鲁西南木本植物物候期对气候变化的响应

利用1983-2009年鲁西南地区木本植物物候观测资料,采用统计分析方法研究鲁西南地区木本植物物候对气候变化的响应,探讨了木本植物物候与平均气温、日照时数及降水的相关性。结果表明:(1)近27a年平均气温逐渐升高,年降水量也有偏多趋势,年累计日照时数逐渐减少。(2)毛白杨、旱柳、榆树芽开放期随着时间的推移逐年提前;展叶期、开花期等春季物候期也相应提前;植物生长季长度逐年延长。(3)在各种气候因子相关分析中,气温对植物物候的影响最显著,日照时数次之,降水量最弱。植物的芽开放期、开花期、展叶期与1-4月平均气温呈显著负相关,随着气温的升高,日照时数增加,毛白杨春季物候期提前明显,旱柳、榆树物候期也有提前趋势;降水量对物候期影响最弱。     

鲁西南木本植物物候期对气候变暖的响应

以鲁西南地区9种木本植物为研究对象,采用统计分析方法研究其物候期对气候变暖的响应规律。结果表明:(1)研究区气温呈上升趋势,尤以冬季升温最显著,在春、秋、冬季及年际水平的气温变化中,平均最低气温的上升趋势明显高于平均气温和平均最高气温。(2)随着气候变暖,木本植物春季物候期普遍提前,秋季物候期推迟,其中旱柳的整个物候期及毛白杨和榆树的春季物候期均呈极显著提前(P0.01),榆树的落叶期和梧桐的叶全变期和落叶末期呈极显著推迟(P0.01)。(3)春季物候期与前1~2个月平均气温及年平均气温呈负相关,秋季物候期主要与其前2旬的平均最低气温呈正相关。9种木本植物中,旱柳对气候变暖的响应最明显,其次是毛白杨和榆树,合欢和梧桐对气候变暖的响应则较迟钝。研究结果可为气候变暖背景下城市绿化及农时预报提供参考。     

内蒙古小叶杨近30年物候变化特征及其对气温变化的响应

根据近30a内蒙古自治区24个气象站小叶杨的物候观测资料,分析小叶杨春季萌动和秋季叶变色的物候特征,以更好地掌握农时变化,合理安排农牧业生产。结果表明,近30a来,小叶杨春季平均芽开放期有提前的趋势,全区平均提前速率为1.4d/10a,其中20世纪90年代出现提前的年次百分比最高,2000-2008年次之;秋季叶全变色期有推迟的趋势,全区平均推迟速率为3.0d/10a,其中2000-2008年出现推迟的年次百分比最高;小叶杨春季芽开放期与春季气温间存在显著的负相关关系（P〈0.05）,秋季叶全变色期与秋季气温间呈显著的正相关关系（P〈0.05）,即春季气温越高小叶杨芽开放越早,而秋季气温越高小叶杨叶全变色越迟。     

晋南地区不同海拔高度典型木本植物物候特征及其对气候变化的响应

基于1983-2016年临汾市不同海拔高度上3个农业气象观测站(尧都区、隰县、安泽县)的6种典型木本植物物候期和温度的观测资料,统计分析其变化特征及相互影响。结果表明:(1)研究区年及四季气温整体呈上升趋势,尧都区增温幅度最大,春季增温极显著;月平均气温除隰县个别月份略有下降外,大多以增温趋势为主,其中3月增温极显著(P0.01),是年平均气温升高的主要因素。(2)研究区内木本植物物候期最早和最晚平均相差1～2个月,物候期变化呈现较强的区域性特征,尧都区和安泽的木本植物春季物候期提前,秋季物候期推迟,植物生长季延长;隰县木本植物春季物候期推迟,秋季物候期提前,植物生长季呈缩短趋势。(3)木本植物展叶始期对年、春季及展叶前1～2个月的平均气温响应显著,随着气温升高,木本植物展叶始期表现为一致提前趋势;木本植物落叶末期在尧都区和安泽县随着气温的升高表现为明显的推迟趋势,受年、秋季及落叶前1个月的平均气温影响显著,在隰县随气温的升高表现为普遍提前趋势,受年均气温变化影响显著;随着气温升高尧都区和安泽县的木本植物生长季延长,隰县木本植物生长季变化不明显。说明晋南地区不同海拔高度的气温及其变化趋势存在较大差异;各代表站典型木本植物的物候期和生长季对气候变化的响应不同。     

气候变暖对山西南部典型植物物候的影响

选取山西省运城市、临汾市、晋城市和长治县农业气象试验站典型木本和草本植物1982-2004年物候观测资料及各地1970-2004年气温资料,运用距平、线性趋势等方法分析各地气温和植物物候期的变化特征,以及气温对植物物候期的影响。结果表明,(1)春季物候期普遍呈提前趋势,生长季呈延长趋势;木本植物秋季物候期呈推迟趋势,大部分地区草本植物黄枯始期表现为略提前趋势,黄枯末期表现为推迟趋势。(2)随着年平均气温的不断升高,植物春季物候期呈提前趋势;木本植物秋季物候期呈推迟趋势,草本植物黄枯末期大多呈提前趋势。气温每升高1℃,植物展叶始期提前1～18d。     

河西走廊东部不同类型植物物候对气候变化的响应

基于甘肃省武威市气象局1980-2004年对多年生植物旱柳和中国槐物候期、1981-2008年对一年生植物春小麦和玉米发育期的观测资料,运用线性倾向估计法、膨化相关、SPSS统计软件进行逐步回归和方差分析,建立了关键物候期的气候预测模型。结果表明：（1）在分析期内,多年生木本植物相同物候期最晚与最早出现日期相差达20～38d,一年生草本植物达11～30d,反映出物候期对气象条件年际变化非常敏感。（2）分析期内多年生植物春季多数物候期提前（线性倾向率-2.008～-3.246d/10a,P〈0.05）,秋季物候期推迟（线性倾向率6.631～7.108d/10a,P〈0.01）。一年生植物的春、夏季物候期均有提前的趋势（线性倾向率-1.494～-4.122d/10a,P〈0.05）,秋季物候期推后不显著。（3）从各物候间隔期变化看,多年生植物绿叶期延长速率为1.046～7.738d/10a,营养生长期延长速率为0.877～8.454d/10a,干物质积累期延长速率为4.392～7.738d/10a,秋季生长期延长速率为0.477～3.015 d/10a。一年生植物春季营养生长期缩短速率为2.17～3.41d/10a,秋季生殖生长期延长速率为3.322d/10a。（4）对多年生植物而言,平均气温、平均最低气温、平均最高气温和20cm、80cm、160cm地温是影响春、夏、秋季物候期的主要气象因子,温度越高春季物候期越提前,夏、秋季物候期越推迟。对一年生植物而言,平均气温、平均最低气温、平均最高气温和20cm、80cm、160cm地温也是主要影响因子,气候变暖,春、夏、秋季物候期均提前。     

气候变暖背景下西藏中南部苹果物候期变化及其气候影响因子分析

利用2001-2020年西藏泽当农业气象站苹果物候期和逐日平均气温(T_m)、最高气温(T_max)、最低气温(T_min)、气温日较差(DTR)、相对湿度(RH)、降水量(Pr)、日照时数(S)和≥0℃积温(∑T₀)等资料,采用线性回归、Pearson相关系数和逐步回归等方法,分析近20a西藏中南部苹果物候期及生长期长度的变化趋势,以及影响的主导气候因子,以期揭示西藏高原苹果物候期变化特征及其对气候变暖的响应。结果表明：2001-2020年西藏中南部苹果除可采成熟期以1.28d·a^-1的速率呈提前趋势外,其它物候期平均每年推迟2.83～7.64d;果实生长发育期长度、花期长度平均每年分别缩短8.92d和5.98d,而果树全生育期长度略有延长,速率为0.65d·a^-1。各物候期T_max趋于升高,T_min呈降低趋势,DTR显著增大;多数物候期RH、S呈显著减少趋势;Pr在可采成熟期前以增加为主,之后趋于减少。春季物候期主...     

北京植被净初级生产力对物候变化的响应

植被净初级生产力（Net Primary Productivity,NPP）对物候的响应是全球气候变化背景下的重要研究内容,气候变化对植物物候与NPP的影响仍需明了,物候的时空变异规律更需深入探讨。该研究基于2001-2020年MODIS归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）数据提取北京植被物候信息,利用CASA（Carnegie-Ames-Stanford-Approach）模型模拟NPP,通过线性回归、趋势分析和结构方程模型等方法,阐明NPP与物候时空变化特征,探究气象因素和物候变化对NPP的影响。结果显示：1）2001-2020年超过70 %的区域出现生长季开始（Start of Growing Season,SOS）逐渐提前,平均每年提前0.53 d。超过90%的区域生长结束期（End of Growing Season,EOS）逐渐推迟,平均每年推迟0.51 d。2）SOS提前和生长季（Length of Growing Season,LOS）延长均对NPP增长产生显著影响（P<0.05）。SOS每提前1 d,NPP增长3.74 g/m2;LOS每延长1 d,NPP增长2.56 g/m2 。秋季EOS推迟对NPP变化影响不显著。3）春季和秋季,气候通过改变物候（SOS、EOS）对NPP的间接影响大于直接影响,而夏季温度和降雨对NPP的直接影响更大。该研究表明春季物候变化是NPP年际变异的重要驱动因子,春季物候提前导致NPP年总量增加。研究结果是都市区植被生产力如何响应气候变化认识的重要补充。     

青海省诺木洪地区物候季节划分及应用

根据诺木洪气象站1980～2000年的物候期观测资料和年降水量、日照时数、气温3气象要素进行统计分析和归纳，划分出诺木洪地区的物候季节：春季(初春、仲春)、夏季、秋季(初秋、仲秋)、冬季(初冬、隆冬、晚冬)，根据物候出现期和界限温度的密切关系，为农林牧生产部门如何利用物候季节，科学安排农事活动，提供依据和建议。     

近150年北京春季物候对气候变化的响应

对北京春季6种物候的计算得出其代表性指标一山桃始花期，并分析物候对气温变化的响应模式。根据气温变化态势，将历史时期气温和物候资料划分为4个时间段，并采用u检验论证时间段间具有显著性差异，分析物候期对气温变化的响应模式和机制，得出：物候期的提前与推迟对温度的增高与降低的响应是非线性的，在同等增、降温幅度下，因降温而导致的物候期推迟幅度较因增温而导致物候期提前幅度小；平均气温增高1℃，北京春季物候期提前2．8—3．6d。并估算了未来北京春季物候变化趋势。     

Bayesian analysis of temperature sensitivity of plant phenology in Germany

The temperature sensitivity of 43 phenological phases was analysed in Germany within the period 1951–2006 with the help of a Bayesian approach. First a Bayesian model comparison of monthly temperatures and phenological phases throughout the year was conducted. We analysed the data as constant (mean onset date), as linear (constant trend over time) and as change point model (time varying change). The change point model involves the selection of two linear segments which match at a particular time. The matching point is estimated by an examination of all possible breaks weighted by their respective change point probability. Secondly a Bayesian coherence analysis was applied to investigate the relationship between phenological onset dates and an effective temperature generated as a weighted average of monthly means. Temperature weight coefficients were obtained from an optimization of a coherence factor by simulated annealing.Results reveal that late spring, summer and early autumn temperature months exhibit a clear preference for the change point model (>50%) indicating nonlinear change. The temperature development of April and August shows exceptionally high nonlinearities compared to the other months with change point model probabilities of 78% and 81% over the last five decades.For all phenophases a strong dependence of phenology on temperature is determined. We can classify two main temperature response patterns of the studied phenological phases: on the one hand spring phenophases are particularly sensitive to temperatures in April, exhibiting a prompt response. On the other hand summer phenophases are less influenced by temperature during or right before the month of the onset. They reveal a delayed response to nonlinear temperature changes mainly of April. Especially abrupt changes during the temperature sensitive stage of species cause a pronounced change in plant phenology regardless of the time of onset.     

河北省木本植物物候变化特征及其对气候变暖的响应

以1981-2006年河北省10个国家农业气象观测站的木本植物物候观测资料和47个气象站的地面观测资料为基础,运用线性倾向估计、Pearson相关系数、EOF和REOF等统计学方法,研究了河北省木本植物物候期的变化特征及其对气候变暖的响应。结果表明：河北省木本植物展叶始期总体呈提前趋势,其中东部沿海平原提前趋势最大,中南部平原次之,西北部山区最小;叶初变色期主要表现出推迟趋势,生长季长度以延长趋势为主;春季气温对展叶始期的影响最显著,河北省春季气温每上升1℃,木本植物展叶始期提前4.6d;各站点生长季倾向率与年均温倾向率呈显著正相关,即年均温升幅大的站点,生长季延长的幅度也较大。研究结果对丰富河北省物候与气候变化关系研究具有一定意义。     

新疆冬小麦物候与气候条件研究

利用１９８０￣１９９０年新疆气象局所属的２４个农业气象观测点所获得的冬小麦物候资料及相应的气候资料,研究了冬小麦物候期及其分布规律,冬小麦物候期间隔日数和冬小麦生长发育的农业气候农业。结果表明：纬度愈高,海拔高度愈高,冬前冬小麦物候期愈早,而春季返青后物候期愈晚,但纬度及海拔高度对冬小麦物候期的影响不是常数,随物候期而异;冬小麦物候期间隔日数从播种到冬前停止生长为５８ｄ,从返青到孕穗为６０ｄ,抽穗     

水利开发对二滩水库浮游植物及水质状况季节性影响

2010—2014年连续5 a（春季、夏季、秋季、冬季）对四川二滩水库进行浮游植物及水质定点采样调查,研究水利开发对浮游植物种类组成、数量特征、群落多样性及水质状况的影响。结果表明:（1）水利开发区共检出浮游植物7门251种,绿藻门（Chlorophyta）90种,所占比例为35.86%,对照区共检出浮游植物7门166种,绿藻门68种,所占比例为40.96%,水利开发区和对照区浮游植物种类在夏季和秋季较高,春季和冬季较低;（2）二滩水库水利开发区和对照区浮游植物Shannon-Wiener多样性指数（H）、Pielou均匀度指数（J_P）、Margalef种类丰富度指数（S）在夏季和秋季较高,春季和冬季较低,随季节呈先增加后降低趋势,而浮游植物密度（D）在秋季最低,不同季节浮游植物密度和丰富度指数均表现为水利开发区显著或者极显著高于对照区,多样性指数和均匀度指数均表现为对照区极显著高于水利开发区（p < 0.01）;（3）水利开发区和对照区水温、pH,TN,NH₄⁺-N,TP,高锰酸钾指数,BOD₅和COD_cr浓度呈一致的变化规律,随季节的变化呈先增加后降低趋势,秋季最高,春季和冬季较低,其中水温在夏季最高,透明度随季节变化呈“V”字形规律,在春季最高,秋季最低,而水温和TP浓度在水利开发区和对照区并没有明显差异;不同季节pH,TN,NH₄⁺-N,高锰酸钾指数,BOD₅和COD_cr浓度均表现为水利开发区高于对照区,局部有所波动,在冬季二者的差异不明显,说明了水利开发对二滩水库冬季水质的影响较小;（4）相关性分析表明二滩水库浮游植物群落多样性与水温和TN浓度呈显著或极显著正相关,与pH呈显著负相关,说明pH、水温和TN含量是影响二滩水库浮游植物多样性的主要因素。     

长江三角洲近岸水域表层沉积物重金属分布特征及其影响因子

采用ICP-MS测定了不同季节长江三角洲沉积物中重金属(Ni,Cu,Cr,Zn,Cd和Pb)含量并探讨了其影响因子。结果表明:(1)长江三角洲沉积物中Pb和Zn占重金属总量比例最高,Hg和Cd占重金属总量比例较小;沉积物重金属含量均以秋季和冬季最高,夏季次之,春季最低。(2)长江三角洲沉积物中Cr,Cu和Ni元素均以残渣态为主,Zn和Cd主要以弱酸提取态为主,Pb较均匀地分布于不同形态中。(3)长江三角洲沉积物中pH值和电导率基本表现为春季夏季秋季冬季,其中秋季和冬季pH值差异不显著(p0.05),二者显著低于春季和夏季(p0.05);沉积物中全碳、全氮、全磷和全钾含量均以秋季和冬季最高,夏季次之,春季最低,其中不同季节全氮和全钾含量差异均显著(p0.05)。(4)Pearson相关性分析可知,长江三角洲沉积物中Cr,Pb,Cd的弱酸浸提与重金属总量之间表现出显著的正相关关系(p0.05),而6种重金属元素的可还原态与重金属残渣态之间没有显著的相关性(p0.05);Cr,Cu,Pb的弱酸浸提与可还原态没有显著的相关性(p0.05),Ni,Zn和Cd的弱酸浸提与可还原态具有显著的相关性(p0.05)。(5)长江三角洲沉积物中6种重金属元素的不同形态均与养分等指标存在显著的正相关性,而pH值和电导率与不同形态重金属呈负相关,全碳含量是控制长江三角洲沉积物重金属元素分布的主要因素。     

基于干燥指数的近45年云南滇中地区干湿状况的变化特征

基于1970—2014年云南省滇中地区9个气象站点的气象数据,以Penman-Monteith公式为基础计算干燥指数,结合M-K检验法和5 a滑动平均法,分析了滇中地区干湿状况的时空变化规律。结果表明:（1）滇中地区实际蒸散量与潜在蒸散量呈显著正相关关系,说明Penman-Monteith公式计算的潜在蒸散量适合滇中地区;（2）滇中地区干燥指数多年平均值为1.55,属于半干旱区,近45年干燥指数整体呈上升趋势,上升幅度约为0.063/10 a,春季干燥指数呈减小趋势,减小幅度约为0.025/10 a,夏季、秋季和冬季均干燥指数呈上升趋势,其中秋季呈现显著上升趋势,上升幅度依次为0.024/10 a,0.111/10 a,0.476/10 a,M-K检验结果表明干燥指数发生突变的时间主要集中在20世纪70年代中前期和2009年左右;（3）滇中干燥指数受降水影响最为显著,整体上呈中间高,东西低的分布特征,冬季最干,春季较秋季干,夏季最湿;（4）在年尺度上变干趋势由中西部向东部越来越明显,春季变湿趋势由东部向中西部越来越明显,夏季变干趋势由中间向东西部越来越明显,秋季变干趋势由西北向东南越来越明显,冬季变润区主要分布在中部、东北部和东南部,变干区主要分布在西北部。     

渠江流域降水时空分布特征

基于1961-2020年渠江流域13个气象站点降水数据,运用累积距平、Mann-Kendall检验、小波分析和Kriging插值等方法研究分析了流域降水量及暴雨事件的时空分布特征。结果表明:渠江流域60年年均降水量1 126.17 mm,年降水量整体呈缓慢上升趋势,降水倾向率为6.9 mm/10 a。年降水量波动剧烈,存在27年、15年的周期性变化。年均降水量呈现由西部向东北部递增的趋势,降水量高值区位于流域东北部万源地区,低值区位于西部巴中地区。年降水量倾向率呈现由西北部向东南部递增的趋势,东部及南部降水倾向率为10~15 mm/10 a。渠江流域降水呈季节性变化,春季、秋季降水量呈下降趋势,夏季、冬季降水量呈上升趋势。5年滑动平均数据表明,夏季降水倾向率为16.9 mm/10 a,秋季降水倾向率为-7.7 mm/10 a。季节降水量波动明显,突变点较多,春、夏、秋季突变点主要集中于1961-1980年和2010-2020年间,冬季突变点集中于1985-2005年间。渠江流域春、夏、秋、冬四季降水倾向率最高值分别位于流域南部、东北部、东南部和西部。渠江流域汛期暴雨年均日数为4.28日,暴雨日数整体呈上升趋势,60年内暴雨日数以0.21 d/10 a的速率增加。汛期暴雨日数年际波动明显,1965年、1983年、1984年呈显著增加趋势。汛期暴雨日数存在14年、21年的周期性变化。渠江流域多年平均暴雨日数呈现由西南部向东北部递增的趋势,流域南部达川地区的上升趋势最快,较流域整体上升趋势高0.15 d/10 a。     

近50年长三角地区季节的气候变化特征

根据长三角地区31个站点1961-2010年逐日气温资料,按照国家标准进行季节划分,在研究四季长度和起始时间变化特征的基础上,利用Mann-Kendall检验、等值线等方法对季节的时间变化趋势和空间分布特征进行研究。结果表明,时间变化上,长三角地区夏季长度有极显著的增加趋势(P0.01),春、夏两季的起始日期有显著的提前趋势(P0.01和P0.05)。空间分布上,春、秋季节长度由内陆向沿海增加,夏季长度由北向南递增,冬季长度由北向南递减。四季长度变化趋势的空间结构为:春、夏季以延长为主,秋、冬季主要表现为缩短,其中夏季长度的延长最为显著(P0.01)。四季起始时间空间分布为:春、夏季南部入季早,秋、冬季北部入季早;起始时间变化趋势的空间结构为:春、夏季为一致的提早趋势;秋、冬季以延后为主。     

近20年内蒙古干旱时空动态及其对气候、蒸散发变化的响应

为实现对内蒙古旱情的动态连续监测,基于温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI),采用趋势分析、R/S分析方法,探究了内蒙古2001—2020年TVDI时空变化特征及降水、气温、蒸散发对TVDI的影响。结果表明:(1)20 a间内蒙古TVDI以每年0.000 9速率减小,且在2007年、2010年和2013年大范围出现重旱。春、夏、秋、冬季TVDI分别以每年0.000 5,0.001 8,0.001 3,0.000 07速率减小。(2)春、夏、冬季未来一段时间大部分区域TVDI将呈增加趋势,秋季大部分区域将呈减小趋势。(3)春、夏、秋季TVDI与降水和气温均以负相关为主; 冬季TVDI与气温、降水均以正相关为主。春、冬季ET与TVDI为正相关性; 夏季TVDI与ET从西南向东北相关性从正逐渐过渡为负; 秋季TVDI与ET以负相关为主。研究表明近20 a内蒙古干旱程度有所缓解,但未来干旱程度减缓趋势变小或增加。因此,后期研究应进一步分析月尺度干旱、蒸散发的时空动态,对进一步测量和预测季节性蒸散发和干旱如何联合影响内蒙古生态环境和经济发展具有重要意义。