气候变化对大兴安岭西麓林牧交错带木本植物物候期的影响

为了揭示气候变化背景下林牧交错带木本植物物候期的变化趋势及对气候变化的响应,为林草交错带固沙防风等生态恢复工程提供科学气象参考依据,利用内蒙古呼伦贝尔市鄂温克牧业气象试验站1994—2019年观测的榆树、小叶杨和紫丁香3种木本植物物候观测资料及同期气象数据,采用线性倾向估计、Pearson 相关系数、散点图等方法,分析了近26 年气候变化对大兴安岭西麓林牧交错带木本植物物候期的影响。结果表明：近26 年,大兴安岭西麓植物生长季气温显著升高,降水变化趋势不明显。榆树、小叶杨和紫丁香3种木本植物花芽开放期提前,落叶末期推后,且落叶末期推迟天数较多,平均每10 年分别推迟9.6、7.5 和8.5天。生长季显著延长,平均生长季分别为160~164天。气温是影响榆树、小叶杨和紫丁香春季花芽开放期和秋季落叶末期的关键气象因子。3种木本植物春季花芽开放期的提前对温度上升的响应是显著负相关关系,落叶末期推后对温度上升的响应显著正正相关关系。说明气候变暖背景下,3种木本植物花芽开放期提前,落叶末期推迟,生长期长度增加;且推迟天数较花芽开放期提前天数更大,说明气候变化对木本植物落叶末期影响更明显,落叶末期对生长季长度增加的贡献更大;大兴安岭西麓林牧交错带木本植物物候期的变化主要是受气温的影响,与降水量关系不大。     

气温对安徽省刺槐物候的影响

为了评估气温变化对安徽省木本植物的可能影响,根据安徽省宣城、合肥、滁州、凤阳、宿州5个台站1992—2008年的物候和气象资料,运用一元线性回归法和相关分析法分析安徽省近17年来刺槐的物候变化特征及其对气温变化的响应。结果表明,近17年来,安徽省的刺槐的春季物候期明显提前,秋季物候期明显推迟,从而导致整个生长季延长。温度对物候期变化的影响显著：前一年秋季（9—11月）在春季物候期受温度影响的关键时段气温升高,可导致春季物候期提前0.4~3.1 d/℃,平均提前1.5 d/℃;而在4—7月秋季物候受温度影响的关键时段平均气温升高,可导致秋季物候期推迟4.4~4.6 d/℃,平均推迟4.5 d/℃。     

近10年浙江植被物候的遥感监测及时空动态

为了全面认识浙江植被物候变化规律,进一步完善区域气候变化的植被响应机制,基于改进的Savitzky-Golay滤波算法重构了2001-2010年MODIS NDVI时间序列数据,利用分段多项式拟合和动态阈值法提取了浙江省近10年的植被重要物候期（生长季开始时间、结束时间和生长季长度）,分析植被物候期的年际变化趋势和空间分异特征。结果表明：（1）浙江省植被生长季为3月下旬-11月中旬,平均生长季长度为222天。近10年的生长季开始时间有提前趋势,但提前不显著,结束时间显著推迟,生长季有所延长,每10年延长约7天。（2）浙江植被的生长季开始时间从北往南逐渐推迟,生长季结束时间相对集中。浙江植被生长季延长的区域面积和生长季缩短的区域面积相当。（3）不同植被类型物候特征差异较大,分析针叶林和灌丛草地2类典型样区植被的物候变化发现,灌丛草地NDVI的年内和年际变幅均较针叶林的大,且针叶林的平均生长季长度比灌丛草地短约35天,针叶林生长季有延长的趋势,而灌丛草地生长季变化不明显。     

门源红柳物侯特征及其对气候变化的响应

利用1988—2020年门源国家基本气象站红柳物候和气温资料,通过相关分析等方法研究红柳叶春、秋季物候期（芽开放期、展叶期、开花期、叶变色期、落叶期）的变化特征及其对气候变化的响应。分析发现：（1）春季物候期呈现提前趋势,开花期提前的趋势最为明显,秋季物候期表现出推迟的趋势。（2）门源红柳平均生长季168天,生长季随时间表现为极显著的延长趋势,变化速率为13 d/10 a。（3）1988—2020年门源县年、季平均气温均呈升高趋势,与全球变暖一致,年平均气温变化的气候倾向率为0.54℃/10 a,32年上升了约1.7℃。（4）红柳春季物候期对气温变化很敏感,气温升高,物候期就提前。（5）1988—2020年期间门源年平均气温、红柳物候期均未发生突变。研究结果表明门源红柳对气候变化响应比较敏感,因此,在祁连山生态脆弱区选用红柳对气候变化响应进行研究,对生态环境监测、治理有一定的参考价值。     

全球变暖下1951—2014年北京地区的季节变化

为了深入了解气候变暖背景下北京季节变化特征,利用1951—2014 年北京观象台逐日气温资料,采用相关分析和突变检测等方法,研究了北京四季开始日期和四季长度的变化特征及其与气温变化的联系。结果表明：（1）北京春季、夏季、秋季和冬季的常年平均开始日期分别为4月3日、5月26日、9 月16 日和11 月3 日。1951—2014 年北京入春和入夏日期显著提前,入秋和入冬日期显著推迟。（2）北京冬季最长,其次为夏季和春季,秋季最短。1951—2014 年北京地区夏季显著延长,而冬季显著变短。夏季显著变长是受夏季开始日期显著提前和秋季开始日期显著推迟共同影响;冬季显著缩短则是受春季开始日期显著提前和冬季开始日期推迟共同影响。（3）1951—2014 年北京年平均气温呈显著升高趋势,线性变化率为0.35℃/10 a。北京气温变化对气候季节变化有显著影响,气温升高,则春季和夏季开始日期提前,而秋季开始日期推迟,夏季延长。（4）北京四季开始日期和四季长度在1990 年前后均发生了显著突变。在全球变暖背景下,北京气温、四季开始日期和四季长度均对气候变暖存在非均衡响应。     

本溪山区旱柳物候变化特征及其对气候变化的响应

为了探讨本溪山区气候变化对木本植物物候的影响,利用1980—2012 年国家农业气象本溪县观测站旱柳物候期资料和气温、降水、日照等资料,运用线性倾向率和趋势系数等分析方法,研究了本溪山区旱柳物候期对气候变化的响应。结果表明：在近33 年本溪山区气温呈明显的升温趋势变化,升温速率为0.45℃/10 a,降水和日照呈波动性减小趋势变化,降水量波动幅度较大,最大降雨量与最小降雨量差异大。旱柳芽开放期呈明显的延后趋势变化,其线性倾向率为2.4 d/10 a;开花始期呈拖后趋势变化,线性倾向率为0.35 d/10 a;旱柳变色始期和落叶始期均呈显著的延后趋势,其线性倾向率分别为7.27 d/10 a和5.52 d/10 a。温度对旱柳物候影响最为显著,降水和日照对物候期的变化也有一定的影响。     

温带草原区气候变化及其对植被影响的研究进展

为了深入研究温带草原区气候变化及其对自然-社会-经济系统的影响、系统响应及适应,回顾了温带草原区气候主要要素（如温度、降雨）与旱灾的变化及未来区域气候趋势预测等方面的研究进展,重点总结了气候变化对温带草原植被影响的最新研究成果。研究发现,温带草原区呈现总体气温明显升高,降水区域差异显著,干旱年份增多、旱灾增加的变化趋势。受此影响,植物物候、生理特征、生产力、覆盖度等发生明显的变化。最后指出,在气候变化核心要素预测、研究的时空尺度等方面还不完善,今后应重视开展大尺度气候变化的时空格局,微地形下气候变化的时空异质性等方面研究,同时加强气候变化对草原植被的影响与生态系统响应以及气候变化适应等方面的研究。     

中国东部南北样带植被绿度期变化与降水关系研究

为了探索陆地生态系统如何响应全球气候变化,基于植物物候遥感监测的原理和特点,笔者应用野外物候观测数据和植物物候遥感监测相结合的方法,采用中国国家气象局355个站点1951-2004年观测的相关资料,以及美国地球资源观测系统数据中心的探路者数据集中的NOAA/AVHRR NDVI数据,构建Logistic模型。将其应用于中国东部南北样带上以物候为指示的植被格局动态与气候变化研究之中,分析1982-2003年样带植被绿度期参量与降水相关关系。在全球气候变暖的情况下,植被绿度初期提前趋势明显,特别是在20世纪90年代中后期,平均绿度初期提前8天左右;样带北部温度升高、降水减少,特别是春季降水减少,会使温带荒漠地区荒漠化趋势加重。     

环塔里木盆地非对称性增温变化及其对特色林果物候期的影响

为揭示气候变暖中增温的非对称性对植物物候产生的影响,基于塔里木盆地1980—2014年的气象及物候观测数据,分析了该地区主要特色林果物候期对非对称性增温变化的响应。结果表明:35年来,研究区年平均最高、最低气温在时间变化上呈非对称性增长,年平均最低气温变化倾向率为年平均最高气温的2倍,春季气温增幅明显高于其他季节。几种林果春季物候期普遍提前,秋季物候期相对推迟,年平均气温每升高0.1℃,生长季平均延长1.5天。春季物候期大部分与当月及前一个月的平均气温、最高、最低气温呈极显著负相关(P0.01),与前一个月的月均日较差呈极显著负相关(P0.01)。春季气温变化是影响林果物候期的关键因子,月平均最低气温的变化对林果物候期的影响高于月平均最高气温。     

荒漠绿洲区木本植物物候研究——以且末地区木本植物为例

木本植物物候特性在研究植物群落演替、生态系统物质循环及气候变化等方面具有重要意义。以且末地区杏树、银白杨、白柳、桑树和葡萄5种木本植物物候为研究对象，采用趋势分析、显著性检验、Mann-Kendall突变检测等方法，分析植物物候变化特性及其与气温的关系。结果表明：（1）物候期的变化特征为：杏树、银白杨、白柳、桑树和葡萄的展叶始期、始花期提前，叶色全变期推后，末花期、落叶末期各不相同。杏树、桑树和葡萄的生长季延长，银白杨、白柳略微缩短。（2）杏树、桑树和葡萄的物候特征变化较为显著，银白杨、白柳不显著。（3）植物物候变化的总趋势为：春季物候提前，秋季物候推后，生长季延长，与气温的变化趋势一致。     

泛河西地区植被覆盖变化及其对气候的响应

基于2002—2012年MODIS NDVI数据产品,分析了泛河西地区植被覆盖的变化状况,并结合2002—2012年该研究区22个气象站点的降水和气温资料,分别从年际、年内与季节变化3个层面综合分析了泛河西地区植被覆盖对气候变化的响应。结果表明,泛河西地区植被覆盖呈增加趋势和减小趋势的面积分别占研究区总面积的71.07%和28.93%,呈增加趋势的面积明显大于呈减小趋势的面积;从年际变化来看,研究区植被变化受降水影响的程度高于气温;从季节变化的空间分布来看,3个季节中NDVI与降水之间呈正相关关系的面积大于其与温度之间呈正相关关系的面积,即与温度相比,泛河西地区植被的变化趋势对降水的响应较为敏感。     

河西走廊东部初、终霜冻日和无霜期变化特征分析

为了引进适宜作物品种,合理调整种植结构,提高农业产业水平。利用1961—2014年河西走廊东部4个气象站初、终霜冻日（最低地温≤0℃）和年气温资料,采用气候诊断方法,对河西走廊东部初、终霜冻日及无霜期的变化进行了研究。结果表明,在时间变化上,初霜冻日显著推迟,终霜冻日显著提早,无霜期显著延长。初、终霜冻日和无霜期时间序列分别存在8~10年、9~11年和9~10年准周期变化。初、终霜冻日和无霜期均发生了气候突变。受海拔高度、地形地势和植被覆盖的影响,在空间分布上,初霜冻日为山区早于荒漠区早于绿洲平原区,终霜冻日为山区晚于荒漠区晚于绿洲平原区,无霜期为山区短于荒漠区短于绿洲平原区。初霜冻日、终霜冻日和无霜期与年气温和海拔显著相关。     

近35年甘肃庆阳黄土高原地带气候特征分析

通过研究全球气候变化下甘肃庆阳地区气候变化的特点,为黄土高原地带农业及经济的发展提供理论依据。研究利用庆阳市8 站近35 年的降水、气温、日照时数等气象资料,应用多种统计方法分析了庆阳黄土高原地带的区域气候特征及其变化规律。结果表明,甘肃庆阳黄土高原地带降水量季节分配不均,干湿季分明,强降水天气均出现在4—9 月。中部和东南部年降水量呈减少趋势,西北部呈增多趋势;气温差异性则表现为山壑地区比平原和川区冬天气温低,夏天气温高,年平均气温呈升高趋势,且升高趋势冬季贡献显著;年日平均日照时数西北部和中部呈增多趋势,东南部则呈明显减少趋势,4—8月为日照时数高值区,且夏季比冬季日照时数多出约1 h。     

西藏一江两河地区植被变化及其与气候因子的相关性分析

[目的][方法]本文以西藏自治区“一江两河”区域为研究区,利用2000-2016年的MODIS标准植被指数产品(NDVI)及研究区域内9个有人气象站点的监测的平均气温、降水量数据为数据源,采用Slope趋势分析方法和相关性分析方法,分析了一江两河地区的植被变化特征及其主要气候驱动因素,为该区域的生态保护、修复与造林种草工程提供科学的数据支撑。[结果]结果表明：(1)2000年以来一江两河地区植被变化(NDVI)整体呈波动中减小的变化趋势,其中沿一江两河河谷的植被有增加的趋势;(2)一江两河区域气候趋势表现为暖干化;(3)不同的时间尺度,植被变化与平均气温和降水量的相关性差异显著,在年尺度上：年最大NDVI与年总降水量呈显著的正相关关系,与年平均气温呈现出显著的负相关关系;在月尺度上：月最大NDVI与月平均温度和月总降水量都呈现出显著的正相关关系,与降水量的相关系数要明显大于气温。[结论]因此,降水量是西藏一江两河区域植被生长(NDVI变化)的主要影响因素。     

气候变化对锡林郭勒盟典型草原天然牧草物候期的影响

植物物候能直接反映气候变化的影响,已经成为全球变化研究的热点。利用1954—2012 年内蒙古锡林浩特国家气候观象台气象资料和1986—2012 年典型草原优势牧草克氏针茅(Stipa krylovii Roshev.)物候期观测资料,分析了气候变化对克氏针茅物候的影响。结果表明：近60 年来,锡林浩特典型草原地区平均气温呈极显著上升,降水量微弱减少,日照时数呈极显著增加(P＜0.01),总的气候趋势呈“暖干”性。克氏针茅返青期呈极显著延迟趋势,其它物候期均呈逐年提前趋势,整个物候期呈逐年缩短的趋势。多元逐步回归分析表明,0℃至返青日的累计温度对返青期影响较大;5 月平均气温和牧草返青-抽穗期累计温度对抽穗期影响较大;4 月、6 月降水量对开花期的影响较大;6 月份降水量对成熟期的影响较大;9月份降水量对黄枯期的影响较大。     

羌塘国家自然保护区植被生长季NDVI时空变化及其对气候变化的响应

为详细了解羌塘国家级自然保护区生长季NDVI时空特征及其对气候变化的响应,使用MODIS传感器的生长季归一化植被指数(NDVI),计算2000—2020年羌塘国家级自然保护区各功能区生长季NDVI变化趋势和稳定性,结合中国第一代大气和陆面再分析产品(CRA/LAND)研究NDVI对气候变化的响应。结果表明：（1）保护区多年植被生长季NDVI均值为0.02~0.55,平均值为0.138,呈现由东南向西北逐渐减小的空间分布特征。（2）保护区86.39%的面积区域植被生长季（6—9月）NDVI呈缓慢上升趋势,并且大部分区域达到显著水平(P<0.05),剩余13.61%的面积区域植被生长季NDVI处于下降趋势,其中只有极少部分区域达到显著性水平(P<0.05);总体植被状况随时间变化呈变好趋势。（3）2000年以来保护区的生长季NDVI稳定性较差,NDVI≤0.1的大部分区域处于较低稳定度,较低稳定度和中等稳定度面积之和占整个研究区域面积的86.66%。（4）保护区在植被生长季气候趋向于“暖湿化”;气温与降水量对保护区生长季NDVI都有重要的正向影响。研究结论能为气候变化背景下该区域植被生态保护提供一定科学依据。     

气候变化对三门峡苹果生长的影响分析

为了研究气候变化对三门峡苹果生长的影响程度,利用三门峡苹果种植基地气象资料和物候资料,采用气候倾向法、对比法,分析了气温、降水变化趋势和主要气象灾害对苹果生长的影响;根据三门峡苹果种植环境对产区进行分区,结合气候区划方法,评价出各区气候适宜性评分。结果表明：近40年来苹果种植区气温呈总体上升趋势,气候变暖影响苹果花期提前,降水呈下降趋势;近3年来各区的气候适宜性差异明显,中山区和部分浅山区为苹果种植优质区,其他区分别为适宜区和次适宜区。气象灾害对苹果生长的影响表明：高温热害对塬区苹果品质影响明显;低温霜冻、冰雹对中山区苹果生长影响突出;降水减少造成干旱灾害发生频率增大。三门峡苹果各产区的气候适宜性差异明显,气象灾害影响不同,未来种植规模扩展存在较大空间。     

气候变化对宝鸡地区植被覆盖时空演变的影响

植被覆盖变化及其对气候因子的响应研究是一个长期、复杂的动态过程，本研究基于MODIS NDVI数据和宝鸡气象局11个气象站点的气候因子（气温、降水量）数据，运用趋势和相关分析法等探讨宝鸡地区近13年植被覆盖的时空变化规律及与年均温和年降水量之间的相互关系，为区域农业发展和生态文明建设工作提供了理论支撑。结果表明：（1）宝鸡地区近13a年均NDVI以0.025/10 a的速度上升，较快于三北防护林工程区1982—2006年植被覆盖的增速(0.007/10 a)，且出现2001—2002年、2003—2004年两次高恢复期；（2）多年NDVI高值区集中于太白河和湑水河之间的太白县南部地区。千河沿岸及渭河流域宝鸡段的宝鸡市、宝鸡县、凤翔、岐山南北沿岸的“带状”地区，植被覆盖最低；（3）全区植被覆盖与气温较显著正相关像元占15.016% (P<0.05)，与降水量较显著正相关像元占16.872% (P<0.05)，相关性均较好。