【《关于某地区植被NPP变化特征分析案例》5000字（论文）】

关于某地区植被NPP变化特征分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u12195关于某地区植被NPP变化特征分析案例 1225861植被NPP估算结果对比 1133962植被NPP时间变化特征 2151283植被NPP空间分布及变化特征 3162624不同植被类型植被NPP变化特征 7271975不同土壤类型植被NPP变化特征 11316246植被NPP变化趋势分析 1299887植被NPP可持续性分析 1429228植被NPP变异性分析 141植被NPP估算结果对比本论文将CASA模型估算结果与2000-2015年辽河流域MOD17A3NPP数据集进行对比分析，进一步验证结果的可靠性。将CASA模型模拟得到的植被NPP数据与MOD17A3数据进行均值统计（表4-9）。通过对比，发现除了2000年CASA模型模拟的NPP与MOD17A3NPP差值大于100gC/m2，其余年份的差值都在100以内，其中2005年的差值最小，约为7.31gC·m2。总体上而言，CASA模型模拟的NPP与MOD17A3NPP的误差不大，总体变化趋势大致相同，模拟结果比较可信。虽然模型模拟的结果会存在误差，但是诸多学者的研究证明了CASA模型的适用性。表4-9MOD17A3数据与模拟值对比情况年份CASA模拟的NPP（gC·m2·a-1）MOD17A3（gC·m2·a-1）2000293.790190.4222001326.664226.9412002343.443254.2532003313.702262.8732004332.512285.5912005316.548309.2392006318.586274.4822007313.066223.2682008337.251275.4892009334.781241.8072010302.881233.0562011329.230276.6342012380.056303.6502013364.649275.3982014358.451282.9602015265.356298.1292植被NPP时间变化特征2000-2016年，辽河流域植被年均NPP值在265.36-380.06gC·m-2·a-1之间，多年平均值为326.18gC·m-2·a-1，其变化趋势既有增加也有减少，但整体在波动变化趋势中呈上升趋势（表4-3，图4-10）。研究区植被年均NPP从2000年的293.79gC·m-2·a-1，增加到2016年的314.01gC·m-2·a-1，17年总体增长幅度约为6.88%，年平均变化率为0.73%。近17年来植被年均NPP最高值为380.06gC·m-2·a-1，出现在2012年；最低值为265.36gC·m-2·a-1，出现在2015年。极大值分别出现在2002年、2004年、2008年、2012年，极小值分别出现在2003年、2007年、2010年、2015年。此外，研究区植被年均NPP出现了两次较大的波动，2010-2012年NPP显著增长，到2012年达到峰值，2012-2015显著减少，在2015年达到波谷。根据植被年均NPP的变化趋势，2000-2002年，植被NPP呈增加趋势，同期降雨量变化较小，而温度呈上升趋势，说明在这一时期植被年均NPP变化可能主要受温度的影响；此后，植被年均NPP呈波动变化趋势，在2007年和2010年下降到谷值，而在2003-2007年降雨量呈波动下降的态势，温度持续上升，在2007年达到峰值，水热条件不能够满足植被的生长条件，使得植被年均NPP下降。2012-2015年，植被年均NPP与降雨量的变化趋势一致，说明这一时期，植被年均NPP的变化可能受降雨的影响更大。值得注意的是，2010年和2012年，降雨量和温度范围波动基本一致时，而植被年均NPP为谷值和峰值，造成这种差异的原因可能是人为因素的影响。说明17年来辽河流域植被年均NPP的变化与温度、降水和人为因子的综合影响密切相关，在不同的时期，所受主要影响因子不同。图4-102000-2016年辽河流域年均植被NPP变化3植被NPP空间分布及变化特征从像元水平上研究辽河流域植被NPP序列的时间变化，可以直观反映每个像元的具体变化。辽河流域植被2000-2016年间的平均NPP空间分布见图4-11，由于地形、气候和人为因素的影响，植被平均NPP呈“边缘高、中间低”的特征，均值为219.75gC·m-2·a-1，变化范围在0-913.02gC·m-2·a-1。将研究区植被年均NPP划分为8个等级：0-200、200-300、300-400、400-500、500-600、600-700、700-800、＞800。各等级面积占研究区总面积的比例分别为22.60%、13.99%、20.67%、27.94%、10.51%、3.00%、0.99%、0.30%。从面积占比来看，研究区植被年均NPP主要集中分布在0-200、300-400以及400-500的范围。从空间分布看，植被NPP高值区域主要分布东辽河流域、柳河口流域、太子河及大辽河干流西部以及流域内水系周边区域，年均植被NPP在380gC·m-2·a-1以上，植被类型主要是针叶林、阔叶林，低值区主要分布在乌力吉木仁河、西拉木伦河及老哈河流域，年均植被NPP在200gC·m-2·a-1以下，植被类型主要是草原、草甸。从行政区划上看，植被NPP高值主要位于阜新市、沈阳市、鞍山市、铁岭市和四平市，低值主要位于赤峰市。按照三级流域划分，对2000-2016年各子流域年平均NPP进行分析（表4-10，图4-12），结果表明子流域年均NPP变化趋势存在差异，柳河口以上、柳河口以下、西拉木伦河及老哈河、西辽河下游及乌力吉木仁河流域植被年均NPP变化趋势均表现为增长趋势，其中西辽河下游流域增长趋势最为显著，约为2.62gC·m-2·yr-1，其次为西拉木伦河及老哈河流域、乌力吉木仁河流域、柳河口以下流域，增长趋势最小的为柳河口以上流域。与此同时，东辽河流域、浑河流域、太子河及大辽河干流流域植被年均NPP表现为略微减少趋势，浑河流域减少趋势相对较为明显。乌力吉木仁河流域植被NPP最大值为2012年的361.52gC·m-2·a-1，最小值为2015年的244.16gC·m-2·a-1，极大值分别出现在2001年、2005年、2008年和2012年、极小值分别出现在2003年、2007年、2009年和2015年。西拉木伦河及老哈河流域植被NPP最大值为2012年的355.52gC·m-2·a-1，最小值为2000年的257.98gC·m-2·a-1，极大值分别出现在2002年、2004年、2008年、2012年和2014年，极小值分别出现在2005年2007年2013年、2015年。西辽河下游植被NPP最大值为2012年的355.52gC·m-2·a-1，最小值为2015年的248.46gC·m-2·a-1，极大值分别出现在2002年、2006年、2008年和2012年，极小值分别出现在2003年、2007年、2011年和2015年。东辽河流域植被NPP最大值为2009年的487.06gC·m-2·a-1，最小值为2015年的344.74gC·m-2·a-1，极大值分别出现在2001年、2004年、2009年、2012年和2014年，极小值分别出现在2003年、2005年、2007年、2010年、2013年和2015年。浑河流域植被NPP最大值为2009年的391.49gC·m-2·a-1，最小值为2015年的262.30gC·m-2·a-1，极大值分别出现在2002年、2004年、2009年、2012年和2014年，极小值分别出现在2003年、2005年、2010年和2015年。柳河口以上植被NPP最大值为2009年的430.15gC·m-2·a-1，最小值为2015年的292.28gC·m-2·a-1，极大值分别出现在2002年、2004年、2009年、2012年和2014年，极小值分别出现在2003年、2005年、2010年、2013年和2015年。柳河口以下植被NPP最大值为2009年的485.91gC·m-2·a-1，最小值为290.64gC·m-2·a-1，极大值分别出现在2002年2004年、2009年和2012年，极小值分别出现在2003年、2006年、2010年和2015年。通过对比发现，乌力吉木仁河、西拉木伦河及老哈河、西辽河下游这三个流域的植被NPP年际变化较为相似，其余五个子流域年际变化比较相似。图4-11辽河流域年均NPP空间分布表4-102000-2016年辽河流域各子流域植被年均NPP变化情况年份东辽河浑河柳河口以上柳河口以下太子河及大辽河干流乌力吉木仁河西拉木伦河及老哈河西辽河下游2000415.24331.53360.59370.92295.95254.22257.98260.112001461.03327.66381.70391.60310.51317.87290.89291.532002433.76343.58391.48415.40318.14315.21333.36306.272003394.41307.35344.55365.56295.79299.89307.61278.382004461.28353.11385.29406.75320.91298.63314.90284.652005408.12295.54336.00379.29288.31301.68312.75291.962006434.24312.50359.73367.87301.54276.49307.01304.332007426.40332.26381.11401.21302.99264.40281.47291.212008455.67335.02396.40413.03317.31323.22296.22317.122009487.06391.49430.15485.91362.61258.23276.01300.682010384.80300.94357.41377.88286.16263.23277.19297.622011436.26334.76379.55424.96317.30279.19316.05297.772012466.15351.80425.01459.72335.02361.52355.52377.982013451.61345.85407.40431.93321.55359.30336.78356.282014479.55346.23414.50424.68312.97329.01340.69335.392015344.74262.30292.28290.64247.46244.16260.63248.462016400.98288.51349.08366.17272.50284.44305.13312.75图4-122000-2016年辽河流域各子流域植被NPP均值变化4不同植被类型植被NPP变化特征对辽河流域2000-2016年17年间9种不同植被类型年均NPP及总量变化情况进行统计分析（表4-11，表4-12，图4-13），结果表明，辽河流域不同植被类型栽培植被植被NPP均值最高，为366.10gC·m-2·a-1，针叶林植被NPP均值为364.47gC·m-2·a-1，沼泽植被NPP均值为349.71gC·m-2·a-1，灌丛植被NPP均值为336.07，阔叶林植被NPP均值为302.45gC·m-2·a-1，草丛植被NPP均值为296.93gC·m-2·a-1，草甸植被NPP均值为286.63gC·m-2·a-1，草原植被NPP均值为286.43gC·m-2·a-1，针阔叶混交林植被NPP均值为101.04gC·m-2·a-1，NPP均值排序为栽培植被＞针叶林＞沼泽＞灌丛＞阔叶林＞草丛＞草甸＞草原＞针阔叶混交林。研究区不同植被类型植被NPP总量存在差异，栽培植被NPP总量最高，为3193.53×104gC·a-1，草原植被NPP总量为1667.56×104gC·a-1，阔叶林植被NPP总量为1173.15×104gC·a-1，灌丛植被NPP总量为625.25×104gC·a-1，草甸植被NPP总量为316.70×104gC·a-1，针叶林植被NPP总量为157.96×104gC·a-1，沼泽植被NPP总量为21.4×104gC·a-1，草丛植被NPP总量为5.85×104gC·a-1，NPP总量排序为栽培植被＞草原＞阔叶林＞灌丛＞草甸＞针叶林＞沼泽＞草丛。不同植被类型NPP总量与年均NPP面积有关，从NPP总量及均值排序中可以看出，辽河流域栽培植被、草原、阔叶林面积占比较大，是流域主要的固碳植被类型，而固碳能力较强的为栽培植被和针叶林。在9种不同的植被类型中，森林生态系统（其中包括阔叶林、针叶林、针阔叶混交林、灌丛）植被NPP总量为1958.85×104gC·a-1，占比27.25%；草地生态系统（其中包括草原、草甸、草丛、沼泽）植被NPP总量为2011.51×104gC·a-1，占比27.99%；栽培植被NPP总量为3193.53×104gC·a-1，占比44.43%；整个辽河流域植被NPP总量为7187.33×104gC·a-1。表4-112000-2016年辽河流域不同植被类型NPP均值变化情况年份针叶林阔叶林针阔叶混交林草原草甸草丛灌丛栽培植被沼泽2000340.62285.97145.51241.82255.50266.39304.77337.97375.162001356.89306.75145.14287.78294.01280.64337.77366.70351.942002382.39316.46142.47306.58302.52305.65356.05386.55365.282003340.70290.30129.04284.24276.69267.51333.45350.48339.832004371.81301.77136.75285.10284.15287.75347.59385.21361.562005341.25285.44130.00289.38283.19289.40329.71355.99347.012006360.89300.88139.76279.34281.42272.98336.66355.40340.212007367.44292.97143.26259.64270.92296.62319.44365.62368.392008374.22313.12148.42299.32304.94309.62341.87379.86366.862009395.83307.05153.30259.78284.67333.86327.04413.01419.692010346.59284.61141.87263.56268.86289.99308.69343.30349.892011369.32299.78141.79285.01283.31321.38333.01382.77375.442012405.67348.07158.65349.89345.66353.10381.97420.18394.582013392.48337.22146.63335.93335.15325.53377.69397.26369.212014400.79331.87155.96319.40316.13327.86379.25394.50377.622015304.76252.91124.84236.97237.28231.50292.55287.19278.992016346.66291.11138.91288.88282.45288.54321.66344.49317.62表4-122000-2016年辽河流域不同植被类型NPP总量变化情况年份针叶林阔叶林针阔叶混交林草原草甸草丛灌丛栽培植被沼泽20001475.5511097.4935.5014079.012824.2853.015675.0414573.32231.8520011546.0511903.8035.4116755.043249.9555.856289.5515896.76217.5020021656.5212280.7234.7617849.543344.0960.836629.9616714.15225.7420031475.9011265.3631.4916549.043058.5453.236209.2215057.85210.0220041610.6811710.3133.3716599.043141.0357.266472.4716635.31223.4520051478.2711076.6031.7216847.993130.3857.596139.5115332.28214.4620061563.3911675.8234.1016263.453110.8754.326269.0215443.41210.2520071591.7511369.1334.9615116.782994.7559.035948.2315741.14227.6620081621.1212150.7636.2217427.233370.7961.616365.9616443.85226.7220091714.7411915.3937.4115124.763146.7066.446089.8517614.92259.3720101501.4211044.6234.6215344.922971.9857.715748.2014833.73216.2420111598.4211630.4534.6016592.133130.3263.956199.3116443.11231.2720121757.3613507.3038.7120371.013820.8970.277112.5818312.65243.8520131700.2413086.0435.7819558.783704.7564.787032.9517389.54228.1720141736.2412878.6938.0518596.373494.5165.247061.9817357.96233.3720151320.239814.6030.4613797.092622.8546.075447.5312542.61172.4220161501.7311296.6733.8916819.463122.1957.425989.6115019.99196.29图4-13辽河流域不同植被类型的NPP均值及总量5不同土壤类型植被NPP变化特征统计不同土壤类型的植被NPP状况，见表4-13和图4-14，褐土植被NPP均值最高，为366.228gC·m-2·a-1其次是草甸土，为365.636gC·m-2·a-1，潮土植被NPP均值为649.253gC·m-2·a-1，棕壤植被NPP均值为329.255gC·m-2·a-1，栗钙土植被NPP均值为283.755gC·m-2·a-1，风沙土植被NPP均值为262.508gC·m-2·a-1。棕壤植被NPP总量最多，为1122.956gC·a-1，其次为栗钙土，为1028.356gC·a-1，潮土植被NPP总量为974.593gC·a-1，风沙土植被NPP总量为952.273gC·a-1，草甸土植被NPP总量为949.117gC·a-1，褐土植被NPP总量为560.659gC·a-1。表4-13辽河流域不同土壤类型植被NPP变化情况土壤类型植被NPP均值/gC·m-2·a-1植被NPP总量/gC·a-1棕壤329.251122.96褐土366.23560.66栗钙土283.751028.36风沙土262.51952.27草甸土365.64949.12潮土349.25974.59图4-14不同土壤类型植被NPP6植被NPP变化趋势分析为定量化描述植被NPP的变化趋势，对辽河流域2000-2016年17年间年均NPP进行逐像元一元线性回归趋势分析。计算结果表明（图4-15），研究区年均NPP变化斜率为0.725，表明2000-2016年辽河流域植被NPP整体呈增加趋势。植被NPP的变化斜率在-51.74-47.01之间，统计发现，趋势值为负的区域占研究区的面积比例为36.67%，主要分布在东辽河、浑河、太子河及大辽河干流，其中有3.08%的区域通过P＜0.05的显著性检验，斜率为正的区域占43.67%，主要分布在西辽河下游、柳河口以上流域的西部、西拉木伦河及老哈河东南部以及乌力及木仁河东部，其中有10.78%通过P＜0.0