大沾河自然保护区红松与落叶松NPP变化趋势与其树轮年表间相关研究

发布时间：2020-09-24 07:01

　　 近些年来,全球尺度上的有机碳循环在地理学研究中十分热门,净初级生产力(NPP)可表明森林的碳汇功能强度,同时也探究了全球碳循环与生态系统功能与结构的特征,对其研究将对进一步探讨森林碳循环有着重要意义。本文为重建长时间NPP序列引入树轮年表数据,树轮年表数据的时间序列较为完整并且空间分布广泛,年表内信息可准确表现当地的气候水热条件并能对其进行准确的记录,因此引入树轮年表资料可有效的反映历史时期森林植被的逐年NPP状况。本文从特定树种的角度出发,在大沾河自然保护区内选取两块趋于纯林的红松与落叶松样地,以此制作两树种的树轮年表。利用LANDSAT8、LANDSAT7以及NOAA/AVHRR-NDVI影像对样区进行NDVI数据的提取,并利用地理信息技术软件对样区进行太阳总辐射量、温度数据等的插值运算,对样区内NPP的估算提供了有力保障。利用光能利用率模型中的C-FIX模型对两研究区进行1987年至2016年的8月NPP估算,将30年NPP值与其对应树轮年表建立模型,并通过长时间序列的树轮年表重建研究区内百年间NPP数据。本文的主要结论如下:(1)利用C-FIX模型估算两研究区内红松与落叶松的NPP值,并使用MODIS17产品数据同预估NPP数据进行对比发现:C-FIX模型NPP预测值小于NPP产品值,这与其他学者的研究相似。对产品值与预测值进行统计学相关性分析后,发现两者之间相关性较高,说明利用C-FIX模型估测NPP值在大沾河自然保护区具有可行性。(2)在两个研究区内利用C-FIX模型估算1987至2016年共30年8月的NPP产量,将这30年8月的NPP产量与同区间年份的树轮年表进行统计学分析以确定函数,结果发现,红松样区选择幂函数最适宜,落叶松样区选择多项式函数最适宜。对两树种8月NPP与8月平均温度进行分析比对后发现,红松样区NPP与8月平均温度呈显著相关趋势,而落叶松样区表现不显著,说明红松在生长季温度较高时长势较好,这也与落叶松抗寒,红松喜温的习性相吻合。(3)利用红松区与落叶松区的树轮年表与重建模型分别对8月NPP进行175年与104年间的重建,并制作NPP重建图。定义生长极旺盛年及生长极缓慢年,结果发现,红松区的生长极旺盛年有5年,生长极缓慢年有7年,分别占到了总年份的0.03%与0.04%。落叶松区的生长极旺盛年有5年,占总年份的4.8%,生长极缓慢年有4年,占总年份的3.85%。在两研究区的生长极值年份中,有6个年份相同,而这些年份相对应的前一年温度与当年温度都与NPP的变化有很强的一致性,说明温度因子对NPP的增长在不同树种中具有同步性。(4)依据时间年限将两样区的NPP分为三个阶段后发现,两样区的8月NPP均呈下降趋势,红松研究区内第一阶段至第三阶段产量下降较多,约为0.043万t,落叶松研究区内第一阶段至第三阶段同比下降率最高,约为10.29%,由此说明红松样区受外界环境影响较小,稳定性较强,而落叶松样区受外界环境变化影响较大。总体来说,在大沾河自然保护区内,红松林的碳汇能力相对落叶松林较强。
【学位单位】：哈尔滨师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S791.247;S791.22
【部分图文】：

技术路线图

图 2-1.大沾河自然保护区内植被分布以及所选研究区FIG.2 -1. Vegetation distribution and selected study area in dazanhe nature reserve.2 树种介绍红松红松作为裸子植物，属于松科松属的常绿乔木，健康树高可达三十米，；幼龄树皮较平滑且树皮为灰褐色；大龄树皮为灰色，树皮分裂成大小方片块状，树皮落后裸露出红褐色内皮；其冬芽呈红褐色，形状呈卵圆排列比较疏松。红松产于中国东北部的吉林山区、长白山区、以及小兴以南的地区，海拔范围低到 150 米高至 1800 米不等，生长地土壤湿润，色森林土地带。其分布区从全球范围内看，分布于中国的黑龙江及吉林本州、韩国、俄罗斯以及朝鲜。如今，红松在城市中可作为行道树、庭荫树、风景林，同时也为景园绿绿化作出贡献。红松也有不错的商用价值，松子，作为松树的果实，具气、润肠通便、润肺止咳、养血润肠等功效。落叶松

生长锥图片

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 肖丁木;黄小梅;秦宁生;;树轮记录的黄河源区过去390 a流量变化[J];自然资源学报;2017年09期

2 王文志;刘晓宏;徐国保;邵雪梅;秦大河;孙维贞;安文玲;曾小敏;;柴达木盆地树轮δ18~O记录的过去1000年湿度变化[J];科学通报;2013年33期

3 高琳琳;勾晓华;邓洋;杨梅学;霍玉侠;陈秋艳;;西北干旱区树轮气候学研究进展[J];海洋地质与第四纪地质;2013年04期

4 张军周;勾晓华;赵志千;刘文火;张芬;曹宗英;周非飞;;树轮生态学研究中微树芯石蜡切片制作的方法探讨[J];植物生态学报;2013年10期

5 方克艳;刘昶智;勾晓华;李颖俊;;树轮学的一些基本研究方法和存在的问题[J];兰州大学学报(自然科学版);2012年05期

6 方克艳;勾晓华;陈发虎;彭剑峰;刘普幸;王茂;朱有明;;树轮生态学研究进展[J];冰川冻土;2008年05期

7 刘普幸,勾晓华,张齐兵,陈发虎;国际树轮水文学研究进展[J];冰川冻土;2004年06期

8 陈宝君,钱君龙,濮培民,柯善哲,黄耀生,柯晓康;树轮α-纤维素δ~(13)C角分布及其气候含义[J];南京林业大学学报(自然科学版);2002年01期

9 唐佑民,柳又春;我国西部温度和树轮的关系及转移函数[J];南京气象学院学报;1991年04期

10 刘禹,刘荣谟,孙福庆;树轮稳定碳同位素与全球变化研究[J];地球科学进展;1989年06期

相关会议论文 前10条

1 尚华明;魏文寿;袁玉江;喻树龙;张同文;;阿尔泰山南坡树轮宽度对气候变暖的响应[A];第27届中国气象学会年会应对气候变化分会场——人类发展的永恒主题论文集[C];2010年

2 彭剑峰;勾晓华;方克艳;张芬;;坡向对海拔梯度上祁连圆柏树轮记录的干扰[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年

3 彭剑峰;勾晓华;张永香;;树轮生态学在宽度方面的发展和若干应用研究[A];“土地变化科学与生态建设”学术研讨会论文集[C];2004年

4 尚华明;魏文寿;袁玉江;喻树龙;陈霞;张同文;;树轮记录的天山山区中部150a降水变化特征[A];第26届中国气象学会年会气候变化分会场论文集[C];2009年

5 袁玉江;魏文寿;Esper Jan;喻树龙;张瑞波;;采点和去趋势方法对新疆天山西部云杉上树线树轮宽度年表相关性及其气候信号的影响[A];第26届中国气象学会年会气候变化分会场论文集[C];2009年

6 邵雪梅;范金梅;;树轮宽资料所指示的川西过去气候变化[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（上册）[C];1999年

7 张同文;王丽丽;袁玉江;魏文寿;喻树龙;张瑞波;陈峰;尚华明;范子昂;;利用树轮宽度资料重建天山中段南坡巴仑台地区过去645年来的降水变化[A];第27届中国气象学会年会应对气候变化分会场——人类发展的永恒主题论文集[C];2010年

8 张瑞波;袁玉江;魏文寿;喻树龙;尚华明;王丽丽;陈峰;;树轮记录西藏东部过去400a秋冬季平均最低气温[A];第27届中国气象学会年会应对气候变化分会场——人类发展的永恒主题论文集[C];2010年

9 梁尔源;邵雪梅;秦宁生;;利用树轮重建青海南部过去290年夏季最低温度变化[A];中国青藏高原研究会2006学术年会论文摘要汇编[C];2006年

10 刘洪滨;邵雪梅;;采用树轮年表重建秦岭地区历史时期初春温度变化[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“气候系统与气候变化”分会论文集[C];2003年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 潘继鹏 通讯员 吴烨;丝绸之路风云会 中亚气象展风采[N];中国气象报;2017年

2 受访嘉宾 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员 杨保　采访人 本报记者 王素琴;树轮如何破解气候密码？[N];中国气象报;2014年

3 马媛媛;树轮与气候息息相关[N];中国气象报;2011年

4 实习生 马媛媛;树轮？还是密码？[N];科技日报;2011年

5 通讯员 张同文 尚华明;新疆气象林业联合采集树轮圆盘标本[N];中国气象报;2015年

6 刘洪滨;树轮在气候变化研究中的应用[N];中国气象报;2003年

7 本报记者 吴越;树木年轮：气候变化的记录者[N];中国气象报;2015年

8 刘峻;南京紫金山树木记下厄尔尼诺现象[N];江苏科技报;2007年

9 本报记者 潘继鹏;年轮之花如牡丹绽放[N];中国气象报;2011年

10 尚华明 杨青;树木年轮：记录气候与环境的“史官”[N];中国气象报;2014年

相关博士学位论文 前10条

1 方克艳;近400年来西北地区气候变化的树轮记录研究[D];兰州大学;2010年

2 赵兴云;中国东部亚热带地区树轮δ～（13）C年序列及方位变化的环境意义[D];南京师范大学;2006年

3 霍玉侠;树轮宽度记录的新疆北疆地区气候变化研究[D];兰州大学;2017年

4 高琳琳;祁连山地区树轮气候与生态学研究[D];兰州大学;2015年

5 张芬;青藏高原东北部树轮生态学研究[D];兰州大学;2012年

6 杨涛;藏东南地区气候变化的树轮记录研究[D];兰州大学;2012年

7 邓洋;树轮记录的青藏高原东部过去千年水文气候变化[D];兰州大学;2015年

8 马永永;近500年来亚洲干旱变化的树轮记录研究[D];中国科学院研究生院(地球环境研究所);2016年

9 侯迎;基于树轮资料重建石羊河上游历史时期气候与径流量变化[D];兰州大学;2011年

10 张瑞波;基于树轮的中亚西天山干湿变化研究[D];兰州大学;2017年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨晶;大沾河自然保护区红松与落叶松NPP变化趋势与其树轮年表间相关研究[D];哈尔滨师范大学;2019年

2 苏凯;基于树轮宽度的太白山160年来降水重建与极端旱涝灾害事件研究[D];西北大学;2018年

3 刘小英;不同地理种源杉木树轮稳定碳同位素对气候变化的响应[D];中国林业科学研究院;2018年

4 张芳芳;神农架地区巴山冷杉树轮δ~(18)O、δD所记录的大气环流及海温信息[D];武汉大学;2018年

5 李大稳;闽东南树轮宽度和稳定碳同位素研究[D];福建师范大学;2017年

6 牛豪阁;祁连山东部三种针叶树径向生长动态对气候的响应[D];兰州大学;2018年

7 赵伯阳;河北青龙地区公元1890年来5-7月相对湿度的树轮记录[D];中国科学院研究生院(地球环境研究所);2016年

8 柳凯茜;不同气候背景下树轮宽度与NDVI的关系[D];兰州大学;2015年

9 李颖俊;祁连山地区树轮记录的气候变化研究[D];兰州大学;2011年

10 田沁花;祁连山区中—西部近500年来气候变化的树轮记录[D];兰州大学;2006年

本文编号：2825472