东北地区植被变化及其对气候变化的响应研究.pdfVIP

致谢 致谢 时光如梭，攻读博士学位的光阴马上就要结束了，往事一幕幕，有很多欢 声笑语的记忆，也有过苦闷彷徨的时刻，一路走来，有很多的人给过我关心和 帮助，在此谨对他们表示最真挚的谢意！ 首先感谢我的导师陶福禄研究员。陶老师严谨的治学态度、忘我的工作精 神、为人的豁达和博大的胸怀深深感染了我，将成为我终生学习的目标。陶老 师以身体力行让我深切体会到，想成为一名优秀的科研工作者，必须拥有踏实 勤奋的工作态度、渊博的学术知识和前瞻性的研究思路，他是我今后人生道路 上的楷模。三年来陶老师对我倾注了大量的心血，我能清晰的记得陶老师为了 我的论文进展多次与我讨论指导的情景，陶老师的悉心栽培将让我终生难忘！ 感谢刘纪远研究员、樊江文研究员，邵全琴研究员等三年来对我在工作上 的指导和生活上的关心。感谢白露老师一直以来的热情帮助。 感谢研究生部陈力老师、王淑强老师、储晓红老师、黄文力老师和陈晨老 师在开题、中期、盲审、答辩和就业派遣各方面给予的帮助和照顾。 感谢研究组的史文娇博士、刘玉洁博士、张帅博士、肖登攀博士、刘凤山 博士、张贺博士、柏惠子博士，感谢你们在我工作与学习的过程中为我提供的 无私帮助。 感谢 3702 办公室曾经和正在陪伴我的张文彦、周咏春、张良霞、李愈哲、 王宁、张海燕、赵春红、易伟，与你们聊天交流的时光总是那么的快乐。 感谢我的爱人孙晓芳，她在完成自己科研和教学任务的基础上，为我的论 文工作付出了大量宝贵的时间，论文也凝聚了她的一份心血。 感谢我的家人对我的学业和生活上的支持和关怀，他们是我努力向上，不 断进取的动力。 特别感谢在百忙之中抽出宝贵时间为本论文评审的各位老师。 感谢在我成长道路上，曾经给予我关心和帮助的所有人。 I 摘要 摘要 许多证据表明，近 30 年全球气候变化明显。过去 30 年，以变暖为主要特 征的气候变化已经导致了植被生长的显著变化。然而，这种变化在区域上存在 很大的差异。植被变化趋势在不同研究时段差异也较大。因此，需要在更多的 区域分时段分析气候变化对植被生态系统的影响。东北地区是过去 30 年中国变 暖速度最快的地区之一，该地区还是中国重要的粮食和林业产地，因此东北地 区是开展气候变化对植被影响研究的理想区域。 本 文 在 东 北 地 区 ， 利 用 GIMMS-NDVI/SPOT-VGT-NDVI/MODIS- NDVI/MODIS-EVI 等遥感数据，结合同期站点尺度和插值后的区域尺度上的月 平均气温和月降水量资料，利用分段线性回归(Piecewise Linear Regression, PWLR ）和BFAST (Breaks For Additive Seasonal and Trend)时序统计方法，研究 了东北地区气温、降水量、标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index ，SPEI) 以及归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) 的时空变化特征。利用双重 Logistic 函数拟合法和动态 阈值法提取了研究区植被生长开始期、结束期及生长季长度，利用 PWLR 方法 分析了三个物候参数的时空变化特征。利用偏最小二乘回归法(Partial least- squares regression, PLS)，分析了东北样带植被生长开始期与其之前 12 个月温度 与降水的关系。基于 MODIS NRBA 数据，计算五种植被指数，在作物生长开 始期后每隔 5 天时间点上建立植被指数与玉米产量的回归模型，进而选择玉米 估产的最优模型。基于植被健康指数 VHI(Vegetation Healthy Index) ，借助作物 生长开始期和结束期提取生长季内的植被健康指数，进行了研究区的干旱评估 研究。主