基于地形改进NPP指数的县域耕地产能测算(3)

1）差异性扩大。相对NPP指数较高的耕地数量增加，主要分布在中部北部平原地区，地形平坦海拔低有利于对于太阳辐射的接受，因此耕地等别提高；NPP指数较低的耕地增加情况则主要分布在中部平原靠近东部山地地区即东部山地山脚山体背阴处，山体遮挡影响了地表太阳辐射的接受。由于地理要素间的相互影响，原本太阳辐射较低区域的土壤演化速度较慢，有机质含量、土壤蒸散均较同区域要差，而太阳辐射较高的区域具有生物活动明显、有机质积累好等优势，因此在FPAR以及地表水分状况指数方面已经有一定体现。而通过地形修正后太阳辐射计算的NPP叠加了太阳辐射差异以及原本的太阳辐射带来的其他因素差异，使得差异性扩大。

2）极值变化突出。原本NPP指数最高的区域中位于背阴区域的耕地NPP指数下降明显。例如甘棠镇南桥村以及武陵镇六蒙村的耕地NPP指数下降，其地形平坦，但由于位于山地阴影处，地形遮蔽对于太阳辐射有一定的影响。NPP指数较低区域的NPP指数近一步降低。经过地形修正的NPP较低分布区向中部平原中靠近西南、东南山地背阴地区扩张，西南山地山谷地区的耕地NPP指数进一步相对降低，即易受地形遮挡太阳辐射的区域NPP指数降低，其更加明显反应地形对于地表接受太阳辐射的影响。西南山地与东南山地相夹的南部丘陵地区以及东部山地以北的山地阴面处分布的耕地有较多由NPP指数较低变为了全县相对最低。

3）地类间变化差异较大。经过地形修正的同一区域内旱地与水田的指数均值差异要大于地形修正以前，扩大了旱地与水田差异，较典型地分布在山地丘陵区域，中华和思陇镇的水田与旱地NPP指数差异大于5%。这与旱地与水田分布区域特征有关，由于地形坡度较大地形复杂区域的水利设施建设难度较大，自然储水难度大，排水难度也较大，所以山地丘陵区域多分布旱地，平原区域河谷周边多分布水田，因此旱地分布区的太阳辐射较弱，水田分布区太阳辐射较好。

2.2 耕地NPP产能空间分布差异因素分析

将NPP指数分布的空间特征与对实际上影响耕地的因素包括地形、土壤、太阳辐射以及灌排水等技术条件的分布特征进行相关对比分析发现，NPP指数的空间分布差异与传统耕地产能影响因子具有较强的一致性。

1）整体上NPP指数产能分布与地形分布具有一致性。具有以下3个特征：第一，平原低海拔区域NPP指数普遍高，山区海拔较高处NPP指数较低；第二，山区内部阳坡大于阴坡；第三，海拔坡度相近的区域山谷间耕地NPP指数低于其余相似条件下的平原区域耕地。平原低海拔地区的产能高于山区高海拔处。NPP指数均值最高区域是大桥镇、古辣镇和王灵镇，位于广西四大冲积平原之一的宾阳-武陵山前平原，是由一系列洪积扇或冲洪积扇发展形成的平原，太阳天文辐射可全部吸收，坡度较小易于植物生长。且在地形平坦情况下耕地集中连片程度高，有利于规模化、机械化种植。思陇镇、陈平镇位于宾阳县地形起伏最大的大明山余脉，其NPP产能也是全县最低。山区内部阳坡大于阴坡。武陵镇位于宾阳—武陵山前平原上的耕地NPP指数相对大桥、古辣和王灵要低，主要由于位于平原上的耕地处于山地背阴面受到山脉遮蔽，在一定程度上影响了太阳辐射。海拔坡度类似的区域，山谷间耕地NPP指数低于平原区域耕地。思陇镇内山间河流冲积小平原NPP指数远小于同纬度的武陵、大桥、王灵的开阔平原，其地形破碎耕地呈细长条带状，不利于集中机械化耕作，排水条件较差易发生洪涝灾害，且太阳辐射受到地形遮蔽影响明显。

2）NPP指数分布与土壤性质相关。宾阳东北部受到土壤性质影响，NPP指数整体较低。其耕地集中分布区地形起伏不大，但NPP指数相较于同纬度中部冲积平原要低，主要是由于北部为石灰岩组成的喀斯特地貌下的残峰平原，土层较薄，有机质含量低，土壤难以储水水分含量低。相应地，位于中部冲积平原的耕地NPP指数较高，一方面是由于地形因素易于植物生长，另一方面也是由于冲积平原为河流冲积、洪积成土以及红土母质成土，耕地耕作层厚，有机质含量高，土壤黏性较适宜，保水性好，土壤酸碱度适宜。

3）NPP指数差异与地类差异一致。区别水田、旱地的标准为有无灌溉水源以及灌溉排水水平，水田具有水源优势且有较好的灌溉排水条件，而旱地水资源条件就较差，在一定程度上可在地表水分状况上体现。按耕地地类进行各乡镇NPP指数统计可以发现，旱地NPP指数均小于该乡镇的水田NPP指数，一方面灌溉和排水条件较好的耕地具有更高的生产潜力，另一方面在不同灌排水条件下适宜种植的作物有差异，水田作物水稻的碳含量是远大于旱地作物小麦、玉米等的。

文章来源：《遥感学报》 网址: http://www.ygxbzz.cn/qikandaodu/2021/0115/478.html