毛乌素沙地油蒿群落冠层结构动态及其对总初级生产力的影响

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中文摘要：冠层结构(Canopy structure)通过调节和再分配降水、光能等自然资源的空间配置，影响林下的小气候，对植物的物质积累和生长发育产生重要影响。研究冠层结构的变化规律对于理解生态系统碳水循环过程与环境变化之间的关系至关重要。本研究以毛乌素沙地油蒿群落为研究对象，试验于2012-2014年在宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位监测研究站开展，采用野外试验和原位连续监测相结合的技术手段，研究油蒿群落冠层结构指标叶面积指数(LAI)和归一化植被指数(NDVI)如何影响生态系统总初级生产力(GPP)，本文的主要研究结果如下: (1)油蒿群落LAI和NDVI具有明显的季节和年际变化特征，LAI和NDVI季节动态具有一致性，表现为随时间呈现单峰型变化。冠层结构年际变异显著，NDVI呈现出逐年增长的趋势。 (2)LAI和NDVI呈现较强的正相关关系，且相关性在在逐年增加，2012-2014年NDVI分别可以解释LAI变异的54％、76％和92％。油蒿群落LAI和NDVI的关系表达为:LAI=I.071n(NDVI)+1.83，该模型通过计算连续监测的辐射数据得到NDVI值，进而模拟得到连续的LAI。 (3)NDVI对空气温度、10cm土壤体积含水量、30cm土壤体积含水量、光合有效辐射、积温和相对湿度的响应较为显著，其中积温和30cm土壤体积含水量是影响NDVI变化的主要因子。 (4)油蒿灌木生态系统GPP的日动态基本呈单峰曲线。在季节尺度上，在整个生长季内GPP呈现“n”型变化趋势，生长季初期和末期GPP值最低，夏季达到峰值。GPP年际变异显著。 (5)油蒿灌木生态系统GPP与LAI和NDVI均呈现出显著的正相关关系，GPP对LAI和NDVI变化的敏感性和相关性季节差异显著。探究LAI与NDVI对GPP的综合影响，发现NDVI对GPP的影响更强。本研究揭示了毛乌素沙地油蒿群落冠层结构的动态特征及其对GPP的影响机制，研究结果对认识沙生灌木油蒿群落的冠层生长规律和荒漠生态系统碳循环过程有重要的理论意义，可以为荒漠生态系统过程模拟和遥感反演提供重要参数。

作者：

张财

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关键词：

油蒿群落冠层结构总初级生产力叶面积指数归一化植被指数

授予学位：

硕士

学科专业：

水土保持与荒漠化防治

导师：

查天山；贾昕

学位年度：

2018

学位授予单位：

北京林业大学

语种：

中文

中图分类号：