竹林是我国亚热带森林生态系统中重要而特殊的资源,其在陆地碳循环/碳汇功能中扮演着重要的角色。截止第八次(2009-2013年)森林资源清查结果知,我国竹林面积已达601万公顷,占我国森林面积的3%,占世界竹林面积20%左右,是名副其实的“竹子王国”。目前,竹林面积信息主要是通过地面样地结合遥感影像并采用不同的分类方法获取,研究区多集中在县域或省域尺度上,缺乏全国范围竹林时空分布信息快速准确提取。森林生态系统碳循环在改善全球气候变化中具有重要意义,其中,植被净第一性生产力(Net Primary Productivity,NPP)是生态学中重要组成部分,是森林生态系统碳循环过程中重要的指示参数。然而,中国竹林NPP获取研究较少,本研究以中国竹林为研究对象,在林地遥感信息提取的基础上,首先通过构建竹林信息C5.0算法决策树获取初步竹林信息,其次,采用最小二乘混合像元分解方法获取竹林丰度信息,最后,将竹林丰度作为输入参数驱动适用于竹林碳循环研究的北部生态系统生产模拟模型(Boreal Ecosystem Productivity Simulator,BEPS),模拟了全国竹林生态系统的净初级生产力。主要研究内容包括以下三个方面:1、最大似然法提取林地信息。综合MODIS产品、地面调查数据等基础数据,结合目视解译、样地数据、Google earth等获取训练样本,采用最大似然法将全国土地利用类型分为水体、林地、耕地、城镇、裸地等,并通过掩膜获得全国林地MODIS产品。2、C5.0决策树结合混合像元方法获取竹林分布信息。首先,基于林地MODIS产品、Landsat8 OLI浙江省土地利用专题图及竹林样地数据获取竹林、阔叶林、针叶林林分样本;其次,利用C5.0算法决策树构建竹林信息提取模型,最后,通过最小二乘混合像元分解获得竹林丰度专题图。3、竹林生态系统净初级生产力估算及时空格局分析。将竹林丰度信息作为输入参数驱动BEPS模型估算中国竹林生态系统净初级生产力,其次,利用统计等方法分析全国竹林生态系统净初级生产力时空动态变化规律。通过研究,主要得到一下几个方面的结论:1、最大似然法提取林地信息精度高,2003年、2008年和2014年三期生产者精度与使用者精度均为90%以上,Kappa系数均大于0.9,为下一步获取竹林信息提供数据保障。2、基于林地信息采用C5.0决策树模型提取的竹林遥感信息,平均精度达80.07%,结果能够粗略反映我国竹林时空分布特征;然而C5.0决策树获取竹林信息仍是基于像元水平上,因此,利用最小二乘像元混合分解获取较为纯净的竹林信息,研究结果与竹林资源清查面积具有较高的一致性,判定系数均大于0.95,说明通过决策树模型结合混合像元分解提取的中国竹林面积精度较为理想,为精确估算竹林面积及为大尺度竹林生态系统时空动态碳循环研究提供了保障。3、将竹林丰度图作为参数驱动BEPS模型获得中国竹林生态系统年/月尺度NPP,与已有研究结果及样地调查数据进行对比分析显示:三期判定系数(R2)均值为0.73,说明两者具有较高的一致性。在空间分布上,竹林NPP高值主要聚集在浙江、福建、江西、湖南等地;云南、陕西等地分布较为分散。在时间尺度上,竹林NPP变化明显。在年尺度上,NPP总量呈上升趋势。在月尺度上,我国竹林NPP呈现先增加后减缓趋势,5月为最高值,12月为最低值。在季节尺度上,四季对全年的贡献率从大到小为春(32.94%)>夏(26.72%)>冬(22.19%)>秋(21.64%)。