基于hdvi的河南省植被及碳储量变化研究

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1、河南大学硕士学位论文基于HDVI的河南省植被及碳储量变化研究姓名：王娜申请学位级别：硕士专业：土地资源管理指导教师：刘桂芳201205摘要土地利用／覆被变化是全球变化研究的核心内容之一，植被是土地覆被的最主要部分，具有很明显的年际变化和季节变化特征，因此其变化在一定程度上反映了气候和土地覆盖变化的特征。植被生态系统是陆地生态系统的重要组成部分，在生物量和碳储量平衡中有着巨大贡献，通过研究植被生态系统碳储量不仅对全球碳循环研究有贡献意义，而且对维护改善生态环境、森林经营起着至关重要的作用。随着遥感技术的发展，运用影像数据通过植被指数的提取分析来

2、分析植被变化越来越广泛，基于植被指数通过模型构建来估算植被碳储量的技术也日益受到重视。本文利用免费获取的MODIS植被指数产品通过重新投影和裁剪获取河南省近十年月均、季均和年均NDVI数据，通过多年NDVl分布分析了河南省植被分布概况；利用NDVI的月均变化、季均变化和年际变化特征，分析了河南省不同区域植被和不同类型植被的时空变化；最后利用基于NDVI的植被生物量估算模型对河南省近十年林地碳储量变化进行了探讨，得到如下结论：(1)河南省高植被覆盖区主要集中在豫南地区的桐柏山和大别山地段，以及豫中南地区和豫西地区的伏牛山和熊耳山地段，2001-

3、2010年河南省植被整体呈现显著上升趋势，上升速率为0．05279／10年，其中夏季和秋季是上升趋势最为显著的季节。从月际变化分析，一年内共出现两个波峰，8月份NDVI出现最高值，是植被最为活跃的时候。利用趋势分析法分析获得河南省植被变化空间格局，省内61．76％的地区植被变化不显著，36．64％的地区植被显著改善，1．60％的地区植被出现退化，总体上河南省植被呈现恢复增长趋势，植被状态良好。(2)从不同区域分析，总体变化区域与河南省基本一致，均呈现上升趋势，其中豫西、豫东、豫中南地区上升趋势显著；但是豫南地区、豫中南地区的月均NDVI值普遍

4、要高于豫西、豫北地区，这主要是气候差异造成的；不同区域的显著季节变化也不一致，豫西地区夏季和秋季上升显著，豫北地区冬季上升趋势显著，豫东地区夏季和冬季趋势显著，豫中南地区秋季变化显著，豫南地区春季和秋季上升显著。(3)不同类型植被的年均NDVI呈现上升趋势，各种类型植被的年均NDVI均在0．4以上，且草地<耕地<落叶阔叶灌木林<常绿针叶林<落叶阔叶林<常绿阔叶林；不同类型植被的月均NDVI变化不同主要体现在NDVI波峰出现的不同，其中耕地表现为双峰形式，而其他类型均为单峰；从空间分布上看，整体上植被覆盖以改善为主，其中明显改善的面积所占比重3

5、6．89％，远远高于退化的1．26％，其中草地改善所占比重最大。(4)通过对河南省近十年生物量进行估算比较，发现随着森林面积的增加生物量及碳储量总量总体呈现增长趋势，但是生物量及碳储量密度均值却起伏变化：具体结合高程、气温、降水、毁林面积进行分析，得出如下结果：碳密度随着海拔的增高逐渐增大，但是当到达1300m左右碳密度随着海拔的增加而降低；十年间气温降水对碳密度变化影响不大，但是通过显著相关区域研究表明气温与碳密度变化多呈现负相关，这是因为林地主要生长在水分较好的地区，温度的增加对于水分的影响反而限制植被生长，从而减少了植被的固碳能力，而降

6、水与碳密度多呈现正相关；重点利用近十年的林地分类图进行矩阵转移分析，获取毁林面积变化情况，发现虽然林地面积在不断增加，但是其带来的效益因毁林行为可能被大大减弱。关键词：NDVI，月均变化，季均变化，年际变化，植被，生物量，碳储量ABSTRACTLanduse／coverchangeisoneofthecoreoftheglobalchangeresearch，vegetationlandcoveristhemostimportantpartoftheinter-annualvariationandseasonalvariation，SOthe

7、changetOsomeextent，reflecttheclimateandlandcoverthecharacteristicsofthechange．Vegetationecosystemisanimportantpartofterrestrialecosystemsinthebalanceofbiomassandcarbonstocksahugecontributiontoecosystemcarbonstorageofvegetationsignificancenotonlycontributetotheglobalcarboncy

8、cle，andtherighttomaintainandimprovetheecologicalenvironmentandforestmanagementplay