论文部分内容阅读
通常而言,气象条件越适合火的发生和扩散的地方,单次林火斑块面积越大,对森林生态系统过程的影响也越大。然而,目前在宏观尺度上研究林火对植被的影响以及对气候的反馈,往往基于整个区域的过火面积。而对于同样的过火面积,其可能由少次斑块面积较大的大火组成,抑或是由多次斑块面积较小的小火组成。因此,认识林火斑块面积对火后植被绿度改变程度的影响以及对火后地表温度改变程度的影响,不仅能够加深对林火干扰影响的理解,也将有助于进一步完善地球系统模式,提高对未来全球变化预测的可靠度。基于此,本论文结合遥感、地理信息系统技术以及空间统计分析方法,利用2003-2016年林火斑块面积数据、2013年和2015年的植被指数数据、地表温度数据,辅助数据为地理分区数据和气候分区数据,在全球尺度和区域尺度上,研究了(1)全球林火斑块面积的空间分布特征;(2)林火斑块面积对火后植被绿度改变程度的影响;(3)林火斑块面积对火后地表温度改变程度的影响。主要结论如下:(1)全球林火斑块面积存在明显的空间异质性。在非洲中部、东南亚以及南美洲中部地区林火斑块数量较多,但规模较小(小于1km~2);而在加拿大中东部、美国中东部、美国西部以及澳大利亚东南部地区林火斑块数量少,但规模较大(大于20km~2)。相比于阔叶林和混交林,针叶林林火斑块面积更大。在区域尺度上,北半球中高纬度地区林火斑块面积更大。(2)从全球尺度来看,林火斑块面积越大,植被绿度下降程度越高(a=-0.013,P<0.01)。相比于阔叶林,随着林火斑块面积的增加,针叶林植被绿度下降幅度更加明显。从区域尺度来看,位于北半球中高纬度的地理分区和气候分区,植被绿度随林火斑块面积增加而显著降低的特征更为明显。(3)从全球尺度来看,林火发生后普遍带来增温效应。且随着林火斑块面积的扩大,火灾对地表的增温能力增强(a=0.605,P<0.01)。不同地理分区和气候分区林火斑块面积对火后地表温度改变程度的影响有明显差异。干旱区林火斑块面积越大,地表降温幅度越小。而热带地区随着林火斑块面积的增大,林火带来的增温效应显著增强。本研究基于全球尺度和区域尺度,对林火斑块面积空间分布特征、林火斑块面积对火后植被绿度改变程度的影响以及林火斑块面积对火后地表温度改变程度的影响等三方面进行了研究。对于阐明森林火灾对地表过程的影响以及对气候的反馈具有重要意义。同时可以为模型模拟和气候预测提供理论基础,而且对林火管理部门制定合理的林业管理策略也具有重要的指导作用。