基于森林清查与遥感的城市森林净初级生产力估算.pdfVIP

生态环境 2008, 17(2): 766-770 Ecology and Environment E-mail: editor@ 基于森林清查和遥感的城市森林净初级生产力估算 * 1，2 3 1 2 4 1 1 林文鹏 ，王臣立 ，赵敏 ，黄敬峰 ，施润和 ，柳云龙 ，高峻 1. 上海师范大学城市生态与环境修复重点实验室，上海 200234 ；2. 浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所，浙江 杭州 310029 ； 3. 中国文物研究院，北京 100029 ；4. 华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室，上海 2000624 摘要：城市森林作为陆地生态系统的组成成分之一，研究其在全球碳循环中的地位和作用有很重要的意义。文章以上海城市 森林为研究对象，开展基于基于森林清查数据和遥感技术的城市森林净初级生产力（NPP ）估算研究。首先，根据选取上海 市典型的森林植被类型，设置森林植被样方，测量反映植被生物学特性的特征参数，包括林龄、胸径、树高和叶面积指数（LAI ） 等，采用能反映林龄和蓄积量共同影响的生产力回归模型估算了样方 NPP ，建立了基于LAI 的样方 NPP 回归模型；其次， 利用一景相近时相的 SPOT5 影像，经进行几何纠正和辐射定标后，计算出能较好地反映植被特征和消除土壤背景影响的修 正土壤调节植被指数（MSAVI ），建立了基于MSAVI 的区域森林 LAI 遥感估测模型；最后，根据建立的样方 NPP 回归模型 以及区域 LAI 遥感估测模型，进行尺度化转换，估算出区域尺度上的上海城市森林净初级生产力。通过比较与前人运用传 统方法研究估算的 NPP ，精度可达到89% ，且本模型简单可行。因此本研究可为快速定量评估城市森林碳储量提供依据。 关键词：森林清查数据；城市森林；净初级生产力模型；SPOT5 中图分类号：X144 文献标识码：A 文章编号：1672-2175 （2008 ）02-0766-05 森林净初级生产力（NPP ）作为地表碳循环的 常规的地面站点观测结果所难以得到的。 重要组成部分，不仅直接反映了植被群落在自然环 森林资源清查资料具有分布范围广、几乎包含 境条件下的生产能力，表征陆地生态系统的质量状 所有的森林类型、测量的因子容易获得、时间连续 况，而且是判定生态系统碳源/汇和调节生态过程的 性强等优点[9]。我国林业部自 20 世纪 70 年代以来， 主要因子，在全球变化及碳平衡中扮演着重要的作 已经进行了连续 5 次全国范围的、系统的森林资源 用[1]。城市森林作为陆地生态系统的组成成分之一， 清查，取得了大量宝贵的森林资源数据。鉴于森林 在全球变化背景下，研究其在全球碳循环中的地位 清查数据的详细程度、权威性，研究如何更有效地 和作用有很重要的意义。目前，对城市森林在全球 利用森林清查数据评估国家和区域尺度的森林碳 变化地位方面的评估进行的也越来越多，该方面的 贮量与碳收支已成为人们关注的重点[10]。然而，针 研究也成了政府部门和科技工作者共同研究和关 对城市森林碳循环，开展基于清查资料，结合遥感 注的热点[2-4]。我国在该方面的研究起步较晚，研究 数据对城市森林 NPP 进行遥感估算，目前还缺少系 内容多是探讨城市植被在碳氧平衡中的作用，而且 统的研究。 主要是通过计算城市植被的生物量和生产力而进 因此，本研究以上海城市森林为研究对象，利 行评估[5]。纵观近几十年来，森林NPP研究经历了 用森林清查数据和样方调查数据，建立基于 LAI 的 站点实测、统计回