1982～2010年喀什木本植物物候变化与气候变化的关系

利用喀什国家基准气候站1982～2010年的气象观测数据和地面物候观测资料,采用气候倾向率和气候趋势系数方法,分析气温、降水、日照时数的变化特征以及其对新疆常见的5种木本树种物候期的影响.结果表明:近29年来喀什气候增暖,气温、降水量和日照时数等基本气象要素的增加趋势较明显,年平均气温和年总降水量的增幅分别为0.37～1.10℃/10a和12.14mm/10a;以季节而言,在春季气温和日照时数的升幅最大,降水量在秋季较明显.这种气候变暖的趋势与5种树物候期有密切相关,春季气温和春季日照时数的增多使物候期提前,而秋季的降水量促进木本植物的生长,使物候期延迟.     

西北干旱半干旱区春小麦生长对气候变暖响应的区域差异

对分别位于西北特干旱、干旱、半干旱3种主要气候类型区的敦煌、武威（1981—2005年）、定西3个农业气象观测站(1986—2005）年的气候变化对春小麦各个物候期及其产量的影响进行分析，结果显示：不同台站的气候变化模式在时间和空间上都不同，武威和定西的气温增加而降水量减少，气候均呈现暖干化趋势，但前者的变化量大于后者。所不同的是敦煌站的气温和降水量都呈增加趋势。相关分析结果，一方面显示了在不同的气候类型区，影响春小麦生长的主导因子不同，影响敦煌、武威、定西3站春小麦生长期天数和产量的主导气象因子分别为≥0℃积温、日均温、降水量。另一方面也显示了同一气象因子对不同地区作物的影响程度、强度和方向都不同，日均温的增加对不同地区春小麦生长期的负效应表现为武威＞敦煌＞定西；≥0℃积温对春小麦生长期和产量的正效应表现为敦煌＞定西，对武威春小麦的生长期有正影响，而对产量有负影响；降水量对半干旱雨养农业区定西春小麦生长期和产量的正影响最大且极为显著（P＜0.01）；日照时数对不同地区春小麦整个生长期和产量的正影响敦煌＞定西＞武威。气候变化最终导致敦煌站春小麦的产量以8.8 g/（m2·a）的速率显著增加，武威、定西受气候暖干化的影响，春小麦产量分别下降0.3 g/（m2·a）、5.5 g/（m2·a）。造成这些差异的主要原因可能是各地的气候条件不同，其次是各地的栽培条件、田间管理（如灌溉、施肥、病虫害防治）等非气象因子的不同所致，各地作物的生长及产量形成都是气象因子和非气象因子共同作用的结果。 [HT5H]关〓键〓词：[HT5K]区域差异；响应；气候变暖；春小麦  [HT5H]中图分类号：P463.2;S162.5〓〓〓文献标识码：A[HT5SS][HK]     

遥感技术在植物物候研究中的应用综述

通过遥感技术研究植物物候现象的机理分析,认为植被指数可反映植被各物候期的特征。国内外在探测植物生长季始末日期、花期变化、净第一性生产力变化、全球碳收支等方面的研究促进了植物物候的发展;同样物候研究也可提高遥感影像植物分类和作物估产的精度,同时可促进高光谱遥感的发展。通过我国物候研究从传统的农林业应用转向注重遥感探测、生态学应用的现状分析,展望了我国物候发展方向：关注植物生长季始末时间的时空分布规律;遥感监测植物季相变化;遥感监测植物花期;注重探讨植物生理和生态特征;植物高光谱遥感物候研究;重视物候科普普及工作。     

植被物候的遥感提取及其影响因素研究进展

植被物候是反映植被动态的重要指标和气候变化对生态系统影响的重要感应器,它影响着地表反照率、粗糙度、蒸发散、CO₂通量以及人类生产活动。首先论述了基于遥感的植被物候提取方法和植被物候变化的影响因素两方面的研究进展,然后指出气候变化背景下植物物候研究存在的突出问题,包括遥感难以直接获取常绿植被叶片和冠层结构物候、尺度效应阻碍遥感产品与地面观测的匹配、气候要素(降水和日间、夜间温度等)和城市化对物候的影响及协同作用机制不清楚、缺少针对植被类型的物候产品和模型以及未将物候间滞后效应纳入考虑等。开展常绿植被物候指标的遥感提取方法及算法研制,探索气候变化、极端天气气候对物候的影响机制及未来预估,分析城市化、植被类型对物候的影响以及与气候变化的协同效应,建立综合考虑降水、滞后效应和尺度效应的群落尺度物候模型,是未来工作关注的重点。     

湖南长沙、衡阳地区1888～1916年的春季植物物候与气候变化

文章根据清代王闿运所著《湘绮楼日记》中的湖南长沙、衡阳地区的春季物候记录,重建了该地区1888～ 1916年的春季植物物候距平序列。分析发现,1888～1916年春季植物物候期平均较现代推迟3.22d,其中1890年 代迟4.89d,1900年代迟2.22d,1910年代迟4.29d。进而推算,长沙、衡阳地区1888～1916年的春季比现代冷,平 均气温低0.37℃。该结果可使长沙地区的年代际春季温度序列延长到1890年代。     

近400年来新疆策勒红柳沙包稳定氧同位素与气候变化

建立红柳沙包沉积纹层年代序列和提取气候环境信息是高分辨率古气候环境变化研究的重要手段。利用策勒达玛沟红柳沙包高度约450 cm沉积纹层红柳落叶的稳定氧同位素数据,结合策勒气象站1960~2011年观测数据,运用移动平均法对稳定氧同位素和气象数据进行平滑处理后,运用相关分析及逐步回归法,定量重建了策勒地区近400年来的4月平均气温和3月降水量序列。研究结果表明:红柳落叶δ^18O平均值为33.96‰,波动范围为27.18‰~44.07‰,波动幅度为16.89‰,δ^18O变化受多个气候要素的综合影响。δ^18O与4月平均气温呈显著负相关,与2月和12月平均气温呈显著正相关;δ^18O与10月、4月、5月、9月、7月以及全年的空气相对湿度呈显著正相关;δ^18O与3月、9月和8月的降水量呈显著正相关,与2月降水量呈显著负相关;δ^18O与2月日照时数呈显著正相关,与9月和10月的日照时数呈显著负相关。策勒地区近400年来气候变化可划分4个阶段:1635~1725年为暖干期,1726~1792年为冷湿期,1793~1897年为暖干期,1898~2009年为冷湿期。     

亚洲高山区积雪物候时空动态及其对气候变化的响应

以亚洲高山区为研究区,在对2000—2020年逐日MODIS积雪产品进行去云处理的基础上提取了每一水文年的积雪日数（snow-covered days, SCD）、积雪开始日期（snow onset date, SOD）、积雪结束日期（snow end date, SED）和积雪持续日数（snow duration days, SDD）等积雪物候参数,并分析了积雪物候时空动态特征及其与气候变化的响应关系。结果表明：亚洲高山区积雪物候空间差异较大,并呈现出主要受海拔影响的垂直地带性分布规律。研究区SED主要集中在3—6月,在低海拔区SED出现在3月份及以前,而高海拔山区则推迟到6月份及以后;SOD主要集中在9—12月,高海拔山脉及高纬度地区的SOD出现较早,而低海拔区的SOD多出现在11月及以后。近20年,研究区SDD主要呈缩短趋势,在13.5%的区域呈显著缩短,而仅7.4%的区域为显著延长;SED主要呈提前趋势,在15.8%的区域显著提前,而仅8.8%的区域为显著推迟;SOD主要呈推迟趋势,在11.4%的区域表现为显著推迟,在8.2%的区域为显著提前。亚洲高山区积雪物候年际变化对气候变化的响应关系明显,积雪累积期气温是影响SOD年际变化的主导因子,而融雪期气温是影响SED年际变化的主导因子;气温的上升,导致了SOD的推迟、SED的提前和SDD的缩短。     

湖北仙女山人工隧洞现代石笋气候学——灰度及其指示意义

以长江三峡岩溶地区仙女山隧洞内一根生长期为9年的现代石笋为研究对象,利用数字图像分析技术获得高分辨率的年际-季节时间尺度的石笋灰度序列。与当地器测气象数据进行对比分析发现,仙女山石笋灰度和降水量、温度具有相似的变化趋势:降水量越大,温度越高,石笋灰度值越大;降水量越小,温度越低,石笋灰度值越小。关于影响石笋灰度变化的主导因素是降水量还是温度,还需要进一步深入的研究。      

德国西部生长季节的一次趋势转折

近年的研究指出 ,北半球植被的生长季节正在逐渐延长。这一根据大气二氧化碳浓度季节变化、陆地年平均气温和卫星遥感数据的推断 ,尚有待于利用对地面植被的实际观测资料予以检验。由于植物物候现象如开花、展叶、叶变秋色和落叶等客观地描述了陆地植被的季节性生长状况 ,所以 ,利用树木的物候发生期便可确定生长季节的开始与结束时间。文中分析了德国西部 10个自然区域近 30年来物候生长季节长度的时间波动 ,发现在 2 0世纪 70年代中期存在着一次趋势转折 ,从而表明 ,有关近几十年来北半球高纬地区植被生长季节在逐渐延长的结论 ,并不能代表德国西部的实际情况。进一步的研究显示 ,生长季节时间序列与指示其开始的春季物候发生期时间序列呈负相关关系 ,而与 1月或 2月气温时间序列呈正相关关系 ,由此推断 ,春季物候发生期与气温的变化可以作为检测生长季节长度波动的早期征兆。     

近20年气候变暖对北京时令旅游的影响——以北京市植物园桃花节为例

北京植物园桃花节是赏花专题时令旅游的典型代表,以近20年植物园桃花节的起讫时间、持续时间及相关气温、物候期等数据为依据，探讨了气候变暖对时令旅游的影响。结果表明：1994年前后桃花节开始日期存在着显著的均值差异，后一时段比前一时段约提前6天，植物园桃花节的开始日期在总体上响应了以山桃始花为代表的北京春季物候提前的变化趋势。同时，桃花节开始日期与上年山桃始花日期、上年年均温度存在显著相关性，反映人们对桃花节的决策是参照上一年的物候现象做出的，相对于气候年际波动存在1年的滞后。桃花节结束日期受人为因素影响较大，但总的来说气候变暖有利于桃花节持续日数的延长。此外，桃花节响应气候变化的滞后性，使得气候波动容易引起时令旅游产品的不稳定，不利于时令旅游的经济效益和社会效益。     

云南丽江旅游气候舒适度分析

利用丽江1954-2009年的月气温、降水、相对湿度、风速、日照时数等影响旅游气候舒适度的气象资料, 对其进行年际、年内变化规律分析. 在计算其温湿指数THI、风效指数K和着衣指数ICL的基础上, 构建了一个新的综合气候舒适度评价模型, 分析计算了丽江市综合旅游气候舒适度, 划分出适宜于旅游的季节分布. 结果表明: 该地3-11月均较适宜旅游, 其中最佳旅游舒适期为5-9月; 2000年以来, 气温升高、风速降低、降水量减少、湿度下降的暖干趋势, 有利于吸引更多的游客, 并增加了游客在出游期间的舒适度; 冬春季节气温的升高, 使得全年中适宜旅游的时间在增加, 对旅游业发展有促进作用.     

1971—2006年珠穆朗玛峰地区蒸发皿蒸发量的变化及其影响因素

升温率略高于平均最高气温的升温率.珠峰地区日照时数和平均风速的显著下降,以及相对湿度的明显增加可能是蒸发皿蒸发量下降的主要原因.     

疏勒河上游多年冻土区植物生长季主要温室气体排放观测

选取青藏高原东北部疏勒河上游多年冻土区的高寒草甸样地为研究对象, 对2011年植物生长季(6-10月)主要温室气体(CO₂、 CH₄CH₄和CO₂)的排放进行了观测. 结果显示: 疏勒河上游多年冻土区高寒草甸地表CO₂、 CH₄和N₂O排放速率范围分别为7.58~418.60 mg·m^-2·h^-1, -0.20~0.14 mg·m^-2·h^-1和-27.22~39.98 μg·m^-2·h^-1. 0~10 cm土壤温度、 含水量和盐分与CO₂和CH₄排放速率显著相关, 但与N₂O排放速率无显著相关. 日均排放速率显示, CO₂和N₂O在整个观测期均表现为排放; CH₄在植物返青期和生长旺盛期表现为排放, 在枯黄期伴随表层土壤发生日冻融循环时为吸收. 从9月30日12:00-10月6日14:40, 表层0~10 cm土壤经历了3次日冻融循环, CO₂和N₂O日均排放速率分别由冻融前的60.73 mg·m^-2·h^-1和9.91 μg·m^-2·h^-1提高到122.33 mg·m^-2·h^-1和11.70 μg·m^-2·h^-1. 土壤温度、 含水量和盐分是影响CO₂和CH₄排放的重要因子, 表层土壤冻融交替作用可提高地表CO₂和N₂O的排放速率.     

青藏高原那曲中部土壤温湿分布特征

青藏高原土壤水热状况对气候变化和植被退化方面的研究具有重要意义,土壤湿度的准确刻画还会影响到数值预报模式对当地及其下游地区降水的模拟能力。为此,采用中国科学院那曲高寒气候环境观测研究站安多观测点2014年1—12月的土壤温度、土壤湿度观测资料以及同期安多气象站观测数据,分析了青藏高原那曲中部不同深度土壤温湿度的分布特征及其与气温、降水量等气象要素的关系。结果表明：土壤温度在浅层为正弦曲线,随着土壤深度的增加,曲线逐渐接近直线。土壤升温迅速而降温过程缓慢。封冻和解冻日期随土壤深度的增加而推迟,封冻期逐渐缩短。不同层次土壤湿度日内变化较小。月变化呈单峰型结构,峰值和谷值基本出现在8月和12月。土壤湿度上升速率较下降速率缓慢。区域尺度上GLDAS-NOAH资料显示出类似的变化特征。土壤温湿度在一年中的变化不一致,但土壤温湿度呈显著正相关。浅层土壤的温度梯度明显大于深层;浅层土壤湿度最大,中间层较大,深层土壤湿度最小。随着干季向湿季的转换,由于太阳辐射的增加,非绝热加热呈增加的趋势。土壤湿度与气象要素在不同时段的相关性存在一些差异,但总体上土壤湿度与气温、降水量和相对湿度呈正相关,与风速、日照时数相关性不显著。     

黄土丘陵沟壑区山地苹果林蒸散特征

以黄土丘陵沟壑区的典型代表米脂为研究区,选取苹果林地生态系统为研究对象,揭示苹果林地的蒸腾蒸发耗散规律及其影响机制,为指导有限水资源条件下苹果产业发展科学布局、优化管理措施及充分挖掘苹果林地的生产潜力提供科学依据.运用热扩散茎流计（TDP）、小型蒸发皿测定了组成苹果林地蒸散的果树蒸腾量和土壤蒸发量,运用水量平衡公式计算了冠层截留量,分析了各气象因子与蒸腾速率的关系,并评估了苹果林地的蒸散量,以期正确认识和评价苹果林地生态水文效应.不同生育期的日均蒸腾速率大小依次为果实膨大期>果实着色期>新梢生长及幼果发育期>萌芽开花期,小时尺度下,不同生育期蒸腾速率到达峰值的时间不同.不同天气条件下,晴天状况下树干蒸腾量明显大于阴天,影响苹果林地蒸腾速率的主要气象因子为太阳辐射和空气温度.果实膨大期及果实着色期为果树耗水的主要时期.降水对蒸腾的影响表现出滞后效应.植被蒸腾量、土壤蒸发量、冠层截留量对蒸散的贡献率由大到小依次为58.9%、26.8%、14.3%.试验期间,降水量大于蒸散量,果园水分收支略有盈余,不同月份土壤水分收支情况不同,应加强萌芽开花期、新梢生长及幼果发育期果园的水分管理.      

黄河上游流域蒸散量及其影响因子研究

利用彭曼公式计算了80年代以来黄河上游流域蒸散量,分析了该地区蒸散量、日照时数、气温、空气饱和差等气候因子的变化趋势,着重研究了诸因子对蒸散量的影响。研究发现,黄河上游流域蒸散量呈逐年增大趋势,并以每年3.25 mm的速度递增;而作为主要影响因子的日照时数则以每年3.6小时的速度增加;气温同样表现出逐年升高的趋势,其气候倾向率为0.4℃/10 a;空气饱和差也以每年0.02 hPa的速度递增。因此,可以认为,黄河上游流域日照时数、气温及饱和差的增加,加剧了草地蒸散量的增大,而蒸散量的增大和降水量的减少则直接影响到了黄河上游流量的减少和草地荒漠化的蔓延。     

黄淮海流域蒸发量的变化及其原因分析

利用研究区1956-2000年117个气象台站的小型蒸发皿观测资料,分析了黄淮海流域蒸发量的变化趋势及其可能原因。结果表明,近50年来本区蒸发量减少十分显著,其变化速率一般在-50 mm/10a,平原地区最大变化速率达到-80mm/10a以上。蒸发量下降最明显的季节是春季和夏季,其中春季减少最大区域主要在海河流域的东南部和黄河下游,而夏季的减少主要在淮河流域。造成蒸发量减少的直接气候原因可能是日照时数及太阳辐射的减少,平均风速和气温日较差的降低可能也起着重要的作用。     

高寒针茅草原土壤湿度变化特征及与降水量和牧草产量的关系

利用青海省三江源区兴海县牧业气象站1999-2012年西北针茅牧草生长季的土壤湿度、降水量及牧草产量资料,分析了西北针茅牧草生长季不同生育期土壤相对湿度的变化特征,及与降水量和牧草产量的关系。结果表明：高寒草地西北针茅牧草生长季降水量随年际呈显著增加趋势。牧草返青和枯黄期间的降水量呈减少趋势,抽穗、开花和成熟期降水量均呈增加趋势,其中开花期间的降水量增加趋势极显著。牧草生长季土壤相对湿度随年际呈显著上升趋势,且与生长季降水量之间相关极显著。牧草开花、成熟、抽穗和枯黄期土壤相对湿度的增加趋势显著。牧草开花期土壤相对湿度与气温为显著正相关,抽穗期和全生育期的土壤相对湿度与气温负相关显著。抽穗期、开花期、成熟期和全生育期土壤相对湿度与降水量正相关显著。西北针茅牧草产量与枯黄期土壤相对湿度呈极显著的相关关系。     

1961—2008年若尔盖高原湿地的气候变化和突变分析

利用1961—2008年若尔盖高原湿地境内的5个气象台站的逐月气象数据和玛曲水文站的径流数据,分析了近48a来若尔盖湿地的气候变化趋势,并应用M-K方法、累积距平和滑动t检验对年降水量和平均气温的气候突变进行了检测.结果表明:从1960年代的冷湿期,到1980年代中期到1990年代中后期的冷干期,再到1990年代末起增暖迅速进入暖干期,若尔盖湿地气候呈现较明显的暖干化趋势:一方面,总云量持续减少,日照时数上升,平均气温明显上升,气温日较差逐渐减小;另一方面,降水量、蒸发量、径流量总体都呈减少趋势,干燥指数也逐渐降低.秋季是若尔盖高原湿地气候发生暖干化最明显的季节,气候变暖主要是平均最低温度显著升高的贡献.日较差是蒸发量变化的最重要的影响因子,但低云量、气温、日照等的作用也不能忽视.年平均气温和降水量分别在1997年和1985年发生突变,分别转为迅速增暖和持续减少.