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森林是陆地生态系统最大的碳库,森林生产力是森林固碳的关键参数,定量化森林生产力对碳循环研究具有重大意义。传统的森林生产力估测方法以样地实测数据为主,其中树轮数据具有定年准确、时间序列长和样本分布广等优势。但受样地空间设置的局限,大区域大尺度森林生产力反演有待深入研究。遥感数据具有宏观大面积监测等优点,可通过图像光谱信息构建区域反演模型。其中MOD17模型应用较为广泛,但模型参数受数据精度影响较大,定量反演精度存在不足。因此,基于该模型原理对参数进行简化,即用增强植被指数(EVI)和陆地表面温度(LST)模拟森林生产力变化。本文以祁连山森林保护区和我国东北地区为例,利用树轮学法、光能利用率模型和遥感统计模型模拟森林生产力的时空变化。主要结论如下:(1)Savizky-Golay(S-G)时间序列滤波方法。由于受传感器、云、气溶胶和冰雪等因素的影响,原始的MODIS EVI和LST数据会出现噪声或缺失等现象。S-G滤波方法能很好地滤除EVI和LST图像噪声,较好地刻画波谷和波峰处的细节特征,并对LST遗漏的数据进行重构,但滤波后部分LST数据有所抬升。(2)树轮资料和植被指数估测森林地上净初级生产力(ANPP)。EVI时间序列数据经S-G滤波后,回归模型精度有所提高。研究表明,利用树轮资料和植被指数估测森林ANPP的方法是可行的。2000-2013年祁连山区森林年均ANPP为135.47 gm-2,年均总量为1052.57 t,在14年中增加趋势较为缓慢。空间上,森林ANPP大致呈东南向西北逐渐减少的趋势,分布特征与年均温和年降水的空间分布格局类似。森林ANPP空间分布受温度影响较小,而降水成为影响其变化的主要因子。(3)MOD17模型站点尺度的试验及改进。长白山通量站点数据验证表明:MODISGPP(总初级生产力)产品在该站点生长季期间存在低估现象。基于较高精度的气象数据对MOD17模型进行改进,整体反演精度有所提高。研究表明:MOD17模型的误差源主要在于气象数据和最大光能利用率,多参数的不确定在一定程度上限制了 MOD17模型的发展。(4)TG模型参数定标和东北森林GPP反演。TG模型森林GPP的反演精度高于MOD17模型,且落叶林反演精度高于常绿林。2000-2014年东北地区4种森林类型GPP年际间均有小幅波动。落叶阔叶林、混交林、落叶针叶林和常绿针叶林年均森林 GPP 分别为 1737.71gm-2、1458.53 gm-2、1248.83 gm-2 和 831.84gm-2。森林GPP大体呈西北向东南增加的趋势,主要集中分布在1000-2000 gm-2之间,GPP年均总量中,混交林(352.87 Tg)最大,落叶阔叶林(118.71 Tg)和落叶针叶林(24.71 Tg)次之,常绿针叶林(0.20 Tg)最小。