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众所周知,全球气候已发生明显变化,地表温度逐渐上升,物候对全球变暖的响应研究已成为物候研究的一个新的热点领域。鸟类是生态系统中最活跃、最引人注目的组成部分之一,对气候和环境的改变反应相当敏感,其物候期变化对全球气候变化已做出反应,且可作为气候变化的指示器。本研究根据江苏省气侯和物候观测资料,采用多种统计学方法,研究江苏省气候及多种候鸟物候期的趋势变化特征及候鸟物候期对气候变化的响应,并建立候鸟绝见(鸣)期的预报模型,以期为评价气候变化背景下候鸟物候期的变化状态和建立气候变化指示器提供理论参考,及为进一步了解全球气候变化对鸟类的影响提供参考。主要结论如下:
江苏省平均气温经历了由偏冷向偏暖的趋势转变,进入了一个相对偏暖的状态;总日照时数经历了由增加至减少的趋势转变,进入了一个相对减少的阶段;最高气温与最低气温表现出非常明显的不对称性。江苏省年平均气温极显著升高,除夏季外,其它三季平均气温均明显升高,最低气温极显著上升,最高气温变化不显著。全省及各区域平均气温均存在增温突变。年、夏冬两季总日照时数均呈极显著下降趋势,线性倾向率分别为63.38h10a-1,-35.88h10a-1和-20.55h·10a-1。全省及各区总日照时数均发生减少突变;年累积降水量变化不显著,秋冬两季降水量变化趋势明显;年相对湿度呈极显著下降趋势,春、秋季均显著降低(-1.12和-1.04%·10a-1);年平均风速以0.30m·s-1·10a-1速率极显著下降,四季和各区域平均风速均呈极显著下降趋势。
各候鸟始见(鸣)期除个别站外,其余各站均有提早趋势;家燕绝见期均有延迟趋势,其余各候鸟绝见(鸣)期均呈提早趋势(徐州、赣榆站布谷鸟绝鸣期有延迟趋势);间隔期与绝见(鸣)期变化趋势一致。
候鸟各物候期现象对气象要素的响应存在明显的地域性,因各候鸟习性不同,其对气候因子的响应时段不同。总体而言,各时段平均气温对各候鸟始见(鸣)期影响均较小,平均气温、风速和日照时数是影响家燕绝见期关键气候因子,平均气温和日照时数对布谷鸟绝鸣期影响均较大,但响应时段不同;6月相对湿度是影响四声杜鹃绝鸣期的关键气候因子;10月平均风速和2月累积降水量是影响豆雁绝见期的关键气候因子。
各候鸟物候期均对敏感气候因子发生突变响应(豆雁绝见期、始见期除外),其突变点基本同步、早于或滞后于各时段敏感气候因子,表明物候期变化对气候变化的响应较敏感,可作为气候变化指示器。
采用多元逐步回归建立江苏省各区候鸟绝见(鸣)期模型,并采用实测数据对其进行验证显示,各候鸟绝见(鸣)期模拟值与实测值RMSE在2-5d,平均相对误差均小于10%,模型预报效果较好。