呼伦贝尔草原植被生物量及碳储量遥感估算研究 63页

学校代码＝１０１３５．论文巧类号：Ｑ９４８１２０１２４０１６００７号＝研究生类别＝全曰制Ａ扔妹範乂聲硕壬学佐沁文呼伦贝尔草原植被生物量及樣储量遥感估算研究ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎＥｓｔｉｍａｔｅｓｏｆｖｅｅｔａｔｉｏｎｇｇＢｉｏｍａｓｓａｎｄＣａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅｉｎＨｕｌｕｎｂｕｉｒｒａｓｓｌａｎｄｇｇ学科口类：理学—级学科生巧学：学科、专业：植巧学研究方向：植物生态学申请人姓名：呼斯乐巧导教师姓名：红雨一二０—五年四月曰 内蒙古师范大学硕±学位论文独创隹声巧本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，尽我巧知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，也不，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果包含本人为获得内蒙古师范大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人保证所呈交的论文不侵犯国家机密、商业秘密及一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己其他合法权益。与我在论文中作了明确的说明并表示感谢。盡屬ｋ０麵：之孩／聲夺月／呂；呼鱗夕关于论文使用授极的说明本学位论文作者完全了解内蒙古师范大学有关保留、使用学位论文的规定：巧蒙古师范大学有权保留并向園家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文Ｌ的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可乂采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容一致和纸质论文的内容相。保密的学位论文在解密后化遵守此规定。０誦．；巧率爭月 内蒙古师范大学硕±硏究生论文中文摘要草原作为世界上最为广布的陆地生态系统之一，它在调节区域气候变化、减轻二氧化碳排放等方面起着决定性作用。因此准确评估草原植被生物量及碳储量并分析其时空变化格局及环境驱动因子是至关重要的。本文Ｗ呼伦贝尔草原为研究区，Ｌ＾ＭＯＤＩＳＥＶＩ数据为遥感数据源，通过地面调查数据与研究区同期气象数据、地形地貌数据等相结合，构建了研究区草地生物量ＲＢＦ神经网络估算模型。通过对构建的模型进行一－１模型精度检验，进步模拟了研究区２０００２０３年的地上生物量及地上碳储量，并在此基础上通过不同草原类型地下／地上生物量比例估算了研究区地下生物量及地下碳储量和研巧区植被总生物量、总碳储量。主要研巧结果如下：１．民ＢＦ神经网络模型估算草地生物量的效果要好于多元线性回归模型。２．研究区地上生物量及相应碳储量空间分布呈自东北至西南逐渐递减的分布趋势，；地上生物量及相应碳储量时间变化格局呈逐渐增加趋势２２２０００４２８５７２０１．ｍ从年的１．ｇ／ｍ增加到１３年的１６４３６ｇ／，增加速率为１．０３４／ａ。３－．研究区总地上生物量及总地上碳储量分别为８２６Ｔｇ、４．１４ＴｇＣ，，总地下生物量及总地下碳储量分别为３６．１Ｔ、１８ｇ．０６ＴｇＣ，总生物量及总２２Ｔ．碳储量分别为４４．４Ｔｇ、．２ｇＣ。４．草甸草原、典型草原等５种不同草地类型中，典型草巧具有畏高碳－总计１３．Ｃ。储量，３８化关键词：呼伦贝尔草原，服Ｆ神经阀络，生物量，碳储量，时空格局变化本论文得到Ｗ下课题资助：―？’１４１．国家自然科学基金资助项目呼伦巧尔温带草原碳汇与低蹟经济发展研巧，项円编号：１１６０８６‘‘？２．内蒙古自治区高等学校科学硏究自然科学重点巧目呼伦贝东草原碳库能力与化碳经济发Ｍ巧究＼项肖编号：ＮＪＺＺ１２１０３ 内蒙古师范大学硕±学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｇｒａｓｓｌａ打ｄ，ａｓｏｎｅｏｆ出ｅｍｏｓｔｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄｌａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｒｅｇｕｌａｔｉｎｒｅｉｏｎａｌｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｓａｎｄ，ｐｙｇｇｒｅｄｕｃｉｎｔｈｅｅｍｉｓｓｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ．Ｓｏｉｔｉｓｉｍｏｒｔａｎｔｔｏｄｏａｎａｃｃｕｒａｔｅｇｐｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｒａｓｓｌａｎｄｖｅｅｔａｔｉｏｎｂｌｉｇｉｏｍａｓｓａｎｄｃａｒｂｏｎｓｈｒａｅａｎｄａｎａｓｓｇｇ，ｙｏｎｓａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｔｔｅｒｎｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｒＵａｌｆａｃｔｏｒｓｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎａｌｐｐｓｃａ．ｌｅＨｕｌｕｎＢｕｉｒｇｒａｓｓｌａｎｄｉｓｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａｉｎ化ｉｓｐａｐｅｒ．ＴｈｉｓｓＵｉｄｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓｒａｓｓｌａｎｄｂｉｏｍａｓｓｍｏｄｅｌｂｙｍｋｒａｔｉｎｇＭＯＤＩＳＥＹＩｄａｔａ，ｃＨｍａｔｉｃｇｇｖａｒｉａｂｌｅｓａｎｄｔｏｏｒａｈｉｃｖａｒｉａｂｌｅｓｕｓｉｎＲＢＦａｒｔｉｆｉｃｉｃａｌｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｐｇｐｇｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅｄｕｒ－ｍｏｄｅｌ．Ａｎｄａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｉｎ００２０１３ｉｓ，ｇｇ２０ｓｉｍｕｌａｔｅｄｆｕｒｔｈｅｒｂｙｍｅａｎｓｏｆａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．ＡｎｄＷｉｔｈｔｈｉｓｓｏｕｒｃｅ，ｔｈｅｓｔｕｄｙｅｓｔｉｍａｋｓｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ，ｔｃｒｔａｌｂｉｏｍａｓｓａｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｆ化ｅｓｔｕｄｙａｒｅａｂｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄ／ａｂｏｖｅｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｒａｔｉｏｙｇｇｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｓｏｆｒｓ．ａｓｌａｎｄＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓｙｐｇ；１．Ｔｈｅａｂｉｌｉｔｏｆ民ＢＦｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｍｏｄｅｌｔｏｅｓｔｉｍａｔｅｇｒａｓｓｌａｎｄｙｂｉｏｍａｓｓｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｍｕｌｔｉｐｌｅｌｉｎｅａｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌ．２．Ｔｈｅｓａｔｉａｌ山ｓｔｉｉｂ山ｉｏｎｏｆａｖｅｒａｅａｂｏｖｅｒｏｕ打ｄｂｉｏｍａｓｓｈａｓｒａｄｕａｌｌｐｇｇｇｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄ仔ｏｍｓｏｕｔｈｗｅ巧化ｎｏｒｔｈｔｉｌｉｒ化ｓｓｌｉ；ｅａｓｎＨｕｕｎ目ｕｇａｎｄｄｕｒｎｇ－２０００２０１３．Ｂｅｓｉｄｅｓｔｈｅｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｖｅｒａｇｅａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ＾ｈａｓｒａｄｕａｌｌｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄ，ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄ行ｏｍ１４２．８５７ｇ／ｍｔｏ１６１．４３６／ｇｙｇ２ｍｉｎ化ｅｒａｔｅｏｆ１．０３４／ａ．３．Ｔｈｅｔｏｔａｒｒｌａｂｏｖｅｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｔｏｔａｌａｂｏｖｅｏｕｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｆｇ，ｇｓｔｕｄａｒｅａｗｅｒｅ８．２６Ｔ４１ＣＴｈｅｔｏｔａｌｕｎｄｅｒｒｏｕｓｓｔｏｔａｌ．４Ｔｇ．ｎｄｂｉｏｍａｙｇ，ｇ，ｕｎｄｅｒｒｏｕｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅｗｅｒｅ３６．１Ｔ１８６ＴＣ．Ｔｈｅｔｏｔａｌｂｉｏｍａｓｓａｎｄｇｇｇ．０，ｇ＇ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅｗｅｒｅ４４．４Ｔ２２．２ＴＣ．ｇｇ，ｇ．４ｂｔｔ．．Ｔｉｃａｌｓｅｈａｓｈｅｈｉｈｅ巧ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅｏｔａｌｉｎ１３．３８ＴＣｙｐｐｐｇｇ，ｇｇ 内蒙古师范大学硕±研究生论文ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＨｕｌｕｎＢ山ｒＧｒａｓｓｌａｎｄ，ＲＢＦａｒｔｉｆｉｃｉｃａｌｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ，ＢｉｏｍａｓｓＣａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅ，Ｃｈａｎｇｉｎｔｒｅｎｄ，ｇｇＴｈｌｌｅａｅｒｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｅｆｏｏｗｉｎｔｏｉｃｓｆｕｎｄｉｎ：ｐｐｇｐｇ＂－ｉｌｉｉｈｅｉ１．ＴｈｅＮａｔｏｎａｌＮａｔｕｒａＳｃｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｏｎｏｆＣｈｉｎａＴｓｔｕｄｙｏｆｃａｒｂｏｎｓｎｋｓａｎｄｌｏｗｃａｒｂｏｎ＇＂ｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎＨｕｌｕｎＢｕｉｒｔｅｍｐｅｒａｔｅｒａｓｓｌａｎｄＩｔｅｍＮｕｍｂｅｒ：４１１６１０８６ｇ．２．ＴｈｅＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓ民ｅｇｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｎａｔｕｒａｌｓｃｉｅｎｃｅｒｅｓｅａｒｃｈ’ｒｏｅｃｔｓ＾ｕｃｓａｎｄ－ｅｃｏｎｏｍＴｈｅｄｙｏｆａｒｂｏｎａｃｉｃｄｍｅｎｔＨｌＢｕｉｒｐ化ｃｋｓｃａｉｔｙｌｏｗｃａｒｂｏｎｅｖｅｌｏｐｉｎｕｕｎｊｐｇ化ｓｓｌａｎｃＴ，ＩｔｅｍＮｕｍｂｅｒ：ＮＪＺＺｌ１０３２ 内蒙古师范大学硕±学位论文目录１引胃１．１选题背景与研究意义１１１．２草原生物量与碳储量国闲外研究现状２］．２．１草原碳储量国内研究现状２１２２４．．草原碳储量国外研究现状１．２．３呼伦贝尔草原资源环境相关研究现状５１３研究内容５１．４６技术路线与论文框架１．４１．技术路线６１．４．２论文框架７２研究区概况８２．１地理位置８２．２地形地貌特征及止壤９２．３气候类型９．４２植被类型１０３数据来源与研究方法１０３．１数据来源义预处理１０３丄１地面调查数据１０３丄２遥感数据１１３．１．３气象数据１２３．１．４地形数据１３３．１．５１３草原类型数据３．２研充方法１３３．１．２民ＢＦ神经网络结构１３１５３．２．２ＲＢＦ神经网络的学习过程．３．２３运用ＲＢＦ神经网络法估算草地生物量１７ 内蒙古师巧大学硕±研究生论文３．２．４ＲＢＦ神经网络模拟精度检验１８３．２．５线性趋势分析法１９４呼伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布特征２０４Ｊ模拟精度检验２０４２１．２呼伦贝尔草原地上生物量及碳储量时空分布特征４２１２１．．呼伦贝尔草原植被地上生物量空间分布特征４．２．２呼伦贝尔草原植被地上生物量时间变化特征２２４．２．３呼伦贝尔草原植被地上生物量空间变化特征２３４２４２７．．呼伦贝尔草原植被地上碳储量时间变化特征４．２．５呼２８伦贝尔草原植被地上碳储量空间变化特征４．．．．３２．２．６不同草原类型植被地上生物量及地上碳储量变化趋势４．２．７不同草原类型地下碳储量及总碳储量３９４２４１．．８呼伦贝尔草原植被总碳储量空间变化特征．４５地上生物量及碳储量的影响因子分析．．．４５、．１降水温度对地上生物量的影响４４５．２地形因子对地上生物量的影响４５６结论与展望４７６．１４７结论６．２展望４９参考文献５０ Ｉ引言１引言１．１选题背景与研究意义＂＂雾靈笼罩，美丽中国面临考验，高消耗、高污染的传统发展方式再受拷问。十八大报告中将加快生态文明建设纳入了国家改革发展战略全局，充分体现出我国对＂一发展碳汇叫勺高度重视，它不。草原作为世界上最为广布的陆地生态系统之仅在调Ｉ【］而且在水止保持、防风节区域气候变化、减轻二氧化碳排放等方面起着重要作用，口］固沙、生态多样性维持Ｗ及发展畜牧业等方面扮演着非常重要的角色。全球草原面积大约占陆地面积的２０％。全球每年仅天然草原提供的碳汇量己经达到０．５Ｐｇ，其？口９］碳储量占全世界总碳储量的％１６％。草原也是我国重要的生态屏障，我国草地２４－５二［间资源位居世界第，有天然草原３９２万ｋｍ，占全球草原面积的７％左右，是我国面积最大的陆地生态系统，在国家生态安全建设ＣＸ）、社会经济发展、减缓大气２浓度等方面占有举足轻重的地位。由于我国草原面积较大（国±面积的１／５），使Ｗ其成为我国面积最大的碳库，成为我国面积最大的光合作用的载体。在全球气候变化大背景下，准确估算草原植被生物量及桓被碳库，并分析其时空分布格局及其环境，增加草原植被碳汇能为驱动因子对有效管理有限的草地资源、发展低碳经济等有极Ｍ为重要的意义。碳汇是绿色植物利用光合作用将Ｃ化和成０还原成〇２并合成碳水ｆＷ化合物的过程。植被的碳储量指绿色植物中碳的总含量，。目前植被碳储量的估算一２通常是将区域生物量得出，然后再统采用转换率将生物量碳Ｃ／ｍ的形式表示（ｇ）Ｉ１Ｉ２Ｉ３｜｜｜Ｊ（］〇＾一呼伦贝尔草原位于我罔，｜＾蒙古自治区的东北部处于世界著名的大草原民么一欧亚草原区东部，属于我園３大天然草原之，是世界温带草原中天然植物保爸最完’＂‘？整、草地类網和物种最多、饲用植物资源最丰富的天然草原１，被誉为绿色净止啤北＂罔寶玉，它为中园乃电化界草地领域的研巧提供了重要基地和宝贵资源然而，呼伦贝尔草原由于地处典鸦的大陆性气候带气其草原生态系统敏感而脆弱，极易受人巧巧动和全球气候变化的负晒影响。研究表明，山于全球气候变化的加剧和草原利＂畏开矿１］用种类和强度（过度放牧、旅游资源开发等等）的不断加大，、开巧前呼伦＂＂［）［］贝尔草原退化趋势极为强著。主要Ｗ干旱、火灾、病虫害等为主的环境问题及随之而来的草原植被生产力、植被碳汇功能的下降等问题日趋突出，对当地经济社＾会发展和周边地区的生态环境带来严重影响。与心上研巧结论相反，部分研究还表明，近年来随着呼伦贝尔草原的禁牧、休牧、轮牧等放牧制度及退耕还Ｉ 内蒙古师范大学硕±学位论文工程的逐步开展、草原，呼伦贝尔草原植被覆盖度、人工恢复煤矿废弃地植被等生态口４］口５］口６］，生产力及碳储量下降趋势得到缓解。由Ｗ上研究报道可看出目前对呼伦贝尔草原植被生产力、生物量及植被碳储量时空变化格局的研究中学者们仍存在不同的观点，因此估算恒被生物量和碳储量，并分析其近年变化趋势及其环境驱动因子是必要的。尽管近几年诸多学者从不同角度对呼伦贝尔草原进行研巧，但尚未见对其草原植被碳储量时空格局变化研究的相关报导。呼伦贝尔草原生物量及碳储量变化研究对我国东北地区乃至全国尺度的碳循环研巧及发展草原低碳经济有重要意义。传统的区域尺度草原植被生物量及碳储量估算方法是通过区域草原类型和对应１类型的实测采样数据计算生物量平均值，然后乘＾＾此类型分布面积得到该类型的总生物量值，最终通过对各个草原类型总值进行相加获得区域尺度植被生物量和碳储量。然而，此类大面积的地面调查法不仅难度系数高而且非常昂贵，更重要的是很难提供口近年来像元尺度的植被生物量和碳储量的空间格局及其变化趋势，随着遥感和地理信息系统技术的快速发展，区域尺度的草原植被生物量和碳储量的遥感估算也得到迅速发展ＰＷ，成为实时获取大范围生物量和碳储量的重要手段。特别是利用遥感数据和神经网络方法来模拟森林植被生物量、农业产量等研巧得到相应的发展。人工种经网络的优势在于不需要在因变量和自变量之间建立任何数据模型，只依靠两组数据之间的经验学习，具有较强的学习和预测能力，能够实现两者之间的非线性和容错性问题。鉴于此、，本论文将综合利用遥感植被指数、研巧区地形地貌气温和降水量等数ＢＦ－ＡＮＮ据及野外观测获得的生物量数据建立径向基神经网络模型（民），计算呼２０００－２０伦贝尔草原１３植被生物量及植被碳储量，并分析其时空变化格局和环境驱动巧子。１．２草原生物量与碳储量国内外研究现状１．２１．草原碳储量国内研究现状我園对植被生物量及碳储量早期研究主要集中在森林生态系统，对草原生态系统；碳储量的研究起步较晚，基本上是在本世纪初才开始１１前園内草原碳储量的研究主。一‘要Ｗ地面调查和遥感调査及机理模型法进行？。地面调査法主要传统的收获法Ｐｑ｜Ｆ收集样本，并将其带回实验室采用烘干测量法得到植被的生物量及碳储量。ａｎ等通过野外实地调查采样及总结己发表的生物量数据，估算出了我国草原总碳储量为ｗ］Ｎ３．３２Ｐ口。ｉＪｉａｎ对我国草原碳储量通过碳密度法进行了估测并测算出全国草原生ｇ态系统碳储量为４４．０９Ｐｇ，其中高寒地区草原碳储量占我国草原碳储量的４化１％，并２ １引言Ｐｉ］－２００指出高寒地区和温带地区草原是我国草原生态系统的主要分布区。２００２５年，，马文红等通过野外调查法，在内蒙古大部分地区进行了取样调查估算出了內蒙古温带草原碳储量为２２６．０１ＴｇＣ。在此基础上她还估算出了内蒙古温带草原不同草原类３２［］，型碳储量并指出典型草原碳储量比例为最高。方精云等还根据农业图集与±地利口３］用统计数据估算出了中国不同植被类型碳储量。朴世龙等、方精云等也对内蒙古草原植被碳储量进行了估算，结果分别为巧４．０ＴｇＣ和１８８．５ＴｇＣ。这个数据与马文红等的估算结果有出入，主要原因可能是所选草地包括的范围不同，前者大多数包括荒４５［］［３］漠和沙地，而后者主要是Ｗ典型草原和草甸为主。一地面调查法直被认为是区域尺度上有效的植被碳储量估算法，由于地面。但是＾调查法受到时间及空间尺度的限制，遥感方法逐渐１＾？其省时省力、高时相、能够大尺度的对植被进行估测而被广泛应用于区域尺度或全球尺度的植被碳储量的估算中口６口７３］，。我国运用遥感技术估算植被碳储量的研究主要集中在森林碳储量的研巧中而草原碳储量估算研究目前相对薄弱。许多研究者对内蒙古不同地区草原的ＮＰＰ（草原净初级生产力．）进行了研究。研究表明在锡林郭勒草原生长季的ＥＶＩ（增强型植一ＰＷ被指数）、ＮＤＶＩ（归化植被指数）与ＮＰＰ的相关性是前者高于后者。李素英等ＴＭ＇ＮＤＶ在数据的基础上选用了五种植被指数Ｉ、ＲＶＩ、ＭＡＳＶＩ、ＳＡＶＩ、民Ｓ民）与（内蒙古典型草原地上生物量做了相关性分析，并且建立了五种植被指数与地上生物量Ｐ气方精云等将的回归模型ＮＤＶＩ模型建立法与草原资源清查数据相结合估算了我国ｗ－－［］１９８１２０００年草原植被碳汇，并得到１９８１２０００年中国草原年平均碳汇为７ＴＣ。ｇ朴世龙等在２００４年基于中国草地资源清查数据与遥感ＮＤＶＩ数据建立出了中国草原一ＩＷ２０００植被生物量估测模型。Ｗ往研究的主要集中在年之前，而且般都是在遥感ＮＤＶ。Ｉ，数据与草地资源巧登数据么问建立简单的线性１｜归模型分析草原生物量变化一但是此类模型巧生物量和碳储量估算精度上存在［ｑ定的不确定性。除地面调查和遥Ｌ感数据估算草原生物量，Ｕ运用机理模型。机理模型是、碳储量外生物量的估算还可通过对能量的内巧转化机制和植物的生长过稱机理而进行研究的，比如模拟太脚能转心［化成化学能的过程等。它的优点在于巧预测性，缺点是模型较宴杂，所输入模型参一ＩＷ数较多，很难得到大尺设的相关参数。可计算植被生物量和破储量的另种方法心］是Ｕ前在森林生态系统和农出生态系统应用较广泛的神经网络方法。神经网络因其很强的非线性拟合能力、学习规则简单及可映射任意复杂的非线性关系在生物量、Ｆ一碳储量的估算中得到相应的发展，。民Ｂ神经网络是种性能优良的前馈型神经网络它可任意精度逼近任意的非线性函数，而且具有全局逼近能力，大大提高了神经网络３ 内蒙古师道大学硕±学位论文的学习优化能力。１．２．２草原碳储量国外研究现状上个世纪６０年代末旧Ｐ计划和ＩＧＢＰ计划等的实施扩大了国外草原碳储量的研４６［１究，草地群落止壤呼吸和碳平衡方面的研究是早期草原生态系统碳循环研究的重点。Ｌａｉ指出．，，全球草原潜在年碳汇潜力为１８８１５６ＴｇＣ占全球陆地植被潜在年碳＂１！汇潜力的３４．５２％２０００年Ｔ３。Ａｔ，是全球工业碳排放量６３００ｇＣ的近倍ａ等指ｊｙ［Ｗ出，全球草原生态系统的碳储量约占陆地生态系统碳储量的１５．２％。德国全球变化咨询委员会（ＷＢＧＵ）也指出，草原生态系统碳储量约占全球陆地生态系统碳储量的Ｗ９５Ｄ５１［］２％．２９．７３，仅次于森林生态系统，占４６％田和湿地，各占％和％。；其次为农近年来，由于遥感技术和地理信息系统（ＧＩＳ）的快速发展，运用卫星遥感技术一估算植被生物量的研究日益增多，遥感技术己经成为了项高效的实时反演大尺度地ＩＷＩｋ１９９９表植被生物量的手段。ｅｄａ等在年证明了遥感在生物量估算方面的巨大潜力，研究中通过植被指数估算出了草原地上生物量口］。Ａｎａｙａ等对哥伦比亚的不同植被类型，利用ＭＯＤＩＳ的两个不同产品与地上生物量各自建立了统计关系，估算出了不同植被类型地上生物量口］。Ｗｙｌｉｅ等，基于ＴＭ和ＡＶＨ民Ｒ分别对北美洲大草口４原生物量进行了估算ＬＫａｚａｒ等也通过利用ＴＭ对美国西弗吉尼亚草原植被碳储量－＾１１进行了研究，并指出其草原植被碳储量有先升高后下降的时间变化趋势。玉正兴对ＮＤＶＩ与ＥＶｒ进斤了比较，指出ＥＶＩ能较好的表达气候带植被的不同季节的差异，口，ＮＤＶ］Ｉ能较好的表达气候带植被的空间差异。，ＢＦ目ｉ前估算植被碳储量的遥感模型大体分为两种分别是回归模型和民模與（种经网络模型），对草原碳储異的化巧。化是民ＢＦ模型主要被用于森林碳储量的化算还很少民ＢＦ模型相对于固归模型应用尽管比较复杂，但是适合构建非线性民ＢＦ，；而具神经网络具有学习速度快模型、计算量小、不易陷入局部极小等特点因此为模型建立提供了有效的手段，本文通过运用ＲＢＦ神经网络法述义了呼伦巧尔０－１草原植被地上生物量模型，计算了２００２０３年呼伦贝尔草原植被地上牛．物是及碳储立草原化低碳经巧中量，Ｓ在为呼伦贝尔草原发展碳汇功能的研究提供数据基础，确的重要战略地位。１．２．３呼伦贝尔草原资源环境相关研究现状目前对呼伦贝尔草原的研究有很多种，主要集中在群落结构调查、生物多样性研究、王壤环境研究、草原沙化研究、畜牧和气候条件对草原的影响及遥感分析与模４ 型等方面，并指出降水。杨殿林对呼伦贝尔草原群落结构及生产力的关系进行了研究ｓｔｑ量和温度是呼伦贝尔草原植物丰富度和多样性的重要生态影响因子。文都日乐也对呼伦贝尔草原不同草地（羊草草原、、贝加尔针茅草原、线叶菊草原、克氏针茅草原大针茅草原）植被类型进行了研究，指出不同草地植物物种丰富度、群落盖度ｉｍｓｏｎ、Ｓｐ指数等都通过了显著性检验（Ｐ＜〇．〇５）；还指出不同草地类型的植物多样性指数和地［Ｗ］上生物量呈正相关关系。王华对呼伦贝尔典型草原１２个主要群落类型进行了碳密２２－［６］／度研究，指出其总碳密度范围是Ｕ６２４９４１ｍ。郑晓飄等对呼伦贝尔草原围封ｇ、割草，、放牧等利用下的物种丰富度与生物量的关系进行了研究得出其生物多样性的大体趋势是割草＞围封＞放牧，且地上生物量大小顺序依次为割草、围封、放牧。研究者针对呼伦贝尔草原沙漠化的研究也很多＇，乔文斌、马谈等指出呼伦巧尔草原妙化的主要原因是气候条件、地形地貌等自然条件レッ及由于人类活动造成的过度开屋、放６３ｆＭ［］］牧和滥挖滥采行为。李云鹏等将遥感数据（ＮＤＶＩ）与研究区５０年气象数据相结合分析了气候因素对草原沙漠化的影响，指出总体上呼伦贝尔草原植被指数有下降心］趋势，尤其是沙地植被指数的下降趋势更为明显。虽然近几年有许多学者从不同角度对呼伦贝尔草原相关问题进行研究，但是还没有关于呼伦贝尔草原的植被生物量和相应碳储量及其空间分布格局的研究。在此项研，我们旨意探究呼伦贝尔草原植被生物量和碳储量的时空动态ＲＢＦ神经巧中。采用网络和地面调查与ＭＯＤＩＳＥＶＩ的拟合方法完成对呼伦贝尔草原生物量、碳储量的估算并通过气候因子；（气温和降水量）及地形变量（海拔、坡度、坡向）分析草原生物量、碳储量变化时空动态及其环境驱动旧子。１．３研究内容目前学者们针对呼伦贝尔草原植被生产力、生物量及植被碳储量的时空变化格巧的硏宛上仍存在不同的观点。特别站基于神经网络模與化算草原植被生物量、碳储量多年变化的硏究相对较少。本研究Ｗ呼伦贝尔草原作为研究区，将２００９年８月开展的１４７个点地面采样草地生物是数据和研究区同期ＭＯＤＩＳＥＶＩ植被指数数据、气温、降水量和地形地貌数据（海拔、，、坡培巧向）等相结合建立化算研究区草地地上尘物量的民ＢＦ神经网络模型。化对建立的民ＢＦ神经网络模型进行模型精度检验的基础一上－，进步模拟研巧区２０００２０１３年的地上生物量和碳储量，分析其时空分布格局及，运用不同草原类型地上其环境驱动因子。在此基础上、地下生物量比例估算出不同＇草原类型地下生物量、，。最终获取研巧区总生物量总碳储量。需要指出的是由于２００３年遥感数据的损坏，因此本次研巧中不包括对２００３年的各项研巧。主要内容包 内蒙古师范大学硕±学位论文括Ｗ下５个方面：（１）作为ＲＢＦ神经网络模型的输入参数，构建呼伦贝尔草原区植被生长季ＥＶＩ植被指数、气温和降水量的时间序列数据集立呼伦贝尔草原地形地貌数据（海拔、：建坡度、坡向）；（２）将己构建的神经网络输入参数（模型构建用２００９年数据）与２００９年８月份在研究区境内采集的地面生物量数据相结合，经过民ＢＦ神经网络学习和多次训练，＾义误差最小原则建立估算草地地上生物量的民ＢＦ种经网络模型，并对機型进行模拟精度检验。（３）利用己建立的２０００－２０神经网络模型和１３年模型输入参数，模拟研巧区过去１３年植被地上生物量，并根据碳转换系数将生物量转化为碳储量，分析其时空分布格局；（４）运用不同草原类型地下、地上生物量比例估算出不同草原类型地下生物量平均值，然后乘此类型分布面积，得不同草原类型总地下生物量及总地Ｔ碳储量，再将地上、地下碳储量相加得到研究区总碳储量。不同草原类與地下、地上生物量比例的采用中典型草原比例采用２０１２年野外调查实测数据比例，其它不同草原类型比例用学者们统计的比例。（５）利用研巧区气温、降水量、地形地貌数据综合分析导致其研究区生物量、碳储量改变的环境因子及其贡献。１４．技术路线与论文框架１１．４．技术路线本研究是在阅读大量相关文献的基础上，综合分析前人研化结果兩Ｉ研究方法，结合研究区数据来源及实际情况，建立了基于ＲＢＦ神经网络的呼佗贝尔草原植被尘物量及碳储量遥感估算模型２０００－２０１３；并利用所建立的估算模逊模拟年巧伦巧尔草原植被生物量及碳储量，分析其时空分布格局及其环境驱动凹丫，听化技衣巧线如料－１１所示：６ １引言塞巧是调查数据ＩＩ！ｊ＾ｗ—。：－三？＂？－——ｉ—＾ｉ—＊？＾一＇、＜ｆＩＩ／ＭＯＤＩＳｆ气温／巧巧、彼虔、巧１Ｍ巧水ＩＩ＾ｖ＾ｍｍ！Ｅｉ数据＇＼Ｉ１量Ｊ／ｊ＼／＼＼＾＾Ｊ‘Ｊ￣．；＇Ｉ—－＇一－ＲＢＦ巧经网络模型建立ｒ）巧＾！－－－精度检授及１ｉ—公？．、化掠好巧、’－－．＾４地上生物量沾譯：乘从系数０．５１ｆ；＾……一＾呼伦贝化草原植被地上碳储量１－户－＇《；；时空変不同草原类型植被地上ａ寸空巧Ｉｉ／化分巧化＼生物量、跋储量変化特征！ｆ＼地上、地下生物量比例Ｉ’不同草原类型植被地下碳储量Ｉ會＋一因子对生物量－！植被生物量麵储量交化麵＊呼恰＊贝尔草巧横玻局践馈量诺量的影咱；与气侯因子的巧关住及閒：－图１１技术路线图－Ｆｌｏ民ｏｕｄｍ叩ｉｇＪ１Ｔｅｃｈｎｏｇｙ１．４．２论文框架一、草原生物量与碳本文共分６章。第章主要阐述论文的选题背景和研巧意义。第、研巧内容和技术路线等储量国内外研巧进展、呼伦贝尔草原资源环境研巧进展阐述研二章主要从地理位置、气候及±壤特征和植被类型的角度总体、地势地貌特征理过程、研究方法包括神究区概况。第Ｈ章阐述本研究中所采用的数据来源及其预处。第经网络模型的构建和精度检验、生物量碳储量变化与环境因子的联系分析方法等四章为研巧结果，包括植被地上生物量及地上碳储量估算模型的精度检验，草原植被７ 内蒙古师范大学硕±学位论文地上生物量及地上碳储量模拟结果２０００－，２０１３年呼伦贝尔草原地上生物量、地上碳储量及总碳储量时空格局变化、不同草原类型地上生物量及地上碳储量变化趋势、不同草原类型地下碳储量及总碳储量等。第五章分析温度、降水量、地形等因素对呼伦贝尔草原植被生物量及碳储量的影响过程一。第六章对研巧结果进行总结，展望下步研究计划和安排。２研究区概况２．１地理位置研究区处于中国内蒙古自治区东部，在行政区划上包括海拉尔市、满州里市Ｗ及四个牧业旗县新己尔虎右旗、新己尔虎左旗、陈己尔虎旗和鄂温克族－自治旗（图２１），’°‘２？。。’’总面积约为８３６４６ｋｍＮ４７？。，２０１２介于，￡５３１１２州１１１１０之间。研究区东与大兴安岭相连，西同蒙古国东方省和苏和己特尔省交界，是中国保存完好的草原，＂。＂。，’水草丰美，有牧草王国绿色净±、北国碧玉之称。呼伦贝尔草原地面拥有３０００多条河流，５００多个湖泊，栖息着４００多种兽类和禽类，０余种矿产地下则蕴藏着４。ｎｓＷ－ｖＩｉ２ｆｔｎｒｔ：■％碎．－Ａ’Ｖ乐。＼你苗巧藏满綠！ｌｉｓｗｉｕｒｎ－Ｔ２一、、４麵２３］Ｓ．５！产？＇＊如，＊。？？？．？？ｊ，￣ｌＡ？｛！ａｎｕａｔ巧Ｓ、Ｋ！＊ｃｉ＇、＜ｋ．ｃａｃｉｄｉｉ、山ｌ．．－Ｕ、Ｍｉ！ｕ、、＜？ｉ１■．？＇爪础－此ｋ却ｓ城似敝哪！孤ｄ化，心ｖ輯：ｖｕｅｄ恩悦恩！Ｗ｜ｆｃｇ－、ｇ狂触化拜？化｜间＂Ｉ？Ｓｈ？ｉｉｉｂ忡Ｊ…？ｓｉｌｏ２－图１研巧区地理位置、采样点、气象观测站及植玻覆盖特征－巧．２１Ｔｈｅｅｏｒａｈｃａｇｇｉｌｌｏｃａｔｉｏｎ、ｓａｍｎ、曼ｐｐｌｉ吕ｏｉｎｔｓｗｅａ化ｅｒｓｔａｔｏｎｐｉａ打ｄ化６ｃｈａｒａｃｔｅｒｏｆｖｅｅｔａｔｉｏｎｉｎＫｓｅａｒｃｈａｒｅａｇ８ ２研巧区概况２．２地形地貌特征及±壤呼伦贝尔草原地貌独特，位于大兴安岭山区与蒙古高原的过渡带，其地势自南向北、由东到西逐渐降低，，地势整体上平坦迂阔、地形起伏变化平稳四周为低山丘陵，？海拔在６５０ｍ１７００ｍ之间。兴安岭边缘的山林守望着宽鬧平坦的草原，东南部是山地丘陵，中部是高平原，北部是低山丘陵，南部则是大兴安岭北麓山林区，河流湖泊众多，河道纵横交错，主要有额尔古纳河、海拉尔河、乌尔逊洒、辉河、哈拉哈河等。呼伦贝尔草原±壤主要栗巧止和黑巧±为主。２．３气候类型呼伦贝尔草原气候受蒙古高压气压团的控制，，具有典型的大陆性气候特征夏季炎热，冬季寒冷，东部为亚湿润地带，西部为半干旱地带，春季多盛行北风和西北风。°°？－全年平均气温约为３１０Ｃ，宣夜温差较大，有时可达到Ｉ０Ｃ左右，并伴随有长达°°一？１００１１０天的无霜冻期。最低气温为月份的零下４５Ｃ，最高气温约为走月的３０Ｃ，年平均温度呈自东向西逐渐减少的变化趋势－２（图２），平均温度的最高值区主要出现在新己尔虎右旗，最低值区主要出现在陈己尔虎旗东部Ｗ及鄂温克旗东部。年平均一２５０－４００降水量般在ｍｍ之间波动，空间变化呈自西向东逐渐增高的变化趋势（图２－３），且降水量最高值区主要是在陈巴尔虎旗东部、鄂温克旗东部，最低至区主要出现在新己尔虎右旗。＇Ａ作％薩％Ｈ１ｈｇ１—一—’０巧加１００ｋｍ＊＊＊ＬｏｗＩＩｆＩＩ！ＩＩＩＩ图２－２２０００－２０１３呼伦贝尔草原年平均气温分布＂Ｆ－Ｔｈ－ｌ；ｅｍｒｉｇ．２２ｅａｎｎｕａｌａｖｅｒａｇｅｐｅａｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＨｕｌｕｎｂｕｉｒｒａｓｓｌａｎｄｄｕｒｉｎ２０００２０１３ｇｇ９ 内蒙古师范大学硕±学位论文Ｈｉ曲０巧如１００ｋｍｉｍｉｉｉｉｊＬｏｗＩＩＩＩＩＩＩＩＩ－２３２０００－２０图１３呼伦贝尔草原年总降水量分布Ｆ－．．２３ＴｈｅｉｇａｎｎｕａＵｏ化１ｃａｉｏＨ－化ｉｐｉｔｔｏｎｆｕｌｕｎｂｕｉ！ｒａｓｓａｎｄｕｒｎ２０００Ｐｌｄｉ２０１３ｇｇ２．４植被类型受半干旱半湿润气候的类型及平坦迂阔的地形条件和±壤等的影响，研究区植被主要Ｗ草原为主，包括典型草原和草甸草原。典型草原分布在西部地区，主要植被有大针矛ｒａ化虹，（况私／、克氏针茅况电＂Ａｒ／ｃｎ、ｇ）（＿ｙ巧羊草化巧Ｃ知＞７规句等。草甸草原分布在东部与大兴安岭相邻、气候相对湿润地区，主要植被有贝加尔针茅（汉杏ａ＇＇＇＇公ａ／ｃａ／ｅ朋７ｊ、■线叶菊（巧巧Ｗ／ｗＭｌｅ化／画）、）巧稻隐子草（Ｃ７ｅｂ／ｏｇｅｎｅ＞ｓ巧ｗａｒｒａｓ幻）等。还有小面积的山地草原、荒漠草原、低地草甸和沼泽等，主要分布在山地地区、河流湖泊和呼伦贝尔炒地等区域，植被通常在四月末开始生长，屯月末之八月初成熟，八月末开始进入枯萎期。３数据来源与研究方法３．１数据来源及预处理３．１．１地面调查数据地面生物量数据的采集分别在２００９年７月下旬至８月上旬和２０１２年８月开展，正处于植被生长盛巧期。布设样地时ｘ，尽可能选取大小在２５０ｍ２５０ｍ（与ＭＯＤＩＳ数据２５０ｍ空间分辨率匹配大小）范围内植被覆盖度、高度、种类、密度相对单１０ ３数据来源与研巧方法及地形，共选取２００９年１４７个样地和２０１２年１２个样、止壤条件具有代表性的区域地－ｘ。在每个样地内分别选取２５个大小为Ｉｍｌｍ的样方，完成每种植物高度、株数、数量等的调查，，。地上生物量的采集采用收获法用剪刀剪去齐地面Ｗ上的绿色部分去除杂质后分别装入己编号的样品袋中，带回实验室称其鲜重，然后置于烘干箱内‘？（６５Ｃ）烘干２４４８小时至恒重，记录其干重。地下生物量的采集运用根钻（直径为７ｃｍ）、取样法，将取出的根样进行冲洗晒干、装袋编号后带回实验室，与地上生物量相同的步骤进行烘干并称其平重２－５个样方生物量数据进行平均值计。将每个样方算获得最终样地生物量数据。采集生物量数据时全部用手持ＧＰＳ来定位和记录样地－位置信息（图２１）。３丄２遥感数据２０００－２０本研究采用的遥感数据为１３年，每年５月至８月的ＭＯＤＩＳＥＶ［产品ＭＯＤ１３Ｑ１数据，从美国宇航局ＭＯ助Ｓ网站（１也ｐ：／／ｍｏｄｉｓ．ｇｓｆｃ．ｎａｓａ．ｇｏｖ／）直接下载获取。３丄２．１ＭＯＤＩＳ数据简述－－ｌｕｔＤＩＳ）中分辨率成像光谱仪（ＭＯＤｅｒａｔｅｒｅｓｏｉｏｎＩｍａｉｎｇＳｅｃｔｉｏｒａｄｉｏｍｅｔｅｎＭＯｇｐ一４－ｅｒｒａａｕａ卫星上的．是搭载在美国ｔ和ｑ个重要的卫星传感器，数据光谱范围在化］４５，レ微米之间共有％个离散波段，每天可ッ得到最少２次白天和２次黑夜的空问分辨率为２５０ｍ，５００ｍ和１０００ｍ的数据，是可免费接收的遥感数据。ＭＯＤＩＳ是从单系列极轨空间平台上对大气、海洋、陆地综合观测的传感器，可获取和研宛止地利用、±地覆盖、年际变化、，Ｍ前ＮＡＳＡ网站已发、植被季节白然灾害监测和预警等信号一布了４４种陆地，ＭＯＤＩＳＥＶＩ，、海洋、大气观测产品本文研巧用陆地产品么数据空间分辨率为２５０ｍ。３丄２．２ＥＶＩ数据简述增强植被指数（ＥＶＩ）具有利用ＭＯＤＩＳ数据同时提供红、近纯外、蓝光波段的优点，。它是根据算法推导出来通过消弱冠层背景信号和降枝大气影响改善植被胳测６１精度的植被指数气此植被指数最早是由Ｌｉｕ和Ｈｕｅ化提出来用于植被覆盖变化硏究ｔＷ，其计算方法如下：——ＫＹＩ二Ｓ！ｌ｛Ｒ）／Ｓｍ＋６Ｒ１．５Ｕ）［［－公式３１１１ 内蒙古师范大学硕±学這论文式中，民，Ｎ瓜和Ｂ分别代表ＭＯＤＩＳ数据近红外、红光和蓝光波段，分别对应一第、二和Ｈ波段。研究表明，此植被指数在草原植被生物量估算中具有明显的优势脚。３．２．２．３ＥＶ１数据的预处理过程Ｍ０Ｄ１３Ｑ１数据共包括ＮＤＶＩ、ＥＶＩ和计算此两种植被指数的四个波段光谱反射率数据集，本文将ＥＶＩ数据由Ｍ０Ｄ１１３Ｑ产品中导出用于研究。此ＥＶＩ数据空间分２５０ｍＸ２５０－辨率为ｍ，时间分辨率为１６天最大值合成（表３１），研巧区总包含了ｈ２５ｖ０３ｈ２５ｖ０４２６ｖ０３２６ｖ０４ＤＦ格、、ｈ和ｈ四景数据，文件格式为Ｈ式。考虑到呼伦贝尔草原大部分地区的植被在冬季停止植被光合作用或被积雪覆盖等原因，在此每年－选取５８，，ＥＶＩ数月份的数据对每月的两景数据进行最大值合成处理获得月据，最终计算对各月巨ＶＩ数据的平均值，作为神经网络输入参数。处理过程中利用ＭＯＤＩＳＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎＴｏｏｌｓ（ＭＲＴ）工具和ＥＮＹＭ．２疆該图像处理软件，对所下载的数据进行投影转换、裁剪、最大值合成计算等工作。－Ｍ０Ｄ３１表１３Ｑ］产品儘略日与月份对应表＇Ｔａｂ－ｍｏｎｔｈｌｅ３１ＴｈｅＭＯＤＩ３１ｒｏｄｕｃｔｓｃｏｒｒｅｓｏｎｄｎｔａｂｌｅｏｆＪｕｌｉａｎａａｎｄＱｐｐｉｇｄｙ月份对应儒略曰５１２９／１４５６１６１／１７７７１９３／２０９８２２５／２４１３丄３气象数据？本次研化所巧的气象数据为硏究区２０００２０１３年６个气象站巧年５Ｗ巧８Ｗ气－（（象观测数据．Ｗ平均温歧与月总降水量）阁２１），气象数据来源为中岡气象数据巧享服务网。根据气象数站的经绅度倍息，将不戦的文本格式的气象数据巧换为具有空间信息的ＡｒｃＧＩＳ的ｓｈｐ文件格式。然后根据空间信息，在ＡｒｃＧＩＳ１０．０的环境下对气象数据进行插值处理，获得时间分辨率、空间分辨率和投影信息与ＭＯＤＩＳＥＶＩ对应的栅格化气象数据集。１２ ３数据来源与研充方法３丄４地形数据ｃＧＩＳ１０．２ｓｅｃｔＳｌｏｅ在Ａｒ的空间分析模块Ａｐ和ｐ的支持下，研巧所需要的地形数据（海拔、坡度、坡向）由数字高程模型ＤＥＭ（ＤｉｇｉｔａｌＥｌｅｖａｔｉｏｎＭｏｄｅｌ）形成。数６９字高程模型ＤＥＭ来源于美国地质勘察局全球数字高程模型资料组［＾分辨率为９０ｍｘ９０ｍ。本研巧将９０ｍ分辨率的ＤＥＭ数据通过在ＥＮＶＩ环境下重采样处理获得２５０ｍ分辨率的数据，在空间分辨率上与ＭＯＤＩＳＥＶＩ数据相匹配，Ｗ便在ＲＢＦ模型中输入。３丄５草原类型数据草原类型数据来源于内蒙古１：１００万的草地类型数据，主要用于研究区草原区域的提取和不同草原类型生物量和碳储量的变化分析，。对纸质版的草原数据进行扫描－．再在ＡｉｃＧＩＳ１０２环境下开展几何纠正、投影转换、研巧区范围内裁剪等参预处理的基础上，对草原数据进行数字化处理，获得ｓｈｐ格式的研究区草原类型空间分布数据。为在ＲＢＦ神经网络模型中输入，在此基础上对ｓｈｐ格式的草原类型数据进行栅格化处理，获得空间分辨率与ＭＯＤＩＳＥＶＩ数据相匹配的草原类型数据。３．２研究方法此处本研究用ＲＢＦ神经网络来模拟研究草原植被生物量及碳储量。ＲＢＦ神经网２０一络全称为径向基神经网络，是在世纪８０年代末提出的种神经网络结构。ＲＢＦ一？ｎ７３［１ｍ］［ｉ［］神经网络是种高效的工具，在植被±地覆盖特征、水文建模和工程控制等化多方面取得了成功。民ＢＦ神经网络貼由立层前馈网络组成的．包括输入层、隐含层和输出层。７４１］３．２．１ＲＢＦ神经网络结构ＲＢＦ，ｓ神经网络的自变量哥恤ｓｔｔ从加权矩阵的行向量和输入向量的乘巧｜｜Ｉ悼｜帖＇ｄＨ３－２得到的，ｉｓｔ指权值与阀值向單之ＲＢＦ神经网络的种经元结构如表ｉｊ的距离。｜｜｜｜中所示。ＲＢＦ神经网络传递巧数的原巧巧数站：ｄｂ二－ｒａａｓｎ公式３２（）从方程（〇可知，权值和输入向量么间的距离缩短，网络输出就会增大。当输入自变量是一０时，传递函数取得最大值Ｕ因此，民ＢＦ神经元可Ｗ被看作是个探测１３ 内蒙古师范大学硕±学位论文一器入向量和加权向量１－２。３，，当输致时，神经元输出图中的６为阔值用于调整神经元的灵敏度。表３－２神经网络结构与网络的建立介绍＊－Ｔａｂｉｌｗｏｒｋｓｌｉｌｅ３２Ｔｈｅｎｔｒｏｄｕｃｅｏｆｎｅｕｒａｎ巧ｔｒｕｃｔｕｉｅａｎｄｂａｄｎｇ神经神经网络结构示意图网络的建立与网络组成类别ＲＢＦ神径向基神经元．、＾—一经元—具有单隐层。一模型Ａ的Ｈ层前馈°—＾＾结构Ａｋｘ＞－－？？４７＼１网络。Ｐ＇？＾＾？Ａｓａａｓｔｓｓ？ｆＭ？４ｇ巧巧利用旭Ｆ￣＾￣￣￣？＾＾＾广义０＂＇。完神经元和线■＿￣￣护０品ｉ＾｜回归性神经元建ｎＴ神经某，立，经常用于＾画，气斗＾网络ｅｅ函数逼近。，吉一一结构ｍ径臣盧层亮争ｇ诵巧巧向基—￣￣—＇＾－一＾＾＾．概率；神经兀和竞Ｉ户神经ｎｒ＆争神经元建＿网络Ｉ心立，被用于结构７？Ｊ１解决分类问＾－－－———＾３－２））是径广义回归神经网络结构（表包括中间层和输出层，中间层（隐含层－向基层，输出层是线性层２中广义回归神经网络结构示意图中可看出，广义。由表３２回归神经网络有０乘Ｗ民组输入向量，且隐含层与输出层分别有沪和５个线性神经ａ〇Ｊ＼１４ ３数据来源与研巧方法一，概率神经网络为网络提供种输入模式向量后，首先径向基层计算该输入向量一同样本输入向量么间的距离Ｐｓｔ，该层的输出为个距离向量。竞争层接受距离向ｌｌ，量为输入向量，计算每个模式出现的概率通过竞争传递函数为概率最大的元素对应一０他模式。输出１，这就是类模式；否则输出，作为其３．２．２ＲＢＦ神经网络的学习过程一ＲＢＦ神经网络是由输入层，隐含层般、隐含层和输出层构成的Ｓ层前向网络３－Ｗ１函数（图１）。隐含层的输入是每个神经元与权值向量和采用高斯函数作为激励，＂－２输入矢量方之间的距离乘上阔值別（图３）。，｜｜３－ＲＢＦ图１神经网络结构－Ｆ！ｔｗｏｒｋＳｔｒｕｃｔｕｒｅｉｇ．３１Ｔｈｅ口ｅｕｒａ口ｅ？可得出隐层第个神经元的输入和输出分别是：ｚ＇－ｋ二－３ｗｌｘｆｘＭ公式３：（＂，区！＇－’－－＝ｅｘ－二ｘｂｌ＝ｅｘｗｌ；ＴｘＭｐ，ｐ（的，刮，（）区心［，｜［｜。－Ｕ／Ｊ公式３４１５ 内蒙古师范大学硕±学位抢文—口与－Ｋ叫—０斗Ｉ？（ｐ？八？吨机／ｉ－ｃｒ图３－２ＲＢＦ网络隐含层神经元的输入与输出－ｗｏ巧复．３２Ｔｈｅｉｎｐｕｔａｎｄｏｕｔｐｕｔｏｆ化ｅｎｅｕｒａｌｎｅｔｒｋｈｉｄｄｅｎｌａｙｅｒ与阔值Ｍ相比拓展常数Ｃ经常被用于调节函数的灵敏度。Ｃ与Ｍ的确定方法有很ＭＡＴＬＡＢ神经网Ｍ＝．，此多种，比如在络工具箱中，６１和Ｃ的关系是０８３２６／Ｃ时隐，层神经元的输出变为：＇而７＾ｘ０．８３２６＇、居］（－ｎｉｗｌＪＴＩ八２－５二二－０Ｌ１公式３好ｅｘｐ．扣２６ｘ＇ＣＣ，，ＶＪ由此可见，Ｃ值的大小是反映输出对输入的响应宽度，。随着Ｃ值的増大隐层神经元对输入矢量的响应范围就增大，而且神经元巧的平滑度也较好。输出层的输入是各隐含层神经元输出的加权求和，。由于激励函数为纯线性函数因此输出为：打＿－ｒＸｗ２－公式３６，一ＲＢＦ神经网络的训练过程分为两步：第步是确定输入层与隐层间权值ｗｌ的过－２的过程属无教师式的学习过程；第步是确定训练隐层与输出层间的权值ｗ程属教师式的学习过程。训练过程是为了求两层的ｗｌ、ｗ２和阔值Ｗ、化，训练时需要提供扩展常数Ｃ输入矢量Ｘ、对应的目标矢量ｒ。在ＲＢＦ网络训练中，隐层神经元数量与输入向量的元素相等。民ＢＦ神经网络具有结构自适应能力Ｗ及输出与初始权值无关等特点。１６ ３数据来源与研究方法３．２．３运用ＲＢＦ神经网络法估算草地生物量草原植被生物量除放牧的影响之外，，诸如温度还受到其它许多环境因素的影响、降水量一、地形地貌等。增强型植被指数（ＭＯＤＩＳＥＶＩ）是种表现植被生长状况的常用指数，，ＲＢＦ理论。因此根据径向基神经网络的结构和训练要求我们将Ｗ上的计算过程在ＭＡＴＬＡＢ７．０软件提供的神经网络工具箱中得ＬＪ实现。在此，我们选取的输入向量分别为ＭＯＤＩＳＥＶＩ、温度、降水量、坡度、坡向和海拔六个变量，输出变４７ＰＳ坐量为地面采集的实测草地生物量。根据１个草地生物量地面采集点的Ｇ标，首先从ＭＯＤＩＳＥＶＩ、坡度、坡向、海拔和栅格化的温度和降水量图像上提取六个变７［５］量，Ｗ便神经网络的训练。具体实现过程分为６个步骤：（１）将所提取的１４７组ＭＯＤＩＳＥＶＩ、栅格化的生长季平均气候变量（温度、降一雨量）和王个地形变量（海拔、坡度、坡向）在ＥＮＶＩ４．２环境下形成个６层堆叠图像。（２）为了减少模型拟合时过高值与过低值对训练精度的影响，对７组数据（６一组为输入变量－－、１组为输出变量实测草地生物量）数据按照公式３７进行归化处理，—０－将原数据转化为０．１．９之间的数据，表（３３）。＇＝－－ｙ０ＸＸＸ＇．８／Ｘ＋０１而．（（麵＂＂。）公式３－７一式中代表Ｘ、。一归化后的数据，Ｘ原样本数据，，，、。和分别是归化之前的样本最小值和最大值。＾３一）训练样本和验证样本的划分：将归化后的数据划分为训练样本（六个变量）及其对应的间标生物量值和验证样本及其对应的目标生物量值。扫的是利用训练样本及其对应生物量来训练ＲＢＦ网络，调整网盜权重值和阔值，使其满足训练精度的要求，利旧验证样本及其对应的生物量来验证网络的预测模拟能力，判断模拟精度莊巧佐允许的误差范围之内．０，从而确定网络性能的优劣。在此，通过ＭＴＡＬＡＢ７软化的Ｒａｎｄｏｍ巧Ｉ数来随化确定训练样本１１０组，验证样本３７组。（４）ＭＡＴＬＡＢ７．０提供的ＲＢＦ种经网络训练函数ｎｅｗ比是利用迭代法设计ＲＢＦ，从０个种经元开始计算网络，通过迭代逐步增加神经元，直到误差最小或隐含层神经元个数达到最大值时停止迭代。Ｎｅｗｒｂ函数的网络结构简单，在实际应用中容易实现，且具有精度相对高和运算速度快等优点。在此ｅｗｒｂ，根据ＭＡＴＬＡＢ工具箱中ｎ７１ 内蒙古师范大学硕±学位论文函数的用户指南，利用训练样本数据，将两个关键参数ＳＰＲＥＡＤ（ＲＢＦ函数的扩展速度）及ＭＮ（神经元的最大值）进行确定，这是利用ｎｅｗｒｂ函数来训练ＲＢＦ神经ｒｅａ０－－网络的关键步骤。本研究设置Ｓｐｄ．０１１，ＭＮｌ７０范围内选取，步长分别为化０１［］［］＝ＭＮ＝巧＾（ＳＰＲＥＡＤ．０１０．０１１１７０）。通过对训练样本的输入向量和输出阳：：リ和：：［］ＲＥＡＤ＝ＭＮ＝向量之间迪行多次训练和调整，最终选取的最优值分别为ＳＰ０．７和２７。５－２０１３ＳＩ（）网络参数优化操作结束后，利用２０００年的ＭＯＤＩＥＶ、温度、降水，量，在像元尺度上开展神经网络仿真模拟各年份的、海拔、坡度、坡向等图像数据草地生物量。仿真所使用的函数为ＭＡＴＬＡＢ７．０工具箱提供的Ｓｉｍ函数来实现。－（６）由于ｓｉｍ画数仿真模拟得到的网络输出值仍在０．１０．９之间，因此需要利用］［一－化－公式（６）的反函数（公式３８）来进行反归化处理，需将１０．９的值转化为真实生物量数据２，获得真实生物量图像单位ｇ／ｍ。＇Ｘ二＿ｘ—（（ＸＸ．）（ｘ０．１））／０．８＋Ｘ．＂ＷＴｍｍｍｍ、、）＼｝）公式３８＝－表３３生物量模型中变量的数据信息ｎ１４７）（＝Ｔａ－ｂｌｅ３３Ｔｈｅｄａｔａｉｎｆｂｒｍａｔｉｏｎｏｆｖａｒｉａｂｌｅｉｎｂｉｏｍａｓｓｍｏｄｅｌ（ｎＩ４７）输入变量巧一化值＾ＭｉｎＭａｘＭｅａｎＳＤＭｉｎＭａｘＭｅａｎＳＤ０．０４７０２４７００７４０．０．９０．３９２０．１６７増强型植被指１１８．１．．１数（ＥＶＩ）温度ＣＣ）１３．１２１６．１３５，５３０．５８５０．１０．９０．７１４０．１５５０２０９降雨量（ｍｍ）１５１．２３１２，４１９２．８４２．０８０．１０．９０．３０６．皿５２３．．．．．海拔（）．０８６２．１６６８１７５８４０．１０９０４４３０１７９０＇坡度〇．０６２８．２７９１．２閱１．１別０．１０．９０．２１８０．１３９坡向３．６Ｗ３５３．７１７０．６９４．００（）．１０．９０．４８２０．２１５。／ｍ９．０．０１２．９７．９３０．１０．９．４１．２０生物量（ｇ）１２８９０００９０３３．．２４ＲＢＦ神经网络模拟精度检验为评估ＲＢＦ神经网络的模拟精度，在此对训练样本和验证样本都进行精度检１８ ３数据来源与研究义法验，并与多元线性回归模型（ＭＬＲ）的模拟结果进行比较。精度检验主要用均方根７７ＲＥ［胃］误差（ＲＭＳ巧和平均相对误差（Ｍ来评价：）－’Ｓｏ，Ｉ顯￡二亡＾公式－９＼３＼ｎ－ｅ’／［〇，別巧｜Ｍ貼曲公式３－１０叫物量，ｎ是样１１０证样本取，，，训练样，验，是实测生夫是模抵生物量本数本取３７ＰＳＳ。多元线性回归模型的构建是通过利用Ｓ软件将６个输入变量和生物量之间进行多元回归分析而得到。３２５．．线性庭势分析法在模拟获得每年生物量图像的基拙上，采巧线性趋势分析法分析每年生物量及对应碳储量和气候因素（温度、降水量）的年际变化趋势。线性趋势分析法可表示为ｎ一＿－０拂义－Ｗ艺，二－过公式３山１１１：ｘ－ｘ艺＇）（／＝１式中，ａ为斜率即线性变化趋势，ａ＞０表示生物量、碳储量、温度和降水量变化＜０呈现上升趋势，ａ表云生物量、碳储量、温度和降水量变化呈下降趋势。．ｒ表示第，＇／年的区域平均生物量、碳储量、气温和降水量、，Ｘ表示多年平巧生物量、碳储量－气温和降水量。Ｖ表示年份／２０００２０１３，取。为了硏究气温和降水量对呼伦贝尔尊原生物量、碳储量年际变化的影响，对生物量、碳储量巧问期气媪和降水量数据么间进斤线性相关分析获得二者相关系数，＾？表７８达呼伦贝尔草原生物量１］、碳储量变化对气候变化的响应特征。＂—一ｘ－ｘ＇－？（）（）＞＞＾，ｒ＝公式３－２１。Ｉ１９ 内蒙古师范大学硕±学位论文？式中’，Ｘ为第Ｚ年的区域平均生物量、碳储量，，乂为第；年的年平均气温或年总降水量；；为多年平均生物量、碳储量，；为气温或降水量的多年平均值，即＿？＿。１１＝—＝＿Ｘ－ｘ，３ｙ公式１３完，完乂打＝Ｕ１，Ｍ表示么间的相关系数．，正值表示两者之间呈正相关负值表示两者之间呈负相关，相关系数越大，说明两者之间的相关性越强。为反映碳储量变化及其气候响应的方式的空间格局，将上述趋势分析和相关分析法推广到象元尺度上，获得逐象元的线性变化趋势、与温度和降水量的相关系数，Ｗ表征空间差异。４呼伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布特征４．１模拟精度检验？Ｗ巧Ｊ？ＲＢＦ，－Ｉ＝？哺＾９＊－．技０觀５－＾？ｙ〇７７－＞．ｑ〇ｓ：ｊ．７〇，Ｒ０．Ｓ２，＞：？哨－、＇姑■巧００－；峨。。．？－．禪。ＭＬＲ％？．．‘＇＊：？测＞ＨＸ６２，；＊ｉｘｍ？８‘Ｒ々，ＷＳ叫６。ｃ？；；！＊？驟ｒ化州—？６、ｒ张５！：！加－？？＊。—。微＊值估＞。。＾於；ｉ一－扣？＇－。巧－引；少？巧。哥？－。＇＇。巧《。‘巧Ｓ。在占；這ｆ為Ｉ；－己＇册－普Ｃ＞？的—乂到？、音０４。置一曼换，■Ｖｉ．＾＾。，；‘玄：虽看１．嘴传沪。：＇＇＇＇‘。化抑Ｉ巧Ｗｍｍ％？？〇ｍｉｍｍｍ巧测植（ｇ／ｎ巧《测倘Ｖ（ｆｒ）ａｂ４－图１利销民ＢＦ和ＭＬ民模型的模拟生物量和实测生物量比较ａ，ｂ（为训练样本为验证样本）巧复４－．１ＴｈｅｂｏｍａｓｓｃｏｍａｒｅｍｉｐｂｅｔｗｅｅｎａｅｉｏｍａｉｉｔｔｂｓｓａｎｄｒｅａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｓｉｎｇＲＢＦａｎｄＭＬＲ（ａｆｏｒｔｒａｉｎｉｎｇｓａｍｌｅ，ｂｆｏｒｖｅｒｉｆｙｓａｍｌｅｐｐ）２０ ４呼伦贝尔草原植被化物量与碳储量时空分布特征利用ＲＢＦ神经网络模型和多元线性回归模型（ＭＬＲ）来估算呼伦贝尔草原植被４－－４－生物量，验证结果如图１所示，图４１似为训练样本，图１脚为验证样本。观测图中生物量分布，Ｒ，无论是训练样本还是验证样本ＢＦ神经网络的模拟精度远高于多元线性回归模型，对于训练样本来说，ＲＢＦ神经网络模拟生物量和实测生物量之间的相关系数达到０．８４５，而多元线性回归模型模拟的生物量和实测生物量之间的相关系数为化６１８。对于验证样本，ＲＢＦ神经网络和多元线性回归模型的预测生物量和实测生物量之间的相关系数分别为０．８２２和０．５１２。这说明ＲＢＦ神经网络模拟草地生物量比传统的ＭＬ民模型更精确，更适合于区域尺度的草地生物量模拟。除此之外，ＲＢＦ的拟合线比ＭＬＲ模型更接近于１：１线，而且这些散点都均匀的分布在整个实测７５－８５生物量的范围内。通过比较线性回归线，我们可レッ看出，当实测生物量处于（２一／）－民ＢＦｇｍ范围时，两个模型的模拟结果更接近于实测生物量。表４１进步表征了－レ义看出神经网络的模拟精度高于传统的多元线性回归模型１可，与多元线性。从表４，无论是在训练集，，艮ＢＦ回归模型相比、验证集还是整个数据集中神经网络的均］２］方根误差（民＾ｌ化）分别减小了１５．３９ｇ／ｍ、２１．３１ｇ／ｍ和１７．０２ｇ／ｍ，Ｍ民Ｅ也呈现出相似的趋势。＝＝４－表１训练样本（ｎＵ０）和验证样本ｎ３７）的精度验证（Ｔａｂｅ４－＝＝１Ｔｈｅｒｅｃｓｉｏｎｖｅｒｉｃａｔｉｏｎｂｅｔｅｅｎｔｒａｉｎｉｎｓａｍｅｎ１１０ａｎｄｖｅｒｉｆｓａｍｌｅ（ｎ３７）ｌｐｉ円ｗｇｐｌ（）ｙｐ训练集验证集整个数据集ＲＭＳＥＲＥＲＭＭＲＥＲＭＭＭ沈ＳＥＲ巨％％（ｇ／ｍＯ（）（白／ｉＴｐ００（吕／ｍ〇（）ＲＢＦ２７．１４３１．丄３Ｊ．３１３５．７２８．２６３２．３５ＭＬＲ４２．．５３３７２５２．６２６３．８４５．２８４５．４４４２．呼伦贝尔草原地上生物量及碳储量时空分布特征４．２．１呼伦贝尔草原植被地上生物量空间分布特征呼伦贝尔草原植被地上生物量空间分布存在较大的空间差异，总体呈自东至西递２４－２６减的分布趋势（图）。研巧区草地平均地上生物量密度为１４．％ｇ／ｍ。地上生物量２高于２００／ｍ的象元较少只占研究区息面积的６．２１％。主要分布在陈己尔虎旗北部的ｇ典型草原、鄂温克族自治旗中部的典型草原和东部的草甸草原、新己尔虎右旗西部的２１ 内蒙古师范大学硕±学位论文２典型草原和南部的低地草甸－２００么间的象元占研冗区总面积。地上生物量在１５０／ｍｇ３４．７２％的，主要分布在呼伦贝尔牧业四旗东部的草甸草原和典型草原。而地上生物２－量在５０１００ｇ／ｍ之间的象元最多，占整个研究区总面积的５５．２９％，主要分布于不同草原类型中占地面积最大的典型草原地区。在呼伦贝尔牧业四旗中地上生物量密度较２０－低（１００ｇ／ｍ）的象元非常少，占研巧区总面积的３．７４％。：顿罐Ｉｆ如＞０－Ｉｍ２０讲贿Ｉ画＂＇掛＊轉旨＊娜獅ａＵ雜ｉ挪巧；雜２鄉巧得Ｉｉ－－－４２２０００２０４－１３图１３年呼伦贝尔草原植被图３２０００２０年呼伦贝尔草原植被地上生物量空间分布特征地上生物量空间分布面积比例＊Ｆ－－．４２Ｔｈｅａｃｅｃｈａｉａｃ化ｒｓｃｓｏｆ．４ａｃｅｔｒｉｉｏｉｇｓｐｉｔｉＦｉｇ３ＴｈｅｓｐｄｉｓｂｕｔｎｏｆａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｉｎｈｕｌｕｎｂｕｉｒａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｉｎＨｕｌｕｎｂｕｉｒ－－ｇｒａｓｓｌａｎｄｄｕｒｉｎ２０００２０１３ｇｒａｓｓｌａｎｄｄｕｒｉｎｇ２０００２０１３ｇ４２．２．呼伦贝尔草原植被地上生物量时间变化特征２０００－２０３１年间呼伦贝尔草原植被生长季地上生物量变化趋势呈增加趋势（图２］４－４），增加速率为１．０３４／ａ，由２０００年的１４２．８５７ｇ／ｍ增加到２０１３年的１６１．４３６／ｍ。ｇ２１３年中，２００９年的地上生物量最少，为１２３．５７／ｍ而２０１３，ｇ；年的地上生物量最多２达到１６１．４％／ｍ。呼伦贝尔草原植被生长季地上生物量呈现的变化趋势是由同期降ｇ１３水和温度的变化所导致的，。年来呼伦贝尔草原生长季总降水量呈明显的增加趋势，增加速率为］２．３１／ａ温度呈下降趋势，０．／ａ。２、２１３１６５００２００５和２０；下降速率为年由于受到同期较高降水量和较低温度的影响，导致１３年间地上生物量的曲线波动中出现了峰值。尤其在２０１３年，生长季总降水量在１３年间达到最高值，因此呼伦贝尔草原植被地上生物量呈３。从地上生物量与气候因子的相关性可知，１年中最大值生长季地上生物量与降水量呈显著正相关关系，相关系数为化５２３。而与温度呈负相２２ 伦贝尔草原植被化物量与碳储量时空分布特征４呼＝上生物（ｒ〇．〇２６）。因此关关系，在呼伦贝尔草原地区降水量是影响地，但不显著量变化的主要驱动因子。＂￣〇＝－１．巧．０３３５Ｘ１９２７０［７訓？，向．你０１？．－—一一一‘—＇－－；巧〇ｉ厶Ｖ．＇－ｒ—１４０７Ｖ？琴ｉ苗０．＾１３Ｖ５００１２０＝－ｙ１０．８１７Ｘ２１４８５－４００ｆ＝０．３２８１／３ｉ＿．，３００——ｒ二＇？今一－／．气：万２００：＇：墅■：＞巧〇２０＾巧ｒ—一？＾．斗、？ｌ卢…ｘ＇心－；＝７Ｘ－２１４８５一１０ｙ．８１＼’巧＾２＝、驾ｒ０．３２８１Ｖ靖—＊￣＾—－？—Ｉ—■—＊—■—＊■Ｕ￣＞—Ｉ——＝Ｌ￣２００２２００４２００６２００８２０１０２０１２２０邮年化（年）－、图４－４２０００２０１３年间呼伦贝尔草原植被地上生物量降水量及温度的变化趋势－、ｅｃｏｕｎｄｂｉｉａｉｏｎ－ｅｎｄｉｏｍａｓｓｒｔｔＦｉｇ．４４Ｔｈｅｃｈ肌ｇｅｔｉｏｆ化ｏｗｇｒｐｐ－ｉ２０００２０１３ｒａｔｕｒｅｎｈ山ｕｎｂｕｉｒｒａｓｓｌａｎｄｄｕｒｎａｎｄ化ｍｐｅｉｇｇ４上生物量空间变化特征．２．３呼伦贝尔草原植被地－区西部的新臣尔虎右旗和新２０００２０１３年间呼伦贝尔草原植被地上生物量在研巧巴尔虎左旗呈明显的变化趋势，而在东部的陈己尔虎旗和鄂温克族自治旗没有明显的一４－５）２１１（图。２００、２００５、２０、变化，但在同年份不同地区出现较大的空间差异＞２２００ｍ）（ｇ／与其它年份相２０１２和２０１３年的呼伦贝尔草原植被地上生物量高密度区２００１２００４２００９年的出不同的空间分布。２０００、、和比明显增加，但在不同年份呈现２－，尤（０１００ｇ／ｍ）的面积明显大于其它年份呼伦贝尔草原植被地上生物量低密度区２－／ｍ，其中０５０ｇ密度的地上生其在２００９年呼伦贝尔草原西部地区植被恶化最为严重－显的变化，但地上生物量高密物量明显增加。而２００６２００８年地上生物量密度没有明度区在不同年份出现了不同的空间分布趋势。２－区植被地上生物量在１００１５０ｇ／ｍ之间’占研２０００在年，整个研究区大部分地－，分布巧区总面积的４９．９５％（表４２）。而高密度和低密度区面积极少局密度区主要２３ 内蒙古师范大学硕±学位论文在陈己尔虎旗北部的典型草原和新己尔虎右旗北部的典型草原区，低密度区主要分布在新己尔虎右旗和新己尔虎左旗的南部。２００１年与２０００年相比呼伦贝尔草原西部地区植被地上生物量密度为－２５０１００ｇ／ｍ的区域明显增加，从２０００年的０．７１％増加到１２００１２３－年的．２０％（表４２），而东部地区植被地上生物量没有明显的变化。地上生物量低密度区的分布从的新己尔虎右旗和新己尔虎左旗的南部地区（２０００年）增加到了新己尔虎右旗北部的典型草原地区（２００１年）。在２００２年，呼伦贝尔草原西部２的新己尔虎右旗和新巴尔虎左旗的植被地上生物量趋于好转＿，〇１〇日ｇ／ｍ密度的区域非常少．１－２，只占研巧区总面积的４９％。２００４年植被地上生物量趋于０１００ｇ／ｍ的区域从呼伦贝尔草原的西南部移到西北部，面积从２００２年的４．１９％增加到２００４年的俄８－２．５４％，而处在１５０２００／ｍ２００２３ｇ密度的区域从年的４．３２％２００４２７减少到年的．１９％。在２００５年２，地上生物量高密度区（＞２００ｍ）ｇ／明盈增加，占研究区总面积的１１．２７％，主要分布在陈己尔虎旗的大部分地区和鄂温克族自治旗的东部地区２００６－。２００８年呼伦贝尔草原植被地上生物量没有明显的变化，整个研巧区大部分地区的地上生物量在－２１００２００之间ｇ／ｍ，分别占研究区总面积的８６．６％、８４．１８８２２００９％和．７６％。在年，呼伦贝尔草原西部的植被地上生物量的变化最为明显，与历年相比新己尔虎右旗和新巴尔虎左旗植被明显恶化－２，出现了大量的地上生物量在０５０／ｍ之间的较低密度区ｇ，占研究区总面积的６．２４％并且草地地上生物量为２１；３年中最低值１２３．５７／ｍ。ｇ２０－１０２０１３年呼伦贝尔草原植被地上生物量空间分布没有明显的空间差异。其中在２２０１３年高密度区（＞２００／ｍ）的占地面积在１３年中最多ｇ，占研究区总面积的１１．５９％。主要分布在陈己尔虎旗北部、鄂温克族自治旗的大部分地区和新己尔虎右旗和新己尔虎左旗的南部地区。￣２０００；，＇ＮＺ＾２Ｍｌ片…觀｝］，＾；觀項Ｉ始４．－’＇’＂；ＶＶ戸麵〉２－、０＂５０１００誦＞２００５（！０Ｍ５０１打ｎｋｍＷ００画。￣１齡ｍ＂５。麵諸以山山冥ｉ：嚮Ｉｈａ：觀２４ ４呼伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布特征シ；ｆ鷄．、：；—ｒ、潰－去＞－■２０（１５０１００■■■＞）０？（０１００）５ｋ０巧如１００ｍ？、：？￣忠０画巧０５００巧如１卵ｋｍ圓？５００２００１５７）２００ＩＩｉ：Ｊ？ＩＩＩＩＬＭ１ｉＭＪ」？１００１５０：丢００苗０１－．－－．．－＇雨拆邱雨；之＇；Ｖ携－雜？００■Ｐ＞２００５０－００？■＞２００５０１１说０巧诚１００ｋｍ？？０巧１００ｋｍ？画！５０２０００５０国（Ｋ５＇０！州２Ｕ０ｉｉ１山ｉＬＳ？１…ｎＬｉｉ畫？１００１５０００１５０￣￣－２００７２００８１＾瓣齡難－－＇户ｐ－游？＇，打？‘．；、卢Ｘ．寒、专＂、安舍‘、每ＩＭ＞？）？！０（１■Ｂ＞＾；２００５０（说５０！００。ｋ。￣。ｋｍ？。￣州圓＆￣州立心Ｌ＾端二觀廊：激Ｉ．＇＇一—．．－．．．．．……―—．——沉厢沉巧Ｎ３：ｉＴ言＾３＇藏：參’嗓乂满站‘鮮娜余乐％ｔ？＞）〇〇ＳＯ？国＞２００５０！０目—１００１００ｋｍ０巧如？＆？０巧如１００ｋｍｍ？ｉｊ０５０誦巧心２００５６［５〇２００＂…’ｉｉｊＭｉｉｍ－１００－１５０＿ｌＪ＾１００１５０Ｍ１２５ 内蒙古师范大学硕±学位论文＇。ｋｍ＝觀涵＝心１＾１Ｍ；；離以丽０巧如１邮加機ｉ玄ｒＬＩＪ。…ＩＩｔＫＭＳＯ图－５２０００－２０４１３年呼伦贝尔草原植被地上生物量空间分布Ｆ－．ｉ４５ＴｈｅｓａｃｅＳｇｐ出化化ｕｔｉｏｎｏｆａｂｏｖ巧ｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｉｎｈ山ｕｎｂｕｉｒｒａｓｓａｎｄｇｌ４－２２０００－２０表１３每年不同等级生物量的面积比例Ｔａ－ｂ４２Ｔｈｌｅｅａｒｅａｒｏｏｒｔｉ加ｏｆ－ｐｐａｎｎｕａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒａｄｅｂｉｏｍａ化ｕｒｎ２０００２０３ｇｄｉｇ１－－０５０５０１１－１００００５０－１５０２００一２００２＾＾＾（ｇ／ｍ）（／ｍ）（／！ｇｇｉｎ）（／ｍ）（／ｍ）ｇｇ２００００．３９％１０．７１４９％．９５％３２．５２％６．４３％２００１０．２４％Ｕ．２０％４８７．１％２３．３９％４．４６％２００２０．４１％３．７８％４２．６２％４３．３２％９．８８％２００４．３８％０１８．１６％４７．５２％２７．１９％６．７５％２００５０－２０％４．１３％４２．４３％４１．９７％．２７％１１２００６．２６％４〇０．００％４３．８６％４２．８４％９．０３／〇２００７０．４６％１０．６２％６．７７％２７５．４１％４．７４％２００８．６６％０．７８％４５７．２０％３７．５６％８．８０％０〇２００９６〇．２４／０２７．７８／〇３ｔ８６／〇２２．８５％６．２７％２６ ４呼伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布特征〇２０１００．３７％４．５３％４２％１／．０８％４２．４８０．５４〇〇２０１１０．２５％２．４８％３６．２０％５０．７３／〇１０．３５％２０１２０．５１％４．７９％４８．７３％３８．０．１％７９７％２０１３０．２９％２．．．２７％３４．９５％５０９０％１１５９％－２０００－２０－由１３年呼伦贝尔草原植被地上生物量变化趋势可看出（图４６，图４７），２０００－２０１３７７２１，年来的呼伦贝尔草原．％的植被地上生物量呈增加趋势其中极显著和．６６％５。主显著增加的象元占研巧区总面积的１和．６８％要分布在鄂温克族自治旗的部（４－６）分地区、新己尔虎左旗的部分地区和新己尔虎右旗的西部地区图。呼伦贝尔草原２２．７９％的草原地上生物量趋于恶化状态，主要分布在研巧区东北部的陈己尔虎旗和鄂温克族自治旗。＇＾槪参气＾ｆ１．６６％图例■慑显差增加最著増加—，少，。巧如１〇Ｏｋｍ－ａ加■援显羞减少ｉ囊ｉｒｉｉｇ幸學ＭＭＭｉＵ§■无姑著增加Ｍ光稱德弦者Ｉ弯掌＿一國４－６２０００－２０－－１３年呼伦贝尔草原植被图４７２０００２０１３年呼伦巧尔草原植被地上生物量变化趋势地上生物量变化趋势面积百分比Ｆ－ｈｅ阳ｕｎｄ－ｉ．４６ＴｃｈａｎｅｔｒｅｎｄｏｆａｂｏｖｅＦ．４７ａｒｅａｒｃｔａｅｏｆａｂｏｖｅｒｏｕｎｄｇｇｇｉｇＴｈｅｐｅｅｎｇｇｂｉｏｍａｓｓｉｎｈｕｌｕｎｂｕｉｒｒａｓｓｌａｎｄｂｉｏｍａｓｓｉｎＨｕｌｕｎｂｕｉｒｒａｓｓｌａｎｄｇｇｒ－－ｄｕｉｎｇ２０００２０１３ｄｕｒｉｎｇ２０００２０１３４．２．４呼伦贝巧草原植被地上碳储量时间变化特征－－２０００２０１３年间呼伦贝尔草原植被地上碳储量时间变化庭势４１从（图８）可＾、看４出，呼伦贝尔草原植被地上碳储量呈増加趋势，且増加速率为１．０３／ａ。植被地上碳２２００９６．７储量最低值出现在，最高值则出现在２０３，１．７９ｃ／ｍ８０２年１年分别为ｇ和ｇ２７ 内蒙古师范大学硕±学位论文２ｃ／ｍ。研巧区同期降水量和温度的变化影像着呼伦贝尔草原植被地上碳储量变化，如－２０００－２０图４８所示，１３年呼伦贝尔草原总降水量呈明显的增加趋势，增加速率为１２．３１／ａ度呈减少趋势－，减少速率为；温０．１６５／ａ。８由图（图４）可Ｗ看出，呼伦贝尔草原植被地上碳储量随着降水量的增加和温度的降低呈增加趋势，因此由于同期高降水量和低温度的影响，在２００２、２００５和２０１３年地上碳储量出现了峰值，且在２０１３年植被地上碳储量达到最高值，降水量也出现了３年１间最高值。从地上碳储量与气候因子的相关关系也可知，地上碳储量与降水量呈显著正相关关系，相关系数为０．５２３＝，与温度呈负相关关系，民０．０２６）。但不显著（因此，在呼伦贝尔草原地区降水量是影响植被地上碳储量变化的主要驱动因子。＝１３５－５Ｔ．０３ｘ１９２７．０撕’；＇Ｒ＝０．１３７０．—―一：．巧＇方－一＇ｒ／．．．——————一ａ巧－寸ｒ／？？铅＇巧．－ｉ一朗５００（＝－ｙ１０．８１７Ｘ２１４８５４ＯＯ§於＝〇細ａ－３０〇Ｓ－一］Ｖ—二…＇．Ｖ—‘令一产．２舶＾■气ｒ整节—２０１００曼＝－？公Ｖ１０．８１７Ｘ２１４８５＼－化’２＝ＳＲ０．３２８１ＶＶ閱？＊—＜ｉｉＩ．■ｔ１４－ｉ．Ｉ如００２００２２００４２００６如０８２０化２０１２午位（中）－图４８２０００－２０１３年呼伦贝尔草原植被碳储量时间变化趋势Ｆ－８Ｔｈｅｔｉ．４ｉｍｅｃｈａｎｅ化ｎｄｅｎｃｆｃａｒｂｏｎｇｉｇｙｏｂｏｒａｇｅｎｈｕ－ｌｕｎｂｕｉｒｒａｓｓｇｌａｎｄｄｕｒｉｎ２０００２０ｇ１３４．２．５呼伦贝尔草原植被地上碳储量空间变化特征图４－９为呼伦贝尔草原植被地上碳储量空间分布情况。从图可Ｗ看出，呼伦贝尔草原植被地上碳储量西部地区的变化比东部的明显一。但东部地区的同年份不同地区■间存在较大的空间差异。如图４－９所示２０００２００，、１２００４２００９、和年的呼伦贝尔草２原植被地上碳储量低密度区－（０２５ｃ／ｍ）的面积与其它ｇ年份相比明显增加，尤其是２００９年呼伦贝尔草原西部地区植被地上碳储量较低〇＿２２，５ｇｃ／ｍ密度的植被地上碳储２８ ４呼讼贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布特征、２００５２０１、２０１２２０１３年的呼伦贝尔草原植被地上碳储量局量明显增加２００２、１和。＞２，但在不同年化间呈现出不同的空间密度区（１００ｇｃ／ｍ）明显比其它年份有所增加０６－２００８年植被地上碳储量没有明显的变化，但在不同年份地上碳储量高密分布。２０度区出现了不同的空间分巧趋势。２－ｍ５〇＾ｇｃ／之间，占研在２０００年，整个研巧区大部分地区的植被地上碳储量在－０区植被４９４２。２０１年与２０００年对比呼伦贝尔草原西部地巧区总面积的．９５％（表）２．７１２００１年的－２０００年的１０％増加到２５ｃ，从５０ｇ／ｍ密度的区域明显増加地上碳储量４－右旗和新田尔虎左旗的南部２３．２０％（表２），地上碳储量低密度区主要从新己尔虎地区，东部地区植被地上碳储量没有明显的区增加到新己尔虎右旗北部的典型草原地己尔虎左旗的变化２００２年相比２００１年，在呼伦贝尔草原西部的新己尔虎右旗和新。２－０２５ｃ／ｍ密度的区域非常少，只占研究区总面积的植被地上碳储量趋于好转，ｇ２西０－２ｃ４．１９％２００４年趋于５ｇ／ｍ的地上碳储量的区域从呼伦贝尔草原的西南部移到。２＞００ｃ／ｍ），占研究区总面积２００５年物量高密度区（１ｇ明显増加北部，地上生。在区和鄂温克族自治旗的东部地区。的１１．２７％。主要分布在陈己尔虎旗的大部分地，２００６－２００８年呼伦贝尔草原植被地上碳储量变化平稳整个研究区大部分地区的植被２．７６］．１％。－化．６％、８４８％和８地上碳储量在２５５０ｇｃ／ｍ之间，分别占研究区总面积的２００９明显恶化，出现了大重的地上在年，呼伦贝尔草原西部的植被地上碳储量植被２３－１０２５ｃｍ么间的较低密度区，并且出现了年间草地地上碳储量最低值碳储量在／ｇ２２０－间分布没有明思的空向１２３．５７ｇｃ／ｍ。１０２０１３年呼伦贝尔草原植被地上碳储量空２，２０（＞００ｃ／ｍ）的占地面积为１３年中最多占研巧区１３年高密度区１差异。其中在ｇ、鄂温克族族自治旗的大部分地区和总面积的．巧％。主要分布在陈己尔虎旗北部１１新Ｅ尔虎右旗和新己尔虎左旗的南部地区。————２２００１０００Ｎ＇Ｖ：＇Ａ心读Ｖ：—Ａ繁、．壤巧献賽ｉ呼娘ｌＶ（，＊之／若漢争．Ｕｒ护哀苗作、一一、。片；古户凌疗於管■■强魔－＞００Ｈｉ＞＾２５５０！换１０００巧５０１００ｋｍ直竭〇？巧０２５说ｋｍ？１００誦巧？１鑛！０２５０９；Ｉ山山．？－！５０７５＾５０７５２９ 内蒙古师范大学硕：ｉｒ学位论文……——＇２００２１品；Ｊ「＂绣蓉游泰＇手龜劳‘、＇，－：、、尽冰棘絲１扛去托茶＊解巧、ｒ；寸货曲，’’＂，矣或、、‘？户、Ｖ每，？三■＞？１００巧５０ｍｍ＞？ｆｔ？ｃｎ＂ｎ＾１００２５ｓｏ巧ｔｓｏ１０ｋｍ？？。巧画５０１００ｋｍ７５，０００２５＾７５＾ｉ＾０＾２Ｓ＾＾１＾０…；ｉＩ５０？７５ｉ．ｉ１１ＩｉｉＩｉ５０？—…巧￣￣—２０Ｆｎ品＾０６ＹＡ‘Ａ心ｐ袭邦Ａ、、？；‘歐：ｌｆ：：：；：鸦，：棄ｙ／Ｔ占＊、一Ｌ、。／似、二１‘－，／＼￣＾ｎ－武龄糸戸’冷＼為ｆ。Ｏｋｍ１Ｏｋｍ當Ｊ〇－礙ｇ！〇ｊ：：織＾｜｜追＾｜｜２００７Ｎ２００８文ＡＡｆ／／苦；ｔ炎《成一皆＇人《參＾户＾哈疚名女二襄葦．、淡魚蒂蒙１苦？＂＇．谓：：兴Ｋ麥声？《或謂？ｙ；Ｖ拌－Ｔ！＇＇：．．每；、以終；誦０＂０。２５５０１００ｋｍ為消…投講０２５如１００ｋｍ沒巧Ｗ５Ｊ孩｜５〇５山ｉ＊…Ｓ？．Ｊ：：：Ｌ：．ｉ＞７５．．—．：：？一——２００９Ｎ２０１０＾Ａ今．嗦聲义＃乂於〉０？＞０巧抑ｋｍＳ＇緩５ｋｍ０＾７５节Ｊ？记…７靴結＇‘５挪０？７３５０？７５Ｉ３０ ４呼伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布特征——＇———２０Ｎ２０１２百１１ＡＡ户换繁云：－皆麵米公紙轉，，矣．《結采對？戶？毯ｆｃ－’？減參泰．：含：於产；義苗＇＊‘，’心／爲＇１咬《、冷今作■■＞４２５—５０＞２５？５０１００誦１０００巧如１００ｋｍ？；？＇０２５５０１００ｋｍ一〇￣２５論｜巧１〇〇０２５？議７５１００Ｌ…ｉＬ山０＾７５川ｉ＾Ｌ＂山５０？７５＾￣Ｎ２０１３—．氣／巧安杂．酱！－１以铅和－巧化．吓狐－ｙ一．卢－＇ｊ＇、＇：卽？°２５５０１００ｋｍ０－２５－Ｓ７５１００；’－；……；５０－７５－４－９２０００２０图１３年呼伦贝尔草原植被地上碳储量空间分布－２０１３化ａｅｌｕｒｎ２０００－ｓｉｎｕ山ｎｂ山ｒｒａｓｓａｎｄｄｉＦｔｒｉｂ山ｉｏｎｏｆｃａ化ｏｎＳｒｈ．４９Ｔｈｅｓａｃｅｄｉｇｇｇｉｇｐ４－３２０００－２０表１３每年不同等级碳储量的面积百分比－ｄｅ－ｌｉｆｆｅｒｅｎｔｒａＦｉｏｆｃａ化ｏｎｓｔｏｒａｅａｎｎｕａｄｉ．４３Ｔｈｅａｒｅａｅｃｅｎ化ｅｇｇ呂ｐ呂－－＞１００－０－２５２５５０５０７５７５１００＾；＾２／ｍ）（ｃ／ｍ）（ｇｃ／ｍ）（ｃ／ｍ）（ｇｃ／ｎｒＯ（ｇｃｇｇ２６．４３％．３．５２％％．１４９９５％２００００．３９１０７％．４６％４８１％２３．３９％４％２３．７２００１０．２４．２０％４２４３．３２％９．８８％２００２．．６２％０．４１％３７８％６．７５％４７．．１９％２００４０１．１５２％２７．３８％８６％２００５０．２０％４．１３％４２．４３％４１．９７％１１．２７％２００６０．２６％４．００％４３．８６％４２．８４％９．０３％。％７．．４１％４７４．５６．１１／。２２００７０．４６％１０６２％〇．／〇．％８８０％．４５．２０％３７５６２００８０．６６７７８％３１ 内蒙古ｆ±学位论文ｉｐ范大学硕２００９６．２４．７８％３６％２７．８６％２２．８５％６．２７％２０１００．３７％４．５３％４２．０８％４２．４８％１０．５４％２０１１０．２５％２．４８％３６．２０％５０．７３％．１０３５％２０１２０．５１％４．７９％４８．７３％３８．０１％７．９７％２０１３０．２９％２．２７％３４．９５％５０．９０％．巧％１１由呼化贝尔草原植被地上碳储量变化趋势可看２０００－出，２０１３年来呼伦贝尔草原植被地上碳储量有明显的增加趋势（７７〇．２１，极湿著增加的面积占１％）．６６／〇，显著增加的面积占５．６８％。主要分布在鄂温克族自治旗的部分地区、新臣尔虎左旗的部分地区和新己尔虎右旗的西部地区（图４－１０）。２２且研究区．７９％的草原植被地上碳储量趋于恶化状态，主要分布在研究区东北部的陈己尔虎－旗和鄂温克族自治旗（图４１０和图４－１１）。５６１１．６６％巧＾＇Ｓ湿著增加■？极思若减少．．ｉｆ，ｉｊＳｎｉ｜５。０巧２５５加０１００ｆ１００ｋｍ麵团巧巧化思巧磁少》无显者谢日■，ｐ校量畫填少ｉ■ＩＭ＾：ｉＣ讓无盈巧增Ｗ■■无巧披反Ｉ虽著减少－图４－１０２０００２０１３年呼伦贝尔草原图４－－１１２０００２０１３年呼伦贝尔草原地上巧植被地上碳裙量变化趋势储量变化趋势面积百分－比－Ｆｉ＇４１０Ｔｈ－ｇｅｖｅｅｔａｔｉｏ口ｃｈａｎｅｔｒｅｎｄｏｆ－ｇＦｉ．４ｇ１ＩＴｈｅａｒｅａｅｇｐｔｃｅｎ化呂ｅｏｆａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｃａ化ｏｎＳｔｏｒａｇｅｉｎｈｕｌｕｎｂｕｉｒｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅｃｈａｎｅｔｒｅｎｄｇｇｉｎｈｕｌｕｎｂｕｉｒ＇ｎ－ｉｓｓｌａｎｄｄｕｒｉｎ２０００２０ｇｇ１３－ｉａｓｓｌａｎｄｄｕｒｉｎ２０００２０ｇｇ１３４．Ｚ６不同草原类型植被地上生物量及地上碳储量变化趋势为进一步研究呼伦贝尔不同草原类型植被地上生物量及地上碳储量的变化趋势，将呼伦贝尔草原分为草甸草原、典型草原、山地草原、低地草原和沼泽等５种草原类３２型，占地面积大小为典型草原（４２ｘ３２．３５ｌ〇ｋｍ）＞３ｘ草甸草原（１．巧ｉ〇ｋｍ）＞低地草３２ ４呼伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布特征３２３３２７＞山ｘ２＞ｘ－４原（．８７ｘｌ〇ｋｍ）２１ｌ〇ｋｍ．５８ｌ〇ｋｍ。，地草原（．６）沼泽（０）从表４可知２１．沼泽地区的植被地上生物量平均值最高（１５３．７０ｇ／ｍ），其次为典型草原（３６％２２２２ｇ／ｍ）、山地草原（１２０．７５／ｍ）、低地草原（１０８．５７／ｍ）和草甸草原（９４．２４ｇ／ｍ）。ｇｇ２０００－２０从，１３年呼伦贝尔不同草原类型时间变化趋势可知除了沼泽地区地上生物量呈下降趋势外，草甸草原、典型草原、山地草原和低地草原均呈现増加趋势。其中１．典型草原由于占地面积最大，因此增加速度最快，增加速率为３７３／ａ。３２１３ｘ－．５９１〇ｋｍｎ］２８Ｔ４４）。草甸草原占地面积为，年平均总地上生物量为．ｇ（表．２０，从时间变化趋势可知，１３年来草甸草原地上生物量呈增加趋势，增加速率为０９／ａ２２从２０００年９４．５２／ｍ增加到２０１３年的３／ｍ。１．２８ｇ１０化４ｇ总地上生物量的波动范围为？＇Ｔ－－ｇｌＪ６巧；总地上碳储量的波动范围为０．６４巧Ｃ０．６８ＴｇＣ。２００７年和２００８年出２２现最低值，地上生物量平均值分别为８７．８４ｇ／ｍ和８７．７７ｇ／ｍ。在２００５年和２０１３年２２出现地上生物量最周值，分别为１００ｇ／ｍ和１００．４３ｇ／ｍ。草甸草原总地上生物量和总地上碳储量的增加是由同期降水量的影响所导致的－２００５，从表４５可知，在年和２０１３年总地上生物量和息地上碳储量峰值期，同期降水量也明湿比其它年份较高（图－４－１２和表４５）。３２典型草原占地面积在５种草原类型中最大（４２．３５ｘｌ〇ｋｍ），因此总地上生物量和总地上碳储量明扉高于其它草原类型４－１３，总地上生物量为５．７８Ｔｇ，（表４）。．．年来，典型草原地上生物量呈明显的增加趋势，增加速率为１３７３／ａ，从２０００年３０８２１２２－ｇ／ｍ增加到２０１３年的１５４．０２ｇ／ｍ。总地上生物量的波动范围为５．５４Ｔ６．巧Ｔｇ；总ｇ＇＇地上碳储量的波动范围为２－－－．７７ＴｇＣ３２６ＴｇＣ（图４１３巧表４６）。其中２００９年地上生物量平均值为最低２２（１０３．２２／ｍ），２０］３年达到最高值（１５４．０２／ｍ）。ｇｇ３２ｘ山地草原占地晒积为．１６ｌ（Ｊｋｎ片１３年平均总地上生物量为０．２６Ｔｇ，地上碳储＇量为０－．１３ＴｇＣ（表４４）。１３年来，山地草原地上生物量呈明显的增加趋势，增加２２速率为０．３６４／ａ。从２０００年１２０．６８ｇ／ｍ增加到２０１３年的１２８．２２ｇ／ｍ。总地上生物量＇＇０－－．２６Ｔ０７Ｔ０．１３ＴＣ０．１３５ＴＣｎ２的波动范围为ｇ．２ｇ；总地上碳储量的波动范围为ｇｇ００２２００７２０１２１１３．４３／年、年和年出现较为明盈的峰巧，共地上生物量平均值分别为ｍ＼ｇ＝１１４．３８／ｎｒ和１１５４３／ｇ．ｇｎ片化２００９年巧现最高巧，地上生物量平均巧、平均总地上生物量和平均总地上碳储量分比为／－Ｈ和１３化８７ｇｉ心、０．２８Ｔｇ和化１４ＴｇＣ（图４表４－７）。低地草原占地面积为７．８７ｘ１〇也山，１３年平均总地上生物量为０．８５Ｔｇ，地上碳储＇４２５ＴＣ４－４量为化（表）。从时间变化趋势可知，１３年来地上生物量呈增加趋势，ｇ３３ 内蒙古师范大学硕±学位论文２但曲线波动较平缓，２００００９２从年的１．４６／ｍ增加到２０１３６６ｇ年的１１２．ｇ／ｍ。总地上生物量的波动范围为化８６－０．８９巧巧；总地上碳储量的波动范围为＇．化４３ＴＣ－０ｇ．４４ＴＣ。在生物量曲线ｇ波动中，２００９年的地上生物量值明显低于其它年－４－份（图１５和表４８）。沼泽类占地面积为最小３２，只有〇．５８ｘ；ｌ〇ｋｍ，但是地上生物量平均值却在所有草２原类型中最商５３－．７０，为１／ｍ（表４４）。１３ｇ年来，沼泽类是唯个减少趋势的草原类型，减少速率为０．４８５／ａ。地上生物量从２０００年的１４８．９８ｇ／ｍ２减少到２０１３年的２１３６６３．ｇ／ｍ。总地上生物量和总地上碳储量的波动范围没有明显的变化。其中２００９年和２０１３年的地上生物量平均值明显低于其它年份，地上生物量平均值分别为］；Ｉ－％．６８／ｍ３６和１－ｇ．６３ｇ／ｍ（图４１６和表４９）。－表４４２０－２０００１３年不同草原类型生物量及碳储量Ｔａ－ｂｌｅ４４ＴｈｅｂｄｉｏｍａｓｓａｎｃａｏｎＷｏｒａｅｏｆｒａ－比ｇｄｉ柄ｒｅｎｔｔｅｏｆｓｓｌａｎｄｕｒｉｎ２０００２０１３ｙｐｇｄｇ草原类型面积地上生物量平均总地上平均总地上Ｗｋｍ！．（）平均值（呂生物量Ｔｇ量（ＴＣ）（）碳储ｇ１３草甸草原．５９９４．２４１．２８０．６４典型草原４２．３５１３６．％５．７８２．８９山地草原２．１６０１２．７５０．２６０．１３低地草原７．８７１０８．５７０．８５０．４２５沼泽０．５８１５３．７００．０９０．０４５总量６６．５５４．１３＾１化二－０．２０９３Ｘ３２５ｙ－７５１目〇「「＇：＂１刖■＝〇．日４５＞．１邮．．Ａ．＾、．－１４。；，ｉ八Ａ／＼＇—－奇厂Ｖ－．９；．。＼Ｉ麵、Ｉ：：‘１－＂日：－ＶＩ．３７２８Ｘ２６Ｉ８．３＾—－＼ｊ｜■－１００＇■］＝—￣￣Ｉ￣￣Ｉ８５＿＿．＿．＿．＿＿，Ｉ．反．■，，０．，１３６７．．２０００２００２２００４２００６２００８２０１０２０１２２０１４２０００２００２２００４２００６２００８２０１０２０１２２０１４年年４－－１２２０００２０１３－图年草甸草原平均图４－１３２０００２０１３年典型草原平均地上生物量变化趋势地上生物量变化趋势３４ ４巧伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布特征＊－Ｔｃｈａｎｅｒｅｎｄｏｆａｖｅｉａｇｅ－ｒｅｎｅｅＦ．４１３ｈｅｔＦｉｇ．１２Ｔｈｎｇｅｔｄｏｆａｖｒａｇｉｇ４ｅｃｈａｇｒａｓｓｌａｎｄｍｒｏｕｎｄｂｉｏｍａ巧ｉｎｔｉｃａｌｇａｂｏｖｅｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｉｎｅａｄｏｗａｂｏｖ巧ｙｐｇ－－ｒ２０００２０１３２０００２０ｉｎｒａｓｓ１３ｄｕｇｌａｎｄｄｕｒｉｎｇｇ巧１２０－１「－二－■１巧化％３６Ｘ６０８．８７．？。＜。ｙ乂；Ｒ＝。，。三！ｉ２５Ｖｔ？二／．＾一／。。一－－－－１００－＝－４０６．化．９１＇Ｖ／！ｙ０２５６Ｓ＼户＼ｌｙ＾５＾．１１＼／一２Ｒ．０４３；０—＾？＇１■？—＇■■■■■１．１Ｉ１１１？－，，．■．■９０Ｍｆｉ２００２２００４２００６２００８２０１０２０１２２０１４２０００２００２２００４２００日２００８２０１０２０１２２０１４２０００年年－－－４００２０１３４－４２０００２０１５２０年低地草原平均Ｉ３图Ｉ年山地草原平均图地上生物量变化趋势地上生物量变化趋势４－ｎｅ１Ｔｃｈａｎｅ化ｎｄｏｆａｖｅｎｇｅ４－ｉ５ｈｅＦ１ｔｒｅｎＦｇｉｇ４Ｔｈｅ油ａｎｇｅｄｏｆａｖｅｇｇｖｅｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｉｎｏｗｌａｎｄａｌｕｎｄｂｏｍａｉｎａｂｏｒｏｉｎｍｏｕｎｔｇ化ｏｖｅｇｉｓｓ－ｒａｓｓａｎｄｉｎ２０００２０１３－ｄｕｒｌｇｇ巧ｓｓｌａｎｄｄｕｒｉｎｇ２０００２０１３ｇ５．１６ｐ＼１ＳＯ－／＼．一ｌ＼＂＝．－〇ｌｌ２，２．４８４６ｘ６ｉ！：ｙ；■■■＊－：＞巧二Ｒ．（Ｊ０５引？＇＇ＩＩ１１■１１ｔ１３０２２０２００８２０１０２０１４２０００２００２２００４２００６１立；ｒ－－０００２０１３阁４１６２年沼泽平均地上生物量变化趋势－ｈａｎｅｔｒｅｎｄｏｆａｖｅｒａｅＦｉｇ．４１６Ｔｈｅｃｇｇａｂｏｖｅｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｉｎｍａｒｓｈ呂－ｄｕｒｎ２０００２０１３ｉｇ３５ 内蒙Ａ师范大学硕±学位论文－５２０００－２０表４１３年草甸草原总地上生物量及总地上碳储量统计－Ｔａｉｌｂｉｏｂｌｅ４５Ｔｈｅｓｔａｔｓｔｉｃａｔａｂｌｅａｂｏｕｔｇｅｎｅｒａｌａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｍａｓｓａｎｄｃａｒｂｏｎ－ｓｔｏｒａｅｏｆｍｅａｄｏｗｒａｓｓｌａｎｄｄｕｒｉｎ２０００２０１３ｇｇｇ￣￣＾Ｗｍ降水量平地上生物量总地上生总地上碳储３２ｋｍ量－ｙ〇）均值（ｍｍ平均值（ｇ／ｍ＾物量Ｔ）（ＴｇＣ））（ｇ２０００１３．５９１３６．９９４．５２１．２８０．６４２００１１３．５９１１５．３３９０．３１．２３０．６１２００２１３．巧１５０．９８９４．５６１．２９０．６４２００４１３．巧９０．７９２．９Ｕ６０．６３２００５１３．５９１５６．６６１００１．３６０．６８２００６１３．５９１２３．９９６．１７１．３１０．６５２００７１３．５９１１９．７８８７．８４１．２０．６２００８１３５９１６７．１５８７．７７１．２０．６．２００９３１１．．１４１．３１０．１．巧６８１９６６５２０１０１３．５９１３１．２４９８．１６１．３３片６７２０１１＞１３．巧１７９．０３Ｓ５．２１１．２９０．６５２０１２１３．５９１７１．５９９１．０６１．２３０．６２２０１３１３．１．５９３０５２６１００．４３．３６０．６８－－２０表４６］０００１３年典型草原总地±化物覇及总地上碳储量统计－Ｔａｂｌｅ４６Ｔｈｅｓｉｉｌｂｂｏｕｂｉｏｍａｔａｔｓｔｃａｔａｌｅａｔｅｎｅｒａｌａｂｏｖｅｒｏｕｎｄｓｓａｎｄｇｇｒａ－ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅｏｆＴｉｃａｌｓｓｌａｎｄｄｕｒｉｎ２Ｃ００２０１３ｇｙｐｇｇ￣￣￣￣￣￣降水量平地上生物总地上生总地上碳＾－量平均值物量ＴｌＯｋｉｎ）均值ｍｍ）（ｇ）储量（（＾（ｎ）．ｇ／ｉ（ＴｇＣ）２０００４２．３５７４．５９１３０．８２５．５４２．７７１．３５１８７７１４．２４４．８４２．４２２００１４２１．１２００２４２３４４２１４．５．１５．３５２．８３６．２９３２００４４２．３５１１６．８１１２２．９６５．２１２．６２００５４２．３５１８１．５１１４６．２２６９３．１．１３６ ４呼伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布特征２００６４２．３５１５２．１１１４４．３７６．０６．１１３２００７４２．３５１７９１２７．．４．．４９４４５２７２００８４２．３５２４５．６８１４２．６５６．．０４３０２２００９４２．３５１．８５１０３．２２４３７．１巧．２９２０１０４２．３５１５０．巧１４４．７２６．１３３．０６２０１１４２．３５２０２．７５１５４．１３６．５３３．２６２０１２４２．３５２２０．３２１４２．０３６．０１３．０１２０１３４２．３５４０８．８１５４．０２６．．５２３２６４－７２０００－２０表１３年山地草原总地上生物量及总地上碳储量统计Ｔａｂ－ｌｅ４７Ｔｈｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｔａｂｌｅａｂｏｕｔｅｎｅｒａｌａｂｏｖｅｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓａｎｄｇｇ．ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅｏｆ－ｇｍｏ山＂ａｉｎｒａｓｓｌａｎｄｄ山ｉｎ２０日０２０１３ｇｇ￣￣￣￣降水量平地上生物总地上生总地上碳３２１０ｋｍ均值ｍｍ量平均值物量Ｔ储量（）（）（ｇ）；（－／ｍ）（ＴｇＣ）ｇ２０００２．１６１９０．９１１２０．６８０．２６０．１３２００１２．１６１７９．１８１２０．６７０．２６０．１３２００２２．１６２０４．２１１１３．４３０．２５０．１２２００４２．１６１２４．３１２１．３９０．２６０．１３２００５２．１６２２２．８５１２１．３９０．２６０．１３２００６２．１６１８８．６１２２．１５０．２６０．１３２００７２．１６１５９．２２１１４．３８０．２５０．１２２００８２．１６２３３．３８１１６．２６０．２５０．１３２００９２．１６２４７．２８１３０．８７０．２８０．１４２０１０２１．６］３４．８６１２３．０５０．２７０．１３２０１１２．１６２６７．２１２１，７６０．％Ｏ．Ｈ２０１２２，１６２４５．７７１１５．４３０．２５０．１３２０１３２，１６４１３．０９１２８．２２０．２８０．１４３７ 内蒙古师范大学硕±学位论文４－８２０Ｃ０－２０表１３年低地草原总地上生物量及总地上碳储量统计表Ｔａｂ－Ｔｓｃａａｂａｂｏｕｒｖｎｄａｎｄｌｅ４８ｈｅｔａｔｉｓｔｉｌｔｌｅｔｇｅｎｅａｌａｂ曰ｅｒｏｕｂｉｏｍａｓｓｇ－ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅｏｆｌｌｉ２０００１３ｇｏｗｌａｎｄｒａｓｓａｎｄｄｕｒｎ２０ｇｇ￣￣降水量平地上生物总地上生总地上３２Ｕ〇ｋｍ）均值恤ｍ）量平均值物量碳储量２．（／ｎｉ）Ｔ（ＴＣ）ｇ（ｇ）ｇ２０００７．８７１４７．４１１０９．４６０．８６０．４３４２００１７．８７１１４．０５１０３．８０．８２０．１２００２７．８７１７９．５５１１３．２４０．９０．４５２００４７．８７９８．６６１０５．１９０．８３０．４１２００５７．８７１６１．２６１１１．９０．８８０．４４２００６７．８７１３３．９２１１３．１日．９０．４５２００７７．８７１４０．０７１０５．２７０．８３０．４１）２００８７．８７１Ｓ２．９５１０８．６１０．８５０．４３２００９７＞．８７１６５．７５Ｓ５．５８０．７５０．３８２０１０７．８７１９６．４７１１１．９９０．８８日．４４２０１１７．８７１８４．２１１３．５２０．８９０．４５２０１２７．８７１８７．２１１０．０６０．８７０．４３２０１３７．８７３３６．６７１１２．６６０．８９日．４４４－９２０００－２０表１３年沼泽总地上生物量及息地上碳隨壁统计Ｔａｂ－ｌｅ４９Ｔｈｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ化ｂｌｅａｂｏｕｔｅｎｅｒａ！ａｂｏｖｅｒｏｕｎｄｂｉｏｍａ巧ａｎｄｇｇｍｒｒｎ２０００－２０ｃａｒｂｏｎｔｒａｅａｓｈｄｕ１３ｓｏｇｏｆｉｇ年份面积降水量平地上生物总地上生总地上碳３２１０ｋｍｍｍ量平均值物量储量（）均值（）＾Ｔ．Ｃ（／ｎｉ）（Ｔ）ｇ（ｇ）ｇ２０００日．５８１９９．８３１４８．９８０．０８０．０４２００１０．５８１３８．４５１５６．８６０．０９０．０５２００２０．５８２２５．２２１５７．５８０．０９０．０５２００４０．５８１３３．５２１５１．９５０．０９０．０５３８ ４呼伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布恃征２００５０．５８２０６．７３１５８．４０．０９０．０５２００６０．５８１４８．１３１６２６４０．０９０．０５．２００７０．５８１７３．巧１６０．４２０．０９０．０４２００８０．５８２４８．０９１５２．２１０．０９０．０５２００９０．５８２０５．０４１３６．６８０．０８日．０４２０００．５８１６８．３．１５１．８１１６４８００．０２０１１０．０５．５８２２５．０９１５８０．０９０．２０１２０５８２２１．５８１５８０．０９０．０５２０１３０．５８４４８．６５１３６．６３０．０８０．０４４．２．７不同草原类型地下碳储量及总碳储量草原生态系统地下部分碳储量远远高于地上部分碳储量。王华对呼伦贝尔典型草原不同群落碳密度进行了调查并得出结果，植被地下部分碳密度占总碳密度的７０％７［９；左右。韦惠兰等，对甘肃玛曲草地碳含量的测算结果是地下部分碳含量是地上部分＾［１的９．４６倍，因此植被总碳储量主要来源于地下碳储量。本文通过对２０１２年研究区典型草原．１２个样地植被进行野外实地考察获得了研究区典型草原１２个样地植被地上生物量及地下生物量数据（表４－１０）。植被地上生？２２物量介于９１．１２２８６．８２ｇ／ｍ，平均地上生物量为１６４．０３ｇ／ｍ，植被地下生物量最高２２２值为１２３３．４４ｇ／ｍ，最低值为２８２．６０ｇ／ｍ，平均地下生物量为巧４．６１ｇ／ｍ，地上、地下生物量比例为１：３．６３。４－表１０典型草原个样地植被地上化物量及地下生物董．Ｔａ４－ｂ１Ｔｈｅｓａｍｌｅａｉｅａａｂｏｖｅｒｏｕｎｄｖｅｅａｉｏｎｂｉｏｍａｓｓｌｅ０１２ｐｇｇｔｔａｎｄｂｅｌｏｗｒｏｕｎｄｖｅｅｔａｔｉｏｎｂｉｏｍａｓｓｏｆｔｉｃａｌｒａｓｓｌａｎｄｇｇｙｐｇ２２地上生物量（ｇ／ｎｉ）地下生物量（ｇ／ｍ）１１０２．４０２８２．６０２１２７．４４３１５．８０３１４９．５４４５４．５８４１％．３２１０８８．２０５２８６２７．６１．８４１６２６２．１４２３３．４４１３９ 内蒙ｗ师范大学硕±学位论文７１２４．５６４３１．３８８１０９．３６４３７．６８９］％．６２７４３．１４１０９１．１２５７０．０６１１１２０．７０３７２．４２１２２８６．８２６８５．３０目前通过不同草原类型地上、地下生物量的比例确定地下生物量、相应碳储量及总碳储量是研巧者们普遍使用的方法。本文中我们通过不同草原类型地下／地上生物量比例估算了研究区不同草原类型地下生物量，在此基础上得出研究区不同草原类型地下碳储量，最终获得呼伦贝尔草原植被总生物量及总碳储量。本文中采用的草甸草原、山地草原、低地草甸和沼泽的地上、地下生物量比例是由朴世龙等归纳总结的，此比例是根据相关文献及全国范围内草地资源清查总结得到ＳＩＩ］的。典型草原比例采用研究区典型草原１２个样地实测地下／地上生物量比例。－１１如表４所示，呼伦贝尔草原植被总碳储量为２２．２ＴｇＣ，总地上碳储量４．１４ＴｇＣ和总地下碳储量１８．０６ＴｇＣ。典型草原和草甸草原总碳储量最高分别为１３．３８ＴｇＣ和４．０１ＴｇＣ，分别占研巧区总碳储量的６０．２７％和１８．０６％。由于山地草甸，低地草甸和１５．９４％总碳储量较低．Ｔ．ｌｌ沼泽的覆盖面积小（占总面积的，分别为０９４Ｃ，３ＴＣ）ｇｇ和０．７６ＴｇＣ。４－－表１］２０００２０□年不同草原类型地下碳储量及总碳馈量．－Ｔａｂｌｅ４ｂｅ１１ＴｈｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｃａｉｂｏｎｓＵ）ｒａｇｅａｎｄｅｎｅｒａｌｃａｒｂｏｎ引ｏｒａｅｏｆｇｇｄ－ｉｆｆｅｒｅｎｉｉｔｔｙｐｃａｌｇｒａｓｓｌａｎｄｄｕｒｎｇ２０００２０１３草原类型面积地上生地上碳慷比率地下生物地下碳储总碳储量３２－０ｋｍＴ．ＣＴ．１物量Ｔ量（）量（Ｔｇ）量（Ｃ）（ＴＣ）（）（ｇ）ｇ呂ｇ典型草原４２．３５５．７８２．８９３．６３２０．９８１０．４９１３．３８草甸草原１３．５９１．２８０．６４５．２６６．７３３．３７４．０１山地草原１１６０三６０．１３６．２３１．６２０．８１０．９４７．低地草原．８７０．８５０．４３６．３１５．３６２．６８３１１诏泽０．５８０．０９０．０５１５．６８１．４１０．７１０．７６６６．５５８．０．２总量．２６４．１４３６．１１８６２２４０ ４呼伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布持征４２．８．呼伦贝尔草原植被总碳储量空间变化特征－图４１７为呼伦贝尔草原植被总碳储量空间分布情况。从图可Ｗ看出，呼伦贝尔草原植被总碳储量在年际间西部的新己尔虎右旗和新己尔虎左旗呈现明显的变化趋势，而在同，而东部的陈己尔虎旗和鄂温克族自治旗的植被总碳储量没有明显的变化一００２２００５２０年份不同地区出现较大的空间差异。２、、１１、２０１２和２０１３年的呼伦贝２尔草原植被总碳储量在５００ｇｃ／ｍＷ上的地区与其它年份相比有明显増加，但在不同２０００２００１０４２００９年份呈现出不同的空间分布特征。、、２０和年的呼伦贝尔草原植被２０－２００之间的面积明显多于其它年份２００９０－２００总碳储量在ｃ／ｍ，尤其在年由于ｇｇ２ｃ／ｍ之间的植被碳储量明显增加导致呼伦贝尔草原西部植被息碳储量的明显减少。而２００６－２００８呈现出不年植被总碳储量没有明显的巧化，但是在不同年份植被总碳储量同的空间分布趋势。２２０００３００－５００ｃ年研究区大部分地区的植被总碳储量在ｇ／ｍ之间，占研究区总面－１２）积的６２．１５％（表４。而高密度和低密度区面积极少，高密度区主要分布在陈己尔虎旗北部的典型草原和新巴尔虎右旗北部的典型草原区；低密度区主要分布在新臣尔虎右旗和新己尔虎左旗的南部。２００１年与２０００年对比呼伦贝尔草原西部地区植被２－总碳储量１００３００ｃ／ｍ密度的区域明显增加，从２０００年的．０７％２００１ｇ１１增加到年的２２９－２．７％（表４１），而东部地区植被总碳储量没有明显的变化。总碳储量低密度区由２０００年的新己尔虎右旗和新己尔虎左旗的南部地区增加到了２００１年新己尔虎右旗北部的典型草原地区。在２００２年，呼伦贝尔草原西部的新己尔虎右旗和新己尔虎左２－．０３００ｃ／ｍ旗的植被总碳储霞趋于好转趋于的植被总碳储量从２００２年的６．６２％增ｇ加到２００４年的１８．７２％，而在５００Ｗ上的区域从２００２年的３９．９８％减少到２００４ｇ２２３，＞年的．１４２００５年植被总碳储量高密度区（５００ｃ／ｍ）巧开究％。在ｇ明显增加，ｆ区总面积的３７．８０％。主要分布在陈。尔虎旗的大部分地区和鄂温克族自治旗的东部２００６－２００８地区，。年呼伦贝尔草原植被总碳储量没有明显的变化整个研巧区大部分地区的植被总碳储量大于３００ｇｃＡ心，分别占硏究区总面积的９３．６３％、８６．９２％和８９．９１％。在２００９年，呼伦贝尔草原西部的植被总碳储量的变化最为明显，巧历年相比新己尔虎右旗和新己尔虎左旗的植被总碳储量明显减少，大部分地区的植被总碳储２０－３００ｃ／ｍ之间１－２０１３量在，占研巧区总面积的７３％。２００ｇ年呼伦贝尔草原植被２总碳储量空间分布没有明显的空间差异。其中在２０１３年植被息碳储量在４００ｇｃ／ｍＷ上的占地面积在１３年中最多．７％。主要，占研究区总面积的７９３分布在陈臣尔虎旗４１ 内蒙古师范大学硕±学位论文北部、鄂温克族自治旗的大部分地区和新己尔虎右旗和新己尔虎左旗的南部地区。、？、■１？？＞５００２００３００ｍｍ＞５００２００３００？？？０巧如１００ｋｍ？０２５５０１００ｋｍ４００５００１００２００１００２００■■；；４００５００ＨＩ—？？ＩＭ？ＩＩＩＩ？１ＩＩＩＩＩ３００４００１０１００！ＩＩＩ１Ｉ３００４０００１００■Ｉ——？？？０巧５０１００ｋｍ？０巧５０１００ｋｍ？？日００２００４００■■１００２００４００５００■■１００？？？？ｉ１ＩＩ１ｉｉｉ－ｌｍｉ１１１１ｉ？３００４００Ｚ］０１００１—３００４００：：０１００｜Ｎ２００５Ｎ２００６严令錢Ｌ為’Ｉ―＾巧Ｖ’ｉ嗜■ｎ？？＞５００２００ｗｏ■■巧００２００３００ｉ？０巧５０１〇〇ｋｍ０巧如１加ｋｍ００？ＳＲＩ００？？４２００Ｉ巧１５００１４００５００１００２００；＇■１！１ＩｉＭ？？ｉＩ＞Ｉ？？ＩＩ―細国３０４００４０００１００（）０Ｊ００Ｉ４２ ４呼伦贝尔草原植被生物量与碳储量时空分布特征■■？？＞５００２００３００■■巧００２００３００？？０２５如１００ｋｍ？０？００巧如１００ｋｍ２００．，４００５００■■１００２００４００５００国１？？Ｍ？？１Ｉ［ＩＩＩＩＩｊ■扣０４００＾０ＩＪＩＩＭＪ■■［００３００４００．０１００ＩＩＭ｜．３本：矿？？＞２００３００＞２００■ｉ５００麵；５００３Ｃ〇ｉ０巧５０１０ｋｍ？？巧如？ＨＩ？０４００５００ｉｉｌ０１００ｋｍ４００１００２００５００１００２００｜？？？？１．１１１１１１ＩＩ３００４００７ｉＭＩＩＩＩ！ｉ：０１００Ｊ■３００４００。１００—Ｉ￣￣２０。ｒ２０１２ｈｊ＾ｉｗ；町‘三魏＾｜齡Ｓ’破：成？？■Ｈ巧００２００３００ＨＩ〉加０２００３００？＂？？■？０２５如１００ｋｍ４００５００■１００２０００巧５０１００ｋｍ驚４〇〇５ＯＯ—１００２００…丄？？？？１Ｉ１！ＩＭ１ＩＩｉ！ｉ３００４０００１００ＩＩｌｉＳＯＯ４０００ｉＯＱ■Ｉｉ麗？ｎ＞５００２００３０００巧？如１００ｋｍｒ４００？５００ｉｎ１００２００ｆ？？！ＩＩＩ：ＩＩＩ１ＢＢ３００４０００１００４３ 内蒙巧师范大学硕±学位论义４－－图１７２０００２０１３年呼伦贝尔草原总碳储量空间分布Ｆ－ｉｇ．４１７ＴｈｅｓｐａｃｅｄｉｓｔＨｂ山ｉｏｎｏｆＨ山ｕｎｂｕｉｒｒａｓｓｌａｎｄｅｎｅｒａｌｇｇｃａｒｓｏｒａｅｕｒ－ｂｏｎｉｎ２０００２０１３ｔｇｄｇ表４－－１２２０００２０１３每年不同等级总碳储量的面积比例Ｔ－１２Ｔｈａｂｌｌｅ４ｅａｎｎｕａｌａｒｅａｅｒｃｅｎｔａｅｏｆｔｏｔａｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅｐｇｇ－ｉｎ出ｆｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌｓｄｕｒｉｎｇ２０００２０１３０－１００１００－２００２００－３００３００－４００４００－５００＞５００２＾＾＾＾＾（ｇｃ／ｍ）（ｇｃ／ｍ）（ｇｃ／ｍ）（ｇｃ／ｍ）（ｇｃ／ｎｉ）（ｇｃ／ｍ）２００００．．６４％０８７％１０．２０％３１．６１％３０．５４％２６．１４％２００１０．４９％１．６７％２１．１２％３５．９０％２２．５４％１８．２８％２００２０．６３％０．８８％５．１１％２１．６１％３２．７９％３９．９８％２００４０．。％１，６７％１６．４３％３１．８３％２６．３１％２３．１４％２００５０．５０％０．６２％４．３３％２３．６０％３３．１５％３７．８０％２００６０．５４％０．７５％５．０８％２３．１５％３４．７９％３５．的％２００７０７％４５．６１．１７％１１．２％３５．２２％３０．２５％２１．４％２００８０．８２％１，３４％７．９３％２６，６４％２９，６３％３３．６４％２００９２．０９％１０．１９％２１．４５％２６．８４％２０．４６％１８．９７％２０１００．６１％０．７４％４．５４％２４．８８％３２．８４％３６．３９％２０１１０．５４％０．６５％４．０６％１８．０１％３２．５９％４４．１５％２０１２０８６．７７％Ｗ．５０％３１８６％．６％１％６．１９％２．２０１３０．５７％０．６２％２，７７％１６．３１％３５．９０％４３．８３％５地上生物量及碳储量的影响因子分析５．１降水、温度对地上生物量的影响４斗 ５地上生物量及碳储量的影响因子分析计算逐象元的２０００－２０１３年间呼伦贝尔草原生长季地上生物量与降水和温度的相。其中．３５％关关系表明，占整个研究区８２地区的地上生物量与降水量呈正相关关系－极显著正相关和显著正相关的地区分别占研巧区总面积的３．１６％和１１．９３％（图５２ａ）。主要分布在，新己尔虎右旗西北部典型草原地区和鄂温克族自治旗南部的典型草原地－主要分５间呈负相关关系，区（图ｌａ）。但也有极少部分地区地上生物量与降水量之布在陈巴尔虎旗和鄂温克族自治旗东部的草甸草原地区，占研究区总面积的１７．６５％５－－（图ｌａ和图５２ａ）。而呼伦贝尔草原地上生物量与温度呈负相关关系的面积远大５５－．３％５２ｂ）。于与降水量呈负相关关系的面积，占研巧区总面积的（图Ｗ上结果表区充沛的降水量和较高的温度是影响草明，在呼伦贝尔草原中部和西部的典型草原地、水地地上生物量增加的主要因素，而在东部的草甸草原山地草原和低地草原地区降一定的限制作用量和温度对草地地上生物量的增长具有。／準揖驚圏例图例ｆｉｇ巧掃兹矿辄义画醒极扯萬巧捕关Ｈ．醒Ｈ沒貼署货输灾义Ｉ操巧巧Ｉ！梢义关。巧胡觀ｍ，相Ｉ，关ＳｉＭ！Ｉｙ雜體Ｉ５－（ａ）、温度（ｂ）的相关关系图１呼伦贝尔草原地上生物量与降水量－－－ｂｉｓｓｌｉｌｂｅｔｖｖｅｅ口ａｉ〇ｕｎｄｏｍａＦｉ．５１Ｔｈｅｃｏｎｅｌａｔｉｏｎｏｆｈｕｕｎｂｕｒｒａｓｓａｎｄｂｏｖｅｇｇｇ．．ａｎｄｒｅｃｉｉｔａｔｉｏｎａ化ｍｅｒａ仙ｅｂ）（ｐｐ，ｐ）（／＂＂＾７臘ｆｉ６０％ｕ。Ｄａ／—ｉ．麵＂安６０％ｆ５０％－；■慑显著正相表－—－．．．—－Ｈ巧最著正相关５＿￣￣—’―—脱＾＂５＇４做－逗暮正框关；《量章五相关！｜—；严尸覆…４晩——＾―—ｒ■正相关３正相关壽３晩§心３０％：訂――Ｓ巧显薑费相关巧蟲著费相关＾；＼，賣＾墓２脱心．■显著负相美３■畳著负相关Ｉ—￣—尸脚—１晩ｒＬ１ｔ－－－－ｆＷ＾９０％心每民０％４５ 内蒙古师范大学顿±学位论文－２温度图５呼伦贝尔草原地上生物量与降水量（ａ）、（ｂ）的相关系数象元统计Ｆ－ｉ．５２Ｔｈｅｃｏｉｉｉｉｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｅｎｔｉｘｅｌｓａｉｔｃｓｏｆｈ山ｕｎｂｕｒｒａｓｓｌａｎｄｇｐｔｔｓｇａｂｏｖｅ呂ｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓａｎｄａｍｏｕｎｔｏｆｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎａ）ａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ｂ（）５．２地形因子对地上生物量的影响植被的生长过程受到不同气候肉子的影响，且气候变化是决定植被类型及地理分心］布的主要决定因素。植被的生长过程除了受到气候因子的影响外还受到地形因子的影响，地形条件能控制降水的空间分配Ｗ及太阳福射并且对植被生产力及。研巧表明４心心］物种丰富度有重要影响。因此，为了探明研究区地形因子对生物量及相应碳储°，本研究还估算了海拔每升高１００ｍ及坡度每倾斜０量的影响Ｗ．５时的植被地上生物５－３－量，５４，、地下生物量及碳储量。如图图所示植被地上、地下生物量和碳储量随海拔的升高而增加，植被地上、地下生物量和碳储量在６个水平高度时的平均值变２；－－７６－．９１７８．７／ｍ，２７９．２６４８．５ｎＡ７８．１４１３．／ｍ，化分别在ｇｇ／１６ｇｃ之间相对变化均接近２．３倍。平均生物量和碳储量的最高值均出现在高海拔地区（＞９００ｍ，分别）２２为１７８．７／ｍ，６４８．５／ｎＡ４１３．６ｃ／ｍ，而最低值均出现在海拔低于５００ｍ的地区，ｇｇｇ２２２７６－．９／ｍ分别为，２７９．２／ｎＡ１７８．１ｃ／ｒｎ。８００９００ｍ．ｇｇｇ海拔处于（１４９９３ｇ／ｍ）时的平°°－均地上生物量接近于研巧区平均生物量（１４６．／ｍ勺。当坡度角在化５４．５％ｇ时，植被，当坡度角大于４．５叩寸地上、地下生物量和碳储量增加，Ｈ个值卿会减少。植被地上、地下生物量和碳储量的最高值出现在坡度角为°２４．５时，分别是１７６．４／ｍ，６４０．３８６ｇ＾Ｊ°２／ｍｉ．／ｍ，．１．ｇ，和３２０１９３而最低值卯Ｊ出现在坡度角小于０５时，公另０７３／ｍ，ｇｊ为ｇ］：３８９．６］９／ｍ，１９４．８０９／ｍ。ｇｇ４６ ５地上生物量及碳储量的影响因子分析＊ＴＯＯ地上牛．物量１■ＬＺＩ化下生物量Ｂ６００－＾破储量？＿专■圖Ｕ５００－：屬羣：為．釀：麵４邮＾ｎｎ＂■１－ｆｌ１＇ＩＩＩ：；明ｉｉｒ咧ｒ；｜圍ｄ圓胃－－＞９００＜如０５００－６００６００－７Ｄ０７００８００８００９００海拔（ｍ）５－的增长变化图３海拔为１００ｍ的情况下生物量和相应碳储量ｅｒｏｗ－ｆ巧ｉａｎｒｓｏｒａｔｈ１００ｍｃｈａｎｏｆｂｏｍａ化ｄｃａｂｏ口ｔｇＦ．３Ｅｌｅｖａｔｉｏｎｏｇｉｇ５ｇ■■Ｉ地上生巧量？。地下生巧量圍ｒ闕關６。。－麵賴量ｊＩ：＂；，含５ｎ自：＇Ｓ，ｉＩ５００￣＇…．ｆｔ：巧ｆ之＞－額衾藥殘；｜§■＾■Ｉｒ；ｎ「Ｐ／－＞６５－－－－－４－４４．５．５５．５６．０６．０６．５１－１１－－５－５３５４０．０．５．５５．０５０＜０－１．５２．０２．０２．２５３．０３０３．５０．５．０．０－５ｓ）嫂度（。图５－４坡度为５时生物量和相应碳储量的增长变化。ｈｓ）ｒａｅｒｏｗｔ－ｅｎ化ｅｓｏｅｏｆ５ｃｈａｎｅｓｏｆｉｏｍａｓｓａｎｄｃａ化〇口ＵＦｂｇｇ．５４Ｗｈｌｉｇｐｇ４７ 内蒙古师范大学硕±学位论文６结论与展望６．１结论ｌＭＯＤＩＳＥＶＩ本文呼伦贝尔草原为硏究区，ｉＡ数据为遥感数据源，通过地面调查数据与研巧区同期气象数据（气温、降水量）、地形地貌数据（海拔、坡度、坡向）等相结合，构建了研究区草地生物量ＲＢＦ神经网络估算模型。通过对构建的ＲＢＦ神一２０００－２０经网络模型进行模型精度检验，进步模拟了研巧区１３年的地上生物量及地上碳储量．并在此基础上通过不同草原类型地下／地上生物量比例估算了研巧区地下生物量及地下碳储量和研究区总生物量、总碳储量。同时本研究还探讨了研究区２０００－２０１３年生物量、碳储量的时空分布格局及其环境驱动因子。主要研巧结果如下：（１）由利用民ＢＦ神经网络模型和多元线性回归模型（ＭＬＲ）估算草原植被生物量的模拟验证结果来看，民ＢＦ神经网络模型估算草地生物量的效果要好于多元线性］２２＝民＝－ＭＬ民间归模型（训练样本民旦Ｆ：Ｒ０．８４５、ＭＬ民：化６１８，验证样本民ＢＦ：民０．８２２、：２３＝民０．５１２）。其中在整个数据集中ＲＢＦ的均方根误差（民Ｍ沈）为２８．２６／ｍ，此误ｇ２＝４５差与多元线性回归模型（ＲＭＳＥ．２８／ｍ）的相比是可接受的，运ｇ。因此得出结论’用ＲＢＦ神经网络模型估算草原植被生物量是可行的且准确的。（２）由２０００－２０１３年呼伦贝尔草原植被地上生物量及相应碳储量时空特征来看，研巧区地上生物量及相应碳储量空间分布是东高西低，、北高南低呈自东北至西南逐２１４６－．９８１００５０渐选减的分布趋势，平均草地地上生物量密度为／ｍ。地上生物量在１ｇ３之间的象元最多／５５．巧％ｇｍ，占整个研究区总面积的，主要分布于典型草原地区。，２０００年的４２．８５７研究区地上生物量及地上碳储量时问变化格局呈逐渐增加趋势从１ｇＡ山增加到２０１３年的１６１．４３６ｇ／ｎＡ增加速率为１．０３４／ａ。而且研究区植被地Ｋ生物量及地上碳储量呈增加趋势．Ｏ，且变化趋势明显，通过了ＰＯｌ显著性水平。呈增加趋势的面积占研巧区总面积的７７．２１％，其中极显著和思著增加的象元占研巧区总面权的１．６６％和５．６８％。主要分布化鄂温克族自１治旗的部分地区、新己尔虎左旗的部分地Ｋ和新巴尔虎右旗的西部地区。＇（３）山民ＢＦ神经网络模型佔巧出的研究Ｋ总地上生物量及总地上碳储量为８．２６＇Ｔ、４．１４ＴＣｇｇ，通过远用不同草原类型地Ｔ７地上生物量比例得出的总地Ｔ生物量及＾．１Ｔ、１８．０６ＴＣ４４．４总地下碳储量为％ｇｇ，最终得出研究区总生物量及总碳储量分别为Ｔ２２－．２Ｃ。由于ｇ、巧典型草原的覆盖面积最大，所Ｗ典型草原具有最高碳储量，总计＇＇１３．３８心。其次是草甸草原，４．０１ＴＣ和３．１１ＴＣ，巧、低地草原分别是碳储量为ｇｇ４８ ６结论与展望＇由于山地草甸和沼泽覆盖面积小，因此碳储量值相对较低，分别是化９４ＴｇＣ、０．７６Ｔ．Ｃｇ。－（４）由２０００２０１３年间巧伦贝尔草原植被地上生物量与降水量和温度的相关关系来看，研究区内８２．３５％面积的地上生物量与降水量呈正相关关系。其中极显著正相关和显著正相关的面积分别占研究医总面积的１１６％和１１．９３％。主要分布于新己尔虎右旗西北部典型草原地区和鄂温克族自治旗南部的典型草原地区。呈负相关和极显著负相关的地区主要集中在陈己尔虎旗和鄂温克族自治旗东部的草甸草原地区。研究区地上生物量与温度呈负相关的面积远大于与降水量呈负相关关系的面积，为总面积的５５．３％。因此可Ｗ得出结论，在呼伦贝尔草原中部和西部的典型草原地区充沛的，而在东部的草甸草原降水量和较高的温度是影响草地地上生物量増加的主要因素、山地草原和低地草原地区降水量和温度对草地地上生物量的增长具有一定的限制作用。°５（）由研巧区海拔每升髙１００ｍＷ及坡度每倾斜化５时的植被地上生物量、地下生物量及碳储量的变化可ｙ？看出。植被地上、地下生物量和碳储量随海拔的升高而２増加，平均生物量和碳储量的最高值均出现在高海拔地区＞９００ｍ，分别为１７８．７／ｍ，（）ｇ２２２６４８．５／，４１３．６ｃ／ｍ，而最低值均出现在海拔低于５００ｍ％．ｍ的地区，分别为９／ｍ，ｇｇｇ２２°°２７９－．２／ｍ，１７８．１ｃ／ｍ０．５４．５ｇ。当坡度角在时，植被地上ｇ、地下生物量和碳储量°４．５增加，当坡度角大于时，立个值则会减少。植被地上、地下生物量和碳储量的最°２２２高值出现在坡度角为４．５１７６．４４０时，分别是／ｍ，６．３％／ｍ，和３２０．１９３／ｍ，而ｇｇｇ°２２２最低值则出现在坡度角小于０．５时，分别为１０７．３／ｍ，３８９．６１９ｇ／ｍ，１９４．８０９ｇ／ｍ。ｇ６．２展望本文将ＭＯＤＩＳＥＶＩ数据、地面调查数据、气象数据（气温、降水量）、地形地貌数据（海拔，、坡度、坡向）等相结合构连化呼伦贝尔草原地上生物量ＲＢＦ神经网络估算模型－，并通过模型化算了硏化Ｋ２０００２０１３年植被总地上生物量及总地上碳、储量，在此基础上通过不同草原类單地１７地上尘物量比例得出研究区总地下碳储量及总碳储量。对呼伦贝尔草原碳储星化巧提供了宝贵的数据基础，但在此次研究中仍存在一些问题。１．此次研巧中所用到的地下Ｚ地上生物量比例中，只有典型草原比例是在研巧区实地野外调查的基础上获得的，其它比例则是参考研究者们对不同地区生物量进行的研究结果，此比例可能会影响到研究区总生物量及总碳储量的精确估算。因此在今后的研究中应对研巧区不同草原类型地下生物量进行实地野外调查获取实测地下生物量４９ 内蒙古师范大学硕±学位论文数据。２．植被生物量指的是植被地上部分生物量和植被地下部分生物量，植被地上部分生物量包括植被活体层生物量和地表调落物层生物量。本文中植被地上生物量的采集没有包括调落物层生物量的采集，调落物层在植物和止壤碳库的联系中有重要作用。因此在Ｗ后的草原生物量的研究中应考虑到调落物层生物量，会使研究更加精确。３．植被生物量除了受到降水量，还，、温度和地形地貌的影响外受到日照强度蒸发量等的影响，除此之外，，植被生物量也受到放牧等人为因素的影响因此在Ｗ后的研巧中应当全面的考虑各种因素的影响。５０ 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内蒙古师范大学硕±学位论文２００２７９６６－．：２２７８，５５ＫａｚａｒＳ．Ａ．，ＷａｒｎｅｒＴ．Ａ．．Ａｓｓｅｓｓｍｅ打ｔｏｆｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｅａｎｄｂｉｏｍａｓｓｏｎｍｉｎｅｌａｎｄｓｒｅｃｌａｉｍｅｄ［］ｇｏｒａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｔｓｕｓｉｎＬａｎｄｓａｔｅｃｔｒａｉｎｅｓ．ＪｒｎａｌｏｆＡｌｉ民ｅｍｏｔｅｉｎｔｇ巧ｎｍｅｎｇｓｐｌｄｉｃｏｕｐｐｅ过Ｓｅｎｓｇ，２０１３７１；７３５８３．，（）口巧王正兴．ＭＯＯＴＳ增强型植被指数ＥＶＩ与ＮＤＶＩ初步比较町武汉大学学报（信息，刘闯，陈文波等２００６－１５：４４１０．科学版），３０７，（）５７．ＰＣＡ徐天蜀，张王菲，岳彩荣基于的森林生物量遥感信息模型研究抑生态环［］２００７－１６６１７巧１７６２．境：，，（）５８王立海刑雁秋．基于人工神经网络的天然林生物量遥感估测化应用生态学［］，报２００８６－１９１％知，，口）。５９壬淑君管东生．神经网络模型森林生物量遥感估测方法的研究［Ｊ．生态环［］，］００７－境居１６１：１０８川．（，）６．呼和浩特呼伦贝尔草原群落植物多样性与生产力关系的研巧：内蒙古农业乂学，［別杨殿林［町２００５－５１．：６１文都日乐．呼伦贝尔主要草地类型植被特征、±壌特征与微生物多样性研究Ｄ．呼和浩特：］内［］［－．蒙古农业大学，２０１１；１４６２王华．呼伦贝尔典型草原不同群落类型碳密度研巧［Ｄ．呼和浩特：内蒙古师范大学，２０１４．［］］＇６３乔文斌－［］常燈．气候变化对呼伦巧尔草原沙化的影响川．宁夏农林科技２０｜１５２（０５）：６１６２．，，，６４航３－［巧巧．呼伦贝尔草原荒漠化的成因及防治对策町科技信息２００７３４６５４．，（）６５李云鹏娜日苏刘朋涛陈素华．呼伦贝尔草原退化遥感监测与气候成因叫．华北农学，，，［］－报．２００６２ｉＪ６６１＇，６６ＥＯＳＮＤＶＩ与ＥＶＩ比较研．李红牟．基乎ＭＯＤＩＳ数地理科学进［］，巧力，雷玉平，等据的免叫－眼．２００７：２６］６３２．口，（ＬＨ６７ｉｕＱａｎｄＨｕｅｔｅＡＲ．Ａｆｅｅｄｂａｃｋｂａｓｅｄｍｏｄ讯ｃａｔｉｏｎｏｆ化ｅＮＤＶ１化ｍｉｎｉｍｉｚｅｃａｎｏｐｙ［］ｂａｃｋｒａｎｄａｔｍｏｓｈｅｒ－ｏｕｎｄｉｃｎｏｉｓｅ．ＩＥＥＥＴａｎｓ．Ｇｅｏｓｃｉ．ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓ．１９９５３３：４５７４６５，ｇｐ，，６．ＮＤＶＩ和ＥＶＩ在高寒草地牧草鲜顷黃估算和巧被动恣监测中的比巧Ｊ．［糾米兆萊，张耀生，赵新全］巧业巧学２０６３－．１０，（）：１１９．．６９ｈＶｈ．／ｌｉｔｔ：／ｒｍｍｃｗｅ）．ｃｒｕｓｓ．ｖｅｅｖａｔｏｎ／［］ｐｇｇｏ７０－［陈昌华谭俊尹健康等．基于ＰＣＡＲＢＦ田±壤水］，，，神经网络的烟分预测町农业工程学２６８－报．２０１０：８５９０．，（）ＴＫｅｕｍｉｔｓｏｇｌｏｕＩ．Ｈ．ＳａｎｍｖｅｉｓＣ．ＫｉｒａｎｏｕｄｉｓａｎｄＮ．Ｓｉ枯ｋｉｓ２００５Ｒａ山ｂａｓｉｓｆｕｎｃｔｉｏｎｎｅｕｒａｌ［Ｕ，，，，（），５４ 参考文献打ｅｗｏｒｋｓｃｌａｉｆｉｃａｏｎｕｓｉｎｖｅｒｈｉｓｉａｌｒｌｕｉｏｎｓａｅｌｌｉｅａｅ：ａｎｌｉｔｉｏ打ｔｈｅｔｓｓｔｉｇｙｇｈｐａｔｅｓｏｔｔｔｉｍｇｒｙａｐｐｃａｔｏｈａｂａａｒｅａｏｆ－ＬａｋｅＫｅｒｋｎＧｒｅｅＩｎｅｒｎａｉｏｎｒｎａｏｆＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎ２６９１８６１１８８．ｉｔｔｉｉ（ｃｅ）ｔｔａｌＪｏｕｌ０，ｇ，（），７２Ｌｗｏｒｋｗｗｏ－ｉｎＧ．Ｆ．ａｎｄＭ．Ｃ．Ｗｕ口０１１Ａｎ民ＢＦｎｅｔｓｌｅａｒｎｉｎａｏｒｉｔｈｍｆｒｉ化ａｔ化ｌｂ，，），ｐｇｇ［］ｄｅｖｅ－ｌｏｉｎａｒｅｓｅｒｖｏｒｉｎｆｏｗｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｍｏｄｅｌＪｒｎａｌＨｄｒｏｌｏ４０５３４３９４５０．ｐｇｉｌｇｏｕｏｆ，ｙｇｙ，（），７ＬＮ－ｉＹ．Ｎ．ＳｕｎｄａｒａｒａａｎａｎｄＰ－Ｓａｒａ２００１ｃｏｎｒｏｒｓｌｉｒｈ：ｅｒｔｃｈａｎｄｒａｎｅｕｒｏｔｌｌｅｄｅｉｎｆｏｒｎｏｎｎｅａｆｉ１，，，（，ｇ［＾ｊ）ｇａ－ｉｒｃｒａｆｔｍａｎｅｕｖｅｒｕｓｉｎｆｕｌｔｕｎｅ民ＢＦｎｅｔｗｏｒｋｓ．Ａ山ｏｍａｔｉｃ３７８１２９３１３０．ｌｄａ１ｇｙ，（），［７４］飞思科技产品研发中心．神经网络理论与ＭＡＴＬＡＢ７实现［Ｍ］．北京：电子工业出版２００５３－９社．：１１１１，＂７５Ｘｉｅ乂ｅｔａｌ．ＡｃｏｍａｒｉｓｏｎｏｆｔｗｏｍｏｄｅｌｓｗｉｔｈＬａｎｄｓａｔｄａｔａｆｂｒｅｓｔｉｍａｔｉｎａｂｏｖｅｒｏｕｎｄ［］，，ｐｇｇ＂ｒａｓｓａｎｄｏｍａｓｓＭｏ－ｉｎＩｎｎｅｒＭｏｎａＣｈｉｎａ．Ｅｃｏｌｏｉｃａｅｌｌｉｎ２２０．１５２００９：１８１０１８－ｇｌｂｉｇｏｌｉｌｄ，ｇｇ（）－Ｗｉ７６Ｘｕ目？义Ｙａｎ．ＴａｏＺ．ｉｎＨ．ＬｕＪ．ＭａｏａｎｄＹ．Ｂｉ２００８Ｓｓｅ１１〇化ｓｅｎｓｎｉ，ｉＭＯＤＩｂａｄ化，，ｇ，，Ｑ，，（），ｇ［］－ｍｏｎｉ８ｉｔｏｒｉｎｏｆｒａｓｓｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｎ２９１７１ｇｇｐ，），，ｇ（５３－１３５３２７．７７ＷｉＩｌｍｏｔｔＣ．Ｊ．ａｎｄＫ．Ｍａｔｓｕｕｒａ２００５Ａｄｖａｎ巧ｅｓｏｆ化ｅｍｅａｎａｂｓｏｌｕｔｅｅｒｒｏｒＭＡＥｒ化ｅ，ｏｖｅ，（），ｇ（［］）ｒｏｏｔｍｅａｎｓｑｕａｒｅｅｒｒｏｒＲＭＳＥｉｎａｓｓｅｓｓｉｎａｖｅｒａｅｍｏｄｅ！ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＣｌｉｍａｔｅＲｅｓｅａｒｃｈ３０１（）ｇｇｐ．，（），７９．７－２０１０Ｊ［引杭玉玲．２０００．草地，包刚泡玉海年锡林郭勒草原植被覆盖时空变化格局及其气候响应［］２０－学报１４２２６：１１９４１２０３．，，（）７９－壬华．呼伦巧尔典型孽原不同群落类型碳密度研究．呼和浩特：２０１４：１１２．［内蒙古师范大学，］［巧８０－．．３１．韦惠兰．０６３０，高涛草地生态系统碳储量及生态补偿硏巧阴生态环境［］巧。朴世龙．中国草地植被生物量妓其空间分布格局ｍ．植物生态学报．２００４２８：方精云，贺金生，等，－４４９１４９８（）．花．近３０年内蒙古气候变化趋势及其对草原区植被覆盖变化的影响阿．呼和浩特巧引春：内讓古师－６范大学２０１４：１．，、－周宏减－ＹｒＫ＃．陕化ｎ于山区草地返靑期地形．１；．．山，李乘壤水分巧群落结拘的关系川安徵农［刮科学２００９－．３７１８）：８６５３８６５：５．：（巧４侯兆疆．封成巧．高藝退化革地狼毒种群地生物Ｍ空间格周对地形的响应生态学萊］［化－ｉ＾．２０１３Ｊ２２：２５３２５８．（）５５ 内蒙古师范大学硕±学位论文致谢＂＂＂本论文得到国家自然科学基金资助项目（４１１６１０８６）Ｗ及内蒙古自治区高等Ｎ＂学校科学研究自然科学重点项目（ＪＺＺ１１０３２）资助，在此表示感谢。、本文是在导师红雨教授的悉屯指导下完成的，她学识渊博，经验丰富，为人和善。在论文的选题，，实验等环节，都得到了导师的指点和纠正论文框架设计。至此毕业、的感谢之际谨向红雨老师致最崇高的敬意和衷屯，感谢老师在过去三年的学习和生活中给予的无微不至的关照和照顾！同时，也衷也感谢地理科学学院的遥感专家包刚老师，他做事严谨，遥感经验丰富，要求严格，在论文撰写过程中所遇到的遥感问题给与了我很大的帮助，在数据的获取，、处理方法和作图等方面给予的细私地指导Ｗ及在论文写作方面给予的宝贵意见！在此感谢老师在遥感领域给予的帮助。感谢内蒙古师范大学生命科学与技术学院的各位老师及生科晚２０１２级的所有研究生同学们。还要特别感谢好友琪勒莫格在Ｈ年研究生生活中给予的大量支持和帮助。最后，感谢内蒙古师范大学遥感与地理信息系统实验室的各位老师及同学们，感谢他们在遥感知识的学习和实验中提供的帮助和指点。在此要特别感谢杭玉玲，乌如，温都日娜，乌兰其其格，洪圆圆等在论文数据处理与作图时提供的帮助汗。还要感谢包贺喜吐师兄在气象数据的获取中提供的帮助。感谢师兄王华、朱清芳在野外实验过程中给予的帮助Ｗ及学习生活中的帮助，Ｗ及师姐风春、王丽。感谢同学嗔毕雅图！娟，师妹阿力玛、赵孝丹、萨楚拉、韩月英等在实验室工作中的帮助呼斯乐２０１５年４月１円．５６