【摘 要】
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植被物候是反映植被对全球气候变化响应的简捷而有效的指标,其时空分布格局的变化对于识别并预测生态系统应对频发的气候突变或渐变事件起重要作用。高度异质的环境条件、敏
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植被物候是反映植被对全球气候变化响应的简捷而有效的指标,其时空分布格局的变化对于识别并预测生态系统应对频发的气候突变或渐变事件起重要作用。高度异质的环境条件、敏感脆弱的生态系统是青藏高原地区的特征,生态监测站点和气象站点的不均匀分布导致了青藏高原的物候监测存在较大的局限性。不同的数据源和物候提取方法产生的差异对青藏高原物候空间分布格局和年际变化动态的研究造成较大的不确定性,无法进一步了解高寒地区生态系统对全球气候变化响应。本研究分别利用植被归一化指数(NDVI)和太阳诱导叶绿素荧光数据(SIF)反演青藏高原植被物候,进而比较了两类结果在不同空间分布和时间趋势上所产生的共性和差异性,以及分析了青藏高原植被物候分布格局对气候因素的响应模式,主要结果有:(1)青藏高原地区的植被物候反演结果表明,两类数据在空间分布格局上具有一致性。植被生长整体表现为东北部开始早,结束早,西南部开始迟,结束迟,生长季长度自西北向东南逐渐延长。(2)两类数据在统计分布上呈现显著的差异。反演SOS(生长开始时间)时,SIF反演结果迟于NDVI。反演EOS(生长结束时间)时,SIF反演结果早于NDVI。反演LOS(生长季长度)时,SIF反演结果短于NDVI。与EOS和LOS相比,SOS对两类数据结果的差异更为敏感。(3)两类数据反演得到植被物候年际趋势具有明显差异。研究物候年际趋势时,发现SIF和NDVI反演结果均有提前或推迟的趋势。SOS的反演结果表明,SIF在2001-2017年呈现显著的提前趋势,平均每年提前0.64天,NDVI在1982-2013年无显著的推迟趋势;EOS的反演结果表明,SIF在2001-2017年呈现显著的提前趋势,平均每年提前0.32天,NDVI在1982-2013年呈现显著的提前趋势,平均每年提前0.16天。研究物候年际趋势的空间分布时,发现SIF反演的结果比NDVI变化更强烈;SOS和EOS在西南部均表现出推迟趋势,而在其余区域SOS总体表现为提前趋势,EOS则没有明显趋势。(4)SOS的反演结果表明,SIF随海拔每上升100米推迟0.9d,NDVI随海拔每上升100米推迟0.4d。EOS和LOS随海拔上升变化不明显。(5)青藏高原局部区域的植被物候受到不同气候因素的影响。1982-2013年间在青藏高原西南部SOS与夏季温度呈现正相关;在西北边沿、东部三江源区域,SOS与夏季温度呈负相关;在藏北高原北部和青海高原东南部,SOS与夏季降水呈正相关。本研究分析了青藏高原植被物候的时空变化趋势以及初步探究与气候因素相关性的空间格局,发现了两类数据对物候反演结果的显著影响,这主要与数据获取时对地面植被信息的选择有关。本研究突出了补充SIF数据对青藏高原植被物候反演的重要意义,为后续青藏高原的物候格局特征化提供数据参考,也为更有效地监测青藏高原植被物候、探索高寒植被应对全球变化下对生态系统的响应提供基本科学依据。
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