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长三角地区植被叶面积对气候与土地利用/覆被变化的响应开题报告

 2021-12-29 21:57:51  

全文总字数:9923字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近年来,在全球气候变化背景下地表植被与气候相互作用的物理机制已成为国内外研究学者纷纷探讨的关键问题之一。一方面地表植被的时空分布与气象要素关系密切, 气候的变化会引起植被分布格局和植被生长发育的改变。另一方面不同的植被类型通过改变地表的粗糙程度 、地表反照率和蒸腾现象等影响植被与大气之间的物质和能量交换过程,对气候具有明显的反馈作用 。而在当前全球及区域气候变化的大背景下,研究植被变化及其与气候变化的响应也已成为研究全球变化与陆地生态系统关系中的重要内容。

叶面积指数(leaf area index,lai)是表征植被冠层特征的重要参数,也是衡量大气与生态系统物质与能量交换强度的关键参数,同时也是决定生态系统净初级生产力和生态系统的整体功能的重要因素,它对全球变化和生态系统碳水循环研究具有重要意义。lai的动态变化可以较好地反映植被的结构和数量特征的变化,因而可以更好地反映全球大气-生物圈相互作用。

饱和水汽压差(vapor pressuredeficit,vpd)是模拟碳、水通量和状态的生态模型最重要的气候变量之一,被广泛应用于各种水文循环、植被碳循环和蒸散发估算模型。一般地,表征大气水分状况的指标主要有水汽浓度、湿度、水汽压、相对湿度和饱和水汽压差,其中最能体现水汽密度差异指标的是vpd,它可反映大气对水分的“需求”。 同时vpd也是植被蒸散的主要驱动因素之一(yu et al. 2010)。vpd对植物叶片的气孔导度有直接影响,其增大能促进植被气孔张开, 有利于植被吸收水分进行光合作用,但vpd超过一定阈值时会对植被的生长起抑制作用,即过高的vpd将导致植物降低气孔开度以阻止过多的水分流失,从而影响植物的生长(闫敏 等,2016)。

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2. 研究的基本内容

本研究以长江三角洲地区为研究区域,利用2001-2014多年气象观测资料以及土地利用数据和遥感glass的lai数据集,选取植被lai为植被指标,vpd为气候指标,土地利用/覆被变化为人类活动指标,开展长三角地区植被叶面积对气候与土地利用/覆被变化的响应规律分析。具体内容包括:

(1)分析植被lai在不同时间尺度上(季节、年)的动态变化趋势与空间格局分异规律与特点。

(2)选取饱和水汽压差vpd作为气候指标,对其进行时空变化检测,分析研究其动态变化特征。

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3. 实施方案、进度安排及预期效果

1.实施方案:

(1)植被lai数据和气象资料预处理

lai数据:下载北师大glass lai数据集的1km网格数据,利用arcgis软件进行处理,得到lai月、年以及生长季平均值。

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4. 参考文献

[1]邓力琛. 长三角地区不同下垫面ndvi的变化趋势及其与气候要素的相关性分析[d].南京信息工程大学,2015.

[2]黄玫,季劲钧. 中国区域植被叶面积指数时空分布——机理模型模拟与遥感反演比较[j]. 生态学报,2010,11:3057-3064.

[3]李晓兵,王瑛,李克让. ndvi对降水季节性和年际变化的敏感性[j]. 地理学报,2000,(s1):82-89.

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