟和预测，具有跨文化指导意义和科学研究价值。