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柽柳灌丛关键物候参数多种植被指数遥感提取的适用性——基于CO2通量观测和Sentinel-2数据

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本研究以额济纳绿洲四道桥超级站为研究区,结合2018-2019年涡度通量、气象数据和2017-2020年Sentinel-2遥感影像,分析通量塔总初级生产力(GPP)与环境因子的关系,评估12种遥感植被指数对柽柳灌丛长势模拟和关键物候参数提取的适用性.采用7参数双逻辑斯蒂函数(DL-7)+全局模型函数(GMF)拟合GPP和各植被指数生长曲线,并逐年提取生长季始期(SOS)、生长季峰期(POS)和生长季末期(EOS)3种关键物候参数.结果 表明:有效积温(GDD)和土壤含水量是影响柽柳灌丛物候动态的主要环境因子.与2018年相比,2019年由于气温较低,SOS前的积温累积速率较慢,柽柳灌丛需要更长时间的热量积累来进入生长季,从而导致2019年SOS比2018年晚.在SOS与POS之间,2018和2019年水热条件相似,但2019年POS比2018年晚8d,可能是2019年SOS较晚所致.POS以后,2019年较高的GDD和较低的土壤含水量使柽柳灌丛遭受水分胁迫,导致其生长季后期时间缩短.标准化的Sentinel-2植被指数与10:00-14:00 GPP均值的线性回归结果表明,宽波段植被指数中的增强型植被指数和窄波段植被指数中的叶绿素红边指数、倒红边叶绿素指数、红边归一化植被指数(NDVI705)能够较好地反映与柽柳灌丛GPP具有较高的一致性.柽柳灌丛SOS和EOS的遥感提取结果表明,Sentinel-2窄波段植被指数比宽波段植被指数的准确性更高,尤其是修正叶绿素吸收反射率指数提取SOS最准确,MERIS陆地叶绿素指数提取EOS最准确;Sentinel-2宽波段植被指数提取POS的准确性更高,尤其是两波段增强型植被指数和植被近红外反射率指数最准确.综合所有物候参数来看,NDVI705综合表现最佳.
Applicability of multiple remotely sensed vegetation indices for extracting key phenological metrics of Tamarix chinensis shrubs based on CO2 flux observation and Sentinel-2 data

周昊强、包刚、金胡格吉乐吐、杜灵通、张斯莲、徐自为、包玉海

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内蒙古师范大学地理科学学院,呼和浩特010022,内蒙古师范大学内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室,呼和浩特010022

内蒙古师范大学地理科学学院,呼和浩特010022

内蒙古师范大学内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室,呼和浩特010022

内蒙古师范大学旅游学院,呼和浩特010022

宁夏大学西北土地退化与生态恢复省部共建国家重点实验室培育基地,银川750021

宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,银川750021

内蒙古阿拉善盟气象局,内蒙古阿拉善盟750306

北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,地理科学学部,北京100875

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柽柳 涡度协方差 Sentinel-2 生长曲线拟合 关键物候参数

国家自然科学基金内蒙古自治区自然科学基金内蒙古高校科技英才项目

418610212021MS04014NJYT-18-A11

2021

10.13287/j.1001-9332.202112.007

应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

应用生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.114
ISSN：1001-9332
年,卷(期)：2021.32(12)
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