【摘要】：氣候條件是影響生態(tài)環(huán)境和人類社會(huì)的重要因素,研究區(qū)域的森林植被生長(zhǎng)狀況和規(guī)律時(shí),應(yīng)充分地考慮當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境。黑龍江省氣象站稀少,通過(guò)優(yōu)化的插值方法,獲取高精度的氣象因子空間分布是林業(yè)科研工作中重要的一環(huán)。落葉松(Larix gmelinii(Rupr.)Kuzen.)是我國(guó)東北地區(qū)的主要三大針葉用材林樹(shù)種之一,也是北方針葉樹(shù)種中最為速生豐產(chǎn)的樹(shù)種之一,通過(guò)探尋其NPP與氣象因子的關(guān)系,對(duì)落葉松的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)和管理有著重要意義。本研究使用結(jié)合地統(tǒng)計(jì)學(xué)和傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的混合插值法,與傳統(tǒng)插值方法比較模擬黑龍江省氣象因子的效果,選取最優(yōu)的插值結(jié)果,探尋樣地尺度上,氣象因子與落葉松NPP的關(guān)系。以黑龍江省2010年生長(zhǎng)季(5月-9月)氣象因子(日平均氣溫、日降水量)及500塊落葉松林固定樣地?cái)?shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,首先分別使用反距離加權(quán)(IDW)、普通克里金(OK)、多元線性回歸(MLR)和混合插值法(包括回歸反距離加權(quán)(RIDW)和回歸克里金(RK))五種插值方法對(duì)生長(zhǎng)季月均氣溫和月均降水量進(jìn)行插值及比較,以最佳插值方法得到黑龍江省2010年生長(zhǎng)季月均氣溫和月均降水量空間分布圖,并提取樣地點(diǎn)氣象因子(月均氣溫和月均降水量);其次,根據(jù)東北地區(qū)樹(shù)種生物量異速模型估算落葉松樣地單位面積森林地上生物量(AGB),采用地上生物量(AGB)分別估算天然和人工落葉松的凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP),并與樣地點(diǎn)氣象因子進(jìn)行相關(guān)性分析。研究結(jié)果表明:五種插值方法中RK的生長(zhǎng)季月均氣溫和月均降水量RMSE分別為0.420℃和10.11mm,均優(yōu)于其它插值方法。生長(zhǎng)季期間,在東西方向上,生長(zhǎng)季月均氣溫和降水量自西向東逐漸增加,而落葉松NPP呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。在南北方向上,生長(zhǎng)季月均氣溫和落葉松NPP南至北大體呈逐步降低趨勢(shì)。天然落葉松NPP與生長(zhǎng)季月均氣溫和降水量的Pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.224和0.316,它們的p值都小于0.01,呈極顯著相關(guān)。而人工落葉松NPP與生長(zhǎng)季月均氣溫和降水量的Pearson相關(guān)系數(shù)為-0.031和-0.056,p值均大于0.05,相關(guān)性并不顯著。相比其它方法,考慮地形因子和多元回歸模型結(jié)果殘差的RK方法可以更好的模擬黑龍江省生長(zhǎng)季月均氣溫和月均降水量。生長(zhǎng)季期間,各個(gè)樣地間的人工落葉松NPP平均值較高,且差異性較低。天然落葉松NPP與生長(zhǎng)季月均氣溫和月均降水量均有一定的相關(guān)性,且月均降水量比月均氣溫的影響更大,而人工落葉松NPP受生長(zhǎng)季月均氣溫和月均降水量的影響相對(duì)較小。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S791.22
【圖文】：

東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑２研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來(lái)源逡逑２．１研究區(qū)域概況逡逑２．１邋＿１地理位置及行政管轄逡逑黑龍江省地處我國(guó)東北部，所處地帶相比其它省份緯度較高，是我國(guó)最靠近北極圈逡逑的省份，地理坐標(biāo)范圍在東西方向上為東經(jīng)１２１°ｉｒ￣１３５°０５＇、南北方向上為北緯逡逑４３°２６＇？５３°３３％東西跨１４個(gè)經(jīng)度，南北跨１０個(gè)緯度。黑龍江省北疆與俄羅斯聯(lián)邦相接逡逑壤，其中國(guó)界線長(zhǎng)度達(dá)３０４５ｋｍ，是連接俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)和亞太地區(qū)的一條主要通道，逡逑是我國(guó)“一帶一路”向北延伸的重要跳板。黑龍江省西側(cè)和南側(cè)分別為我國(guó)內(nèi)蒙古的呼逡逑倫貝爾市和吉林省。黑龍江省現(xiàn)有１３個(gè)地級(jí)市行政區(qū)，全省面積約為４７．３萬(wàn)ｋｍ２。逡逑

３．１．２ＤＥＭ數(shù)據(jù)處理逡逑本研宄使用ＥＮＶＩ邋５．４軟件，將下載得到的ＧＤＥＭＶ２全球３０ｍ分辨率的數(shù)字高程逡逑模型產(chǎn)品拼接，使用黑龍江省行政區(qū)劃矢量圖將其裁剪并投影，得到３０ｍ分辨率的黑逡逑龍江�。模牛�，結(jié)果如圖３－１所示。逡逑基于已經(jīng)得到的黑龍江省ＤＥＭ數(shù)據(jù)，使用ＡｒｃＧＩＳ邋１０．３軟件中的“表面分析”工逡逑具，提取黑龍江�。常埃矸直媛实钠露�、坡向和經(jīng)諱度柵格面，并對(duì)得到的所有柵格面逡逑投影，為建立多元回歸插值模型提供依據(jù)。逡逑３．１．３落葉松樣地?cái)?shù)據(jù)處理逡逑將收集到的樣地?cái)?shù)據(jù)篩選整理，選取林分類型為落葉松純林的樣地，剔除數(shù)據(jù)存在逡逑異常、缺失及疏林地樣地，對(duì)樣地信息進(jìn)行分類匯總，形成Ｅｘｃｅｌ數(shù)據(jù)表。逡逑將落葉松樣地?cái)?shù)據(jù)表導(dǎo)入到ＡｒｃＧＩＳ邋１０．３軟件中，根據(jù)其經(jīng)緯度信息，生成落葉松逡逑樣地矢量圖，對(duì)其投影后，得到２０１０年黑龍江省落葉松樣地分布圖，結(jié)果見(jiàn)圖３－１所逡逑７Ｊｎ邋0逡逑－１２－逡逑

克里金插值的基本假設(shè)要求數(shù)據(jù)具有正態(tài)性，并沒(méi)有空間趨勢(shì)，因此對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)逡逑行分析。由頻率分析可知，黑龍江�。玻埃保澳旮鳉庀笳军c(diǎn)生長(zhǎng)季月平均氣溫在逡逑１３．８８？２０．６８°Ｃ，月均降水量在４１．５４￣ｌｌｌ．７４ｍｍ。由圖４－１可知，生長(zhǎng)季月均降水量數(shù)據(jù)逡逑具有較好的正態(tài)性，而生長(zhǎng)季月均氣溫?cái)?shù)據(jù)不符合正態(tài)性，故對(duì)其進(jìn)行Ｂｏｘ－Ｃｏｘ變換處逡逑理，通過(guò)試驗(yàn)最終確定變換參數(shù)為９，生長(zhǎng)季月均氣溫符合正態(tài)性。逡逑使用ＡｒｃＧＩＳ邋１０．３地統(tǒng)計(jì)模塊中的趨勢(shì)分析功能，擬合多項(xiàng)式階數(shù)為２，生成黑龍逡逑江�。玻埃保澳晟L(zhǎng)季月均氣溫（左）和月均降水量（右）趨勢(shì)分析圖，根據(jù)圖４－２可逡逑知，氣溫由南向北成明顯遞減趨勢(shì)，這與緯度越高氣溫越低的基本規(guī)律恰好吻合。氣溫逡逑在東西方向上存在偏倒“Ｕ”型趨勢(shì)，即黑龍江省西部和東部生長(zhǎng)季氣溫較低，中部較逡逑高，這與黑龍江省地理分布有關(guān)，西部大小興安嶺的高海拔地區(qū)氣溫會(huì)明顯降低，東部逡逑地區(qū)距海岸線較近

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2804309