基于CASA-VPM模型的植被最大光能利用率研究

基于CASA-VPM模型的植被最大光能利用率研究

论文摘要

通过综合利用CASA模型和VPM模型,在像元尺度上开展εmax值估算研究,从而提高εmax值的空间精细度,为指导农业生产,开展精准农业提供技术支持。以河南省为研究区,首先基于MODIS数据,结合CASA模型和关系模型计算NPP值,进一步结合VPM模型得到像元上的εmax值,最后根据土地利用数据对林地、草地、水田和旱田4种植被覆盖类型的εmax值进行时空分析,并探索相关环境因素对εmax值的影响。结果表明,2001—2015年,εmax值介于0.000~4.796 g/MJ,空间上呈西北、西南高,其他区域低的格局;月尺度变化上,不同植被覆盖类型εmax值均在6—8月份达到峰值,其中,旱田εmax值呈现明显的双峰分布,和河南省大部分地区一年两熟的作物种植制度相符。4种植被覆盖类型中,因为用于光合作用的叶面积较大,林地εmax值较高;环境影响因素中,化肥使用折纯量、二氧化碳含量、植被含水指数和有效灌溉面积与εmax值呈现明显的正相关,相关系数分别为0.66、0.61、0.56、0.53,说明εmax值的变化是自然、人为因素共同影响的结果。可见,在农作物生长的关键阶段,适当增加人为的影响可以提高光能利用率,从而增加作物生产潜力和产量。

论文目录

  • 1 材料和方法
  •   1.1 研究区概况
  •   1.2 研究数据及预处理
  •     1.2.1 气象数据
  •     1.2.2 遥感数据
  •     1.2.3 其他辅助数据
  •   1.3 研究方法
  •     1.3.1 εmax值的推导 CASA模型被用于计算NPP值[18],公式如下:
  •     1.3.2 APAR的计算
  •     1.3.3 NPP经验关系模型
  •     1.3.4 相关胁迫参数的计算
  • 2 结果与分析
  •   2.1 河南省εmax值
  •     2.1.1 APAR值
  •     2.1.2 年净初级生产力(NPPy)
  •     2.1.3 εmax值
  •   2.2 不同植被覆盖类型的εmax值
  •   2.3 与统计资料相关性分析
  •   2.4 河南省εmax值环境影响因素分析
  • 3 结论与讨论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘剑锋,陈琳,孟琪,王璇,王远征,王来刚,张喜旺

    关键词: 模型,最大光能利用率,净初级生产力,总初级生产力,光合作用,时空分布,植被覆盖类型

    来源: 河南农业科学 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 农业科技

    专业: 农业基础科学

    单位: 黄河水利职业技术学院,河南省地质矿产勘查开发局第三地质勘查院,黄河中下游数字地理技术教育部重点实验室,河南大学环境与规划学院,河南省农业科学院农业经济与信息研究所

    基金: 国家科技基础条件平台建设项目(2005DKA32300),全球环境基金(GEF)水资源与水环境综合管理主流化项目(MWR-C-3-9),河南省科技攻关项目(152102110047),河南省重大科技专项(121100111300)

    分类号: S184

    DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2019.12.024

    页码: 157-163

    总页数: 7

    文件大小: 1566K

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