摘 要

本文以MOD17A3数据为实际净初级生产力（NPP），基于气候统计模型中的典型：Thronthwaite Memorial模型，计算出生态环境中仅受气象因子影响的净初级生产力，即PNPP，再根据实际NPP与PNPP的差值模拟人类活动影响的净初级生产力，即HNPP,，定量研究了汉江中下游流域近十年间植被变化中气候变化与人类活动的作用。并根据此分析其影响因素在植被变化中的时空分异特征。结果表明：（1）在近十年的植被变化中，植被在2010-2014年期间主要呈改善的趋势，改善的区域占研究区范围的58%，植被在2015-2019年期间主要呈退化的趋势，退化的区域占研究区范围的58%。（2）在植被改善中，研究区中部及中北部地区主要受气候变化的影响，气候变化的相对作用呈减弱的趋势，研究区北部及南部地区主要受人类活动的影响，人类活动的相对作用在北部地区呈增强的趋势，在南部地区呈减弱的趋势。（3）在植被退化中，研究区北部及南部地区主要受气候变化的影响，气候变化的相对作用在北部地区呈减弱的趋势，在南部地区呈增强的趋势，研究区中部地区主要受人类活动的影响，人类活动的相对作用呈增强的趋势。

关键词：NPP；气候变化；人类活动；相对作用；汉江中下游流域

Abstract

Taking MOD17A3 data as the actual net primary productivity (NPP), based on the statistical model of the typical climate: Thronthwaite Memorial model, calculated the ecological environment is only affected by meteorological factors of net primary productivity, namely PNPP, again according to the actual NPP and PNPP difference value simulation the influence of human activity, the net primary productivity, namely HNPP, quantitative research is the middle and lower reaches of Hanjiang river basin for nearly 10 years of vegetation change in the climate change and human activities.Based on this, the spatial and temporal differentiation characteristics of the influencing factors in vegetation change were analyzed.The results show that :(1) in the recent decade of vegetation change, the vegetation showed a trend of improvement from 2010 to 2014, with the area of improvement accounting for 58% of the research area; the vegetation showed a trend of degradation from 2015 to 2019, with the degraded area accounting for 58% of the total research area.(2) in the vegetation to improve the study area in central and north region is mainly affected by climate change, the relative effect of weakening trend of climate change, the northern and southern region in the study area are derived mainly affected by human activities, human activity is the relative effect increased trend in the north, in the southern region of weakening trend.(3) in the vegetation degradation, the northern and southern regions of the study area are mainly affected by climate change. The relative role of climate change tends to be weakened in the northern region and strengthened in the southern region. The central region of the study area is mainly affected by human activities, and the relative role of human activities tends to be strengthened.

Key Words：NPP；climate change；human activity；relative effects；middle and lower reaches of HanJiang river

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究意义 1

1.3 国内外研究进展 2

1.3.1 国内研究进展 2

1.3.2 国外研究进展 3

1.4 研究内容及技术路线 3

1.4.1 研究内容 3

1.4.2 技术路线 4

第2章 研究区概况与数据 5

2.1 研究区概况 5

2.2 数据来源 6

第3章 研究方法 8

3.1 基于气候统计模型估算PNPP 8

3.1.1 反距离加权插值 8

3.1.2 栅格计算 8

3.2 基于PNPP与实际NPP的求差法计算HNPP 9

3.3 动态变化分析 9

3.4 情景设计 10

第4章 汉江中下游流域植被变化影响因素 12

4.1 实际NPP的空间特征及年际变化 12

4.2 PNPP的空间特征及年际变化 13

4.3 HNPP的空间特征及年际变化 17

4.4 植被变化影响因素的时空分异特征 18

4.4.1 植被改善中影响因素的时空分异特征 18

4.4.2 植被退化中影响因素的时空分异特征 19

第5章 总结与展望 22

5.1 总结 22

5.2 不足与展望 22

参考文献 24

致谢 28

第1章 绪论

1.1 研究背景

植被作为气候变化、水文循环和生态平衡中的协调者，是连接大气圈、水圈、土壤圈的重要因素。其中，植被净初级生产力(NPP)作为植被与环境相互作用的产物，在全球生态系统变化中扮演主导地位。NPP是单位面积和单位时间内绿色植物从光合作用所获取的有机物质总量中去除自养呼吸以后的干物质量，既是评估碳平衡的关键因子，也是衡量植被质量及评价生态系统结构和功能的重要指标。NPP不仅能反应植被的生产能力，也能间接的作为监测植被变化的有效指标，并能反应植被对影响因素的响应。植被作为自然因素与人为因素相互作用的产物，植被的变化主要是受气候变化和人类活动的影响。研究气候变化和人类活动对植被变化的影响，不仅能客观的反应驱动因子在研究区域内的时空分异特征，也对整个生态系统中调节碳循环有着重要的作用。

汉江作为长江最大支流，其流域内面临着经济的快速发展与生态环境保护的双重压力。流域中下游的植被变化将直接影响华中地区的生态平衡、水源涵养与经济发展，因此针对该区域植被变化及其驱动因素开展研究，可以为恢复、改善流域生态环境提供参考意见和政策建议，为汉江中下游流域生态环境可持续利用提供理论依据。

1.2 研究意义