基于多源遥感数据的高寒草地植被对积雪变化的响应研究

Snow is one of important variable factors for vegetation growth which can affect the hydrothermal conditions of the environment. It has been an important research direction in recent years by using the long time series of remote sensing data sets combined with other observation data. And how to deeply analyze the influence of different snow factors to vegetation growth and its contribution rate on regional scale has been a core proble currently. To reveal the relationship between the vegetation and snow factors more accurately, research work will be focus on the following aspects: 1) high quality MODIS vegetation index data sets will be prepared based on a compound reconstructing method, then the vegetation information of vegetation phenology and productivity data will be extracted and analyzed combine with the vegetation investigate data; 2) snow characteristic data, temperature and precipitation data will be extracted and analyzed; 3) the mechanism of the alpine grassland response to inter-annual dynamics of snow characteristic and climate variables will be analyzed and discussed through a path analysis model, and the final aim is to explore the key factors that related vegetation growth. The study will be of great significant in understanding the processes of surface energy exchange, ecosystem balance and the use of water resources.

积雪是影响植被生长水热条件的重要的可变因素之一。采用长时间序列的遥感数据集结合实地观测资料分析区域尺度积雪与植被的关系是近年来一个重要的研究方向，如何在区域尺度上深入分析不同积雪因子对植被生长的影响及其贡献率成为目前关注的核心问题。为准确揭示植被对积雪变化的响应机制，本研究拟开展以下工作：（1）高精度NDVI数据集的构建及植被物候和生产力分析（2）研究区积雪特征与气候变化分析（3）基于路径分析模型深入研究高寒草地植被生长对积雪以及气温和降水的响应机制。研究为理解区域尺度高寒草地地表能量交换、生态系统平衡以及水资源的利用等重要过程提供理论基础。

植被是陆地生态系统的重要组成部分，同时也是气候和人文因素对环境影响的敏感指标。长时间序列的植被监测和评价是研究陆地生态系统过程和全球变化的重要环节。积雪是影响植被生长水热条件的重要的可变因素之一。本研究采用长时间序列的遥感观测数据结合其他观测数据来开展积雪特征对植被的影响。研究通过构建高精度的NDVI数据集来深入分析研究区植被的变化特征，同时将MODIS积雪产品与野外台站观测相结合分析研究区积雪的变化特征。采用路径分析模型、相关分析等探索草地植被对积雪特征因子和气候因子的响应特点。研究在4个方面取得重要进展：采用Mann-Kendall检验、Theil-Sen median趋势分析、Hurst指数以及Mann-Kendall与Theil-Sen Median结合等多种分析方法深入分析了研究区植被近35年以来的时空变化特征；2）采用BFAST模型深入分析了研究区植被近18年以来的不同植被类型NDVI的时空突变特征；3）基于2001-2016年的MODIS植被物候产品分析了近16年研究区植被的物候时空变化特征。4）基于路径分析模型获得不同季节的地表温度、气温、积温以及降水、积雪特征因子对研究区植被的影响，冬季、春季的气候以及积雪因素对当年的植被表现为正向作用，而上一年秋季和夏季气候对研究区植被生长主要是负向作用。研究区植被主要受当年春季气候的影响，路径系数达到0.76，其次是积雪因素的影响，路径系数为0.11。该项目发表2篇1区SCI论文。