过去150 年长三角地区的春季物候变化

利用中国历史日记中的长三角地区春季物候记录,重建了该地区1834 年以来的春季物候期变化序列,同时结合气温观测资料分析了该序列对温度变化的指示意义。主要结论有：(1) 1834-1893 年,长三角地区春季物候在波动中逐渐推迟,但19 世纪末起突然出现大幅提前;1900-1990 年以年代际波动为主要特征,1990-2010 年又再次出现大幅提前;1834 年以来,该地区春季物候最迟的年份为1893 年,最早的年份为2007 年,分别较1977-1996 年平均推迟27 天和提早17 天。(2) 长三角地区的春季物候期变化与该地区上年12 月-当年3 月及当年1-3 月气温变化的相关系数分别超过-0.75、-0.80,可很好地指示该地区的冬季与初春(特别是1-3 月) 气温变化;这为进一步集成多种代用资料重建历史时期的中国温度变化提供了重要数据基础和依据。     

遥感物候学研究进展

植物物候现象是环境条件季节和年际变化最直观、最敏感的生物指示器,其发生时间可以反映陆地生态系统对气候变化的快速响应.近年来,遥感物候观测因其具有多时相、覆盖范围广、空间连续、时间序列较长等特点,已成为揭示植被动态对全球气候变化响应与反馈的重要手段.文章在介绍植物物候遥感监测的数据集及其预处理方法的基础上.从植物物候生长季节的划分、植物物候与气候变化、植物物候与净初级生产量、植物物候与土地覆盖、植物物候与农作物估产等方面系统阐述了近5年来国内外遥感物候学研究的重要进展,并针对目前研究中存在的问题,提出近期遥感物候研究的主要方向:(1)发展一种更具普适性的物候生长季节划分方法;(2)通过开展植物群落的物候观测和选择合适的尺度转换方法,统一地面与遥感的空间信息;(3)定量分析植物物候变化对人类活动的响应机制;(4)选择适宜的数学方法和模型,实现各种不同分辨率遥感数据的融合;(5)通过动态模拟,预测植物物候对未来气候变化的响应.     

云南石林景区主要乡土植物物候特征的初步研究

为掌握石林景区主要乡土植物物候节律,选择25科35种乡土植物,对其物候特征与同期主要气象因子进行了2 a平行观测。结果表明,在2月气温达到10℃,有46%的植物开始萌动;3月气温持续增高并超过15℃,展叶的植物最多,占57.1%;开花期集中在3~6月,尤其在5月温度超过20℃,有82.9%的树种开花;果实成熟期则分散在4~12月。各个物候期的平均温度和≥5℃积温与植物物候表现较为密切,光照和温度对植物开花和结实期影响较大。根据乡土植物物候特征,结合喀斯特山地自然景观特点和景区适配植物群落建设,提出“石中有树,树中有石”的配置原则,筛选在时空格局上适应喀斯特山地环境的观赏植物,构建出与石林喀斯特景观相协调的植被景观,增加景区景观和生态价值,提升景区的内涵。     

城市湿地公园景观健康空间差异研究——以杭州西溪湿地公园为例

景观健康研究是生态系统健康的新研究方向,两者区别在于研究尺度的选择。景观健康的标准体现在景观能否可持续发展。作为城市湿地的西溪湿地公园,其可持续性表现在社会经济和生态保护的和谐发展。因此,本文从社会经济和生态保护两方面建立景观健康评价模型,运用GIS 技术使其空间化,揭示景观健康的空间差异性。结果显示：(1) 西溪湿地公园社会经济可持续性和生态可持续性的空间分异明显,社会经济可持续性较好区域主要分布在公园边界区域,占整个公园面积的2.18%,而生态保护可持续性较好的区域主要分布在公园内部,约占39.50%;(2) 公园景观健康较好的区域分布在公园内部区域,占公园面积的25.06%;较差的区域分布在公园周边区域,以公园南边界附近分布面积较大;(3) 景观健康状态与景观要素的功能特征及其空间分布格局息息相关。     

19世纪后半叶至20世纪初叶梅雨带位置的初步推断

提取《湘绮楼日记》中1869~1916年间长沙、衡阳地区夏半年(4~9月)的逐日天气记录,重建4~9月逐旬平均降水日数序列和6~7月逐候平均降水日数序列,与现代(1951~1980)长沙气象观测数据进行对比,发现当时梅雨期结束于7月3候,较现代推迟2候;梅雨持续时间2~3旬,比现代长约1旬。参考物候信息(历年平均蝉始鸣日期)得出结论:19世纪后半叶至20世纪初,冬季风势力强于现代,压制了副热带高压北进,当时梅雨带位置较现代偏南1~2个纬度。长衡地区因此较现代更接近梅雨带中心,出现了更明显的梅雨。     

三江平原湿地景观结构的时空变化

基于湿地是流域中重要的景观和生态系统的思想,结合已有历史资料和遥感资料进行不同时段景观制图和GIS分析,对三江平原挠力河流域湿地景观结构和50年 (1949~2000) 来时空变化进行了系统研究,得出的主要结论为：(1) 流域湿地具有特殊的纵向结构、横向结构的景观梯度特征和内部结构特征,并且景观梯度特征与流域地形梯度、水文梯度以及地貌结构特征相协调;(2) 流域湿地景观结构在人类活动干扰下发生了巨大变化：景观纵向结构从连续的基质景观变化为河岸带景观,横向结构从明显的景观类型梯度特征变化为单一类型景观,而景观内部结构特征则表现为镶嵌斑块体的不断丧失;(3) 大规模土地开发活动和水利工程建设是流域湿地景观结构变化的主要驱动力。     

1982-2006 年欧亚大陆植被生长季开始时间遥感监测分析

植被物候是环境条件季节和年际变化最直观、最敏感的生物指示器,物候变化可以反映陆地生态系统对气候变化的快速响应.论文基于1982-2006 年连续25 年的GIMMS AVHRR NDVI数据,采用动态阈值法、延迟滑动平均法,双Logistic 和Savitzky-Golay 方法提取欧亚大陆植被的生长季开始时间,并对不同方法的提取结果进行比较和分析.然后以动态阈值法的物候提取结果,研究了1982-2006 年期间植被物候变化趋势以及物候对温度变化的响应情况.结果表明：动态阈值法在欧亚大陆地区生长季开始时间提取率高,在纬度上的变化趋势稳定;北方森林/针叶林和苔原地区的生长季开始时间提取结果最稳定,低纬度区域的变率最大.1982-2006 年,大部分植被类型的生长季开始时间表现出提早趋势,其中森林覆盖区域提早趋势明显,变化幅度为11.45~15.61 d/25a;除了郁闭式至开放式( > 15%) 灌木丛( < 5 m)植被类型外,植被物候和温度表现出负相关关系,变化幅度为1.32~3.47d/℃,这也验证了近几十年气候变暖的趋势.     

1965-2014年北京西郊地区植物观赏期对气候变化的响应

基于1965-2014年北京地区50种植物物候数据和同期日均温等气象资料,运用相关、回归分析法分析了北京地区绿叶观赏期、观花期和秋叶观赏期（开始日、结束日、时间长度）的变化趋势、变化形式及其对气候变化的响应情况。结果表明：① 北京西郊地区50种植物的绿叶观赏期为4月14日-10月15日,观赏期长度为163~219天。观花期为4月29日-5月17日,观花期长度为6~77天。秋叶观赏期为10月15日-11月14日,观赏期长度为16~41天。② 近50年来,北京西郊地区50种植物的3个观赏期都发生了一定程度的变化。绿叶观赏期开始日提前3.1天/10a,结束日推迟3.6天/10a,观赏期延长6.8天/10a。观花期开始日提前1.6天/10a,结束日提前0.5天/10a,观赏期延长1.2天/10a。秋叶观赏期开始日推迟3.6天/10a,结束日推迟1.1天/10a,观赏期缩短2.5天/10a。③ 绿叶观赏期延长主要表现为开始日提前,结束日推迟。观花期延长主要表现为开始日提前程度大于结束日提前程度,春花植物和夏花植物的观花期延长和缩短的表现形式基本一致。秋叶观赏期缩短主要表现为开始日推迟程度大于结束日推迟程度。④ 春季气温升高1 ℃,绿叶观赏期开始日提前3.9天、结束日推迟5.2天;观花期开始日提前3.4天,结束日提前1.9天。秋季气温升高1 ℃,秋叶观赏期开始日和结束日分别推迟5.2天和2.2天。⑤ 将不同观赏期重叠搭配可营造不同色彩和风格的植被景观,进而设计出不同特色的景观观赏主题。植物观赏期的变化可为园林景观创新设计提供有力参考,为植物观赏活动时间的安排提供科学依据。     

河北省坝上草场资源特点及其利用改造

坝上地区包括张北、沽源、康保、尚义、丰宁和围场六个县的全部或一部分。总面积为17729平方公里,占全省总面积的9.3％。是高原地形,系内蒙高原的东南缘部分。平均海拔为1500米,总地势南高北低,相对高差在50米以下呈一波状高原景观。在坝头一带,地势较高,与坝下地区有一明显的过渡地带,即坝缘区。高原中部由一系列相互重迭的湖、淖、滩、岗、梁等组成,因相对高差不大,所以远看是山,近看是平川。     

1985-2012年哈尔滨自然历主要物候期变动特征及对气温变化的响应

利用中国物候观测网观测数据,新编制了哈尔滨地区1985-2012年的自然历。通过与原自然历（1963-1984年）比较,揭示了近30年以来哈尔滨地区21个植物99个物候期的变化特征,并通过物候期与气温的相关分析探讨了物候变化原因。结果表明：自1985年以来,哈尔滨的春季、夏季、秋季的物候期开始日期提前,冬季开始日期推迟。其中春季（以白榆叶芽膨大期为代表）、夏季（以暴马丁香开花始期为代表）、秋季（以金银忍冬果实成熟期为代表）分别提前了7天、6天和19天,冬季（以胡桃楸落叶末期为代表）推迟了2天。各物候期在春季、夏季、秋季的平均日期相较于原自然历提前了3~11天,在冬季推迟了3天。四季各物候期最早日期均以提前为主,夏冬季物候期最晚日期有所推迟。另外,各季节内部分物候期出现的先后次序发生了变化。近30年该地区气温的升高是物候季节开始日期提前的首要原因。且不同植物和物候期对气温变化的响应敏感性不同可解释物候季节内物候期先后次序的变化。     

Vegetation and environmental changes in western Chinese Loess Plateau since 13.0 ka BP

Pollen records from the Chinese Loess Plateau revealed a detailed history of vegetation variation and associated climate changes during the last 13.0 ka BP. Before 12.1 ka BP, steppe or desert-steppe vegetation dominated landscape then was replaced by a coniferous forest under a generally wet climate (12.1–11.0 ka BP). The vegetation was deteriorated into steppe landscape and further into a desert-steppe landscape between 11.0 and 9.8 ka BP. After a brief episode of a cool and wet climate (9.8–9.6 ka BP), a relatively mild and dry condition prevailed during the early Holocene (9.6–7.6 ka BP). The most favourable climate of warm and humid period occurred during mid-Holocene (7.6–~4.0 ka BP) marked by forest-steppe landscape and vegetation alternatively changed between steppe and desert- steppe from ~4.0 to ~1.0 ka BP.     

13kaBP以来黄土高原西部的植被与环境演化(英文)

Pollen records from the Chinese Loess Plateau revealed a detailed history of vegetation variation and associated climate changes during the last 13.0 ka BP.Before 12.1 ka BP,steppe or desert-steppe vegetation dominated landscape then was replaced by a coniferous forest under a generally wet climate(12.1-11.0 ka BP).The vegetation was deteriorated into steppe landscape and further into a desert-steppe landscape between 11.0 and 9.8 ka BP.After a brief episode of a cool and wet climate(9.8-9.6 ka BP),a relati...     

13 ka BP 以来黄土高原西部的植被与环境演化

通过对黄土高原西部三个剖面的孢粉记录分析, 重建了该区13 ka BP 以来详细的植被 与气候演化序列。结果表明, 12.1 ka BP 以前, 研究区植被以干草原为主, 气候寒冷干燥。 12.1~9.8 ka BP 植被变化显著。期间出现两次显著的湿润期, 分别为12.1~11.4 ka BP、 11.2~11.0 ka BP, 可与博令暖期和阿勒罗得暖期对比; 两次持续时间和强度明显不同的干旱 期出现在11.4~11.2 ka BP 和11.0~9.8 ka BP, 可分别与中仙女木事件和新仙女木事件对比。 经过短暂的快速变湿后, 9.6~7.6 ka BP 研究区植被以疏林草原为主, 气候波动频繁但总体温 和偏干。7.6~4.0 ka BP 森林和森林草原植被出现, 气候温暖湿润。其中6.6~5.8 ka BP 温带落 叶阔叶林发育, 为研究区全新世最适宜期。自4.0 ka BP 以来研究区草原和荒漠草原交替出 现, 气候在总体干冷的环境下存在次一级的干湿波动。     

2000-2016年青海湖湖冰物候特征变化

湖冰物候特征是气候变化的灵敏指示器。基于2000-2016年青海湖边界矢量数据,结合Terra MODIS和Landsat TM/ETM+遥感影像及气象数据,利用RS和GIS技术综合分析青海湖湖冰物候特征变化及其对气候变化的响应。结果表明：① 青海湖开始冻结、完全冻结、开始消融和完全消融的时间分别为12月中旬、1月上旬、3月中下旬和3月下旬至4月上旬,平均封冻期和平均完全封冻期为88 d和77 d,平均湖冰存在期和平均消融期为108 d和10 d。② 近16年间青海湖湖冰物候特征各时间节点变化呈现较大的差异性。湖泊开始冻结日期相对变化较小,完全冻结日期呈先提前后推迟的波动趋势,开始消融日期呈先推迟后提前的波动趋势,完全消融日期在2012-2016年呈明显提前趋势。青海湖封冻期在2000-2005年和2010-2016年呈缩短趋势,但减少速率慢于青藏高原腹地的湖泊。③ 青海湖冻结和消融的空间模式相同,即湖冰形成较早的区域则消融较早,且前者持续时间（18~31 d）整体上大于后者（7~20 d）,二者相差约10 d。④ 冬半年负积温大小是影响青海湖封冻期的关键要素,但风速和降水对青海湖湖冰的形成和消融亦发挥着重要作用。     

近20 a呼和浩特市城市化对植被物候的影响

了解植被物候与城市化之间的关系对于认识人类活动对生态系统的影响至关重要。基于呼和浩特市近20 a MODIS的两种植被指数数据,利用动态阈值法提取了植被物候,结合城市化指标,研究了2001—2020年呼和浩特市植被物候对城市化的响应。研究表明：森林和灌木地返青期（Start of growing season,SOS）发生较早（平均值第132 d）,但其枯黄期（End of growing season,EOS）也较早（第265 d）。SOS较晚的是耕地（第168 d）,EOS较晚的是草地（第275 d）,表明研究区木本植物SOS和EOS均早于草本植物。人造地表植被物候年际变化较大,在SOS和EOS的物候变化率分别为每10 a提前4.1 d和推迟0.7 d。此外,以人造地表比率和城乡梯度信息（即从城市核心到周边农村地区的同心环）为城市化指标,探讨了呼和浩特市中心城区植被物候对城市化的响应。研究发现SOS随人造地表比率上升而提前,EOS则出现相反的趋势。从城乡梯度上看,在特定范围内,远离城市中心SOS波动上升,即距城市中心越远植被SOS越晚,而EOS逐渐下降,即距城市中心越远植被EOS越早。总之,不同的城市化指标显示了植被物候对城市化的非线性响应。     

Protecting the national parks and the world heritage sites in China: challenge and strategy

To protect the richness, diversity and uniqueness of China's ecosystems and landscapes, more than 150 national parks (named "National scenic and historic interest areas" in China), 85 national geoparks and 230 national nature reserves have been delimited nationwide. In addition, a total of 30 world heritage sites (4 mixed, 4 natural, 22 cultural), 24 biosphere reserves and 8 world geoparks have been ratified for China in a short time by the UNESCO. Unfortunately, most of these national and…     

Protecting the national parks and the world heritage sites in China: challenge and strategy

About 70% of its land area as mountains and plateaus, China is the largest mountain country in the world. Thanks to its vast territory (9.6 million km²), outstanding relief and varied climates, China boasts extremely plenty of ecosystems and landscapes. From south to north, it traverses almost all the temporal zones from tropical rainforest in the southernmost to frigid-temperate needle-leaved forest in the northernmost; from east to west, it sees a gradual transition fro humid forest landscape to extremely arid desert landscape; vertical change of landscapes is most striking owing to the existence of many high mountains (above 6000–7000 m, e.g., the Himalayas, the Kunlun, the Tianshan, the Hengduan, etc.) and plateaus, especially the immense Tibetan Plateau (averagely 4500 m above sea level). All of this give rise to the richness and diversity of ecosystems and landscape in China. Some of the ecosystems are endemic to China, e.g., alpine desert and alpine steppe in the Tibetan Plateau. As a result, China bears a great responsibility in the protection of global ecosystems and landscape.     

Spatial-temporal variations of vegetation cover in Yellow River Basin of China during 1998–2008

Using an integrated method combining wavelet analysis and non-parameter Mann-Kendall test, this paper analyzed spatial-temporal variations of vegetation cover in the Yellow River Basin based on SPOT-VEG images from 1998 to 2008. The results indicate: (1) Vegetation cover presented marked seasonal variation during the study period, with minima around winter and maxima in summer. The detail component D5 (with semi-period of 240 days) has presented a major contribution to the intra-annual variability. Forest vegetation presents a marked decreasing trend, while alpine shrubs, meadow, typical steppe, desert steppe, and forest (meadow) steppe vegetation all show a marked increasing trend. (2) Mean vegetation amount increased from the upper to lower reaches of the basin. It is low in the Ordos Plateau and Loess Plateau, and high in the southern Loess Plateau and the lower reaches. Amplitude of the annual phenological cycle presents an opposite pattern in spatial distribution with that of the mean vegetation amount. (3) Vegetation cover presented a dominant positive inter-annual change trend, which implies that the eco-environment in the region has steadily improved. Only a few areas show a negative trend, which are located in the upper reaches and the southern Loess Plateau.     

Spatial pattern of grassland aboveground biomass and its environmental controls in the Eurasian steppe

Vegetation biomass is an important component of terrestrial ecosystem carbon stocks. Grasslands are one of the most widespread biomes worldwideplaying an important role in global carbon cycling. Thereforestudying spatial patterns of biomass and their correlations to environment in grasslands is fundamental to quantifying terrestrial carbon budgets. The Eurasian steppean important part of global grasslandsis the largest and relatively well preserved grassland in the world. In this studywe analyzed the spatial pattern of aboveground biomass(AGB)and correlations of AGB to its environment in the Eurasian steppe by meta-analysis. AGB data used in this study were derived from the harvesting method and were obtained from three data sources(literatureglobal NPP database at the Oak Ridge National Laboratory Distributed Active Archive Center(ORNL)some data provided by other researchers). Our results demonstrated that:(1) as for the Eurasian steppe overallthe spatial variation in AGB exhibited significant horizontal and vertical zonality. In detailAGB showed an inverted parabola curve with the latitude and with the elevationwhile a parabola curve with the longitude. In additionthe spatial pattern of AGB had marked horizontal zonality in the Black Sea-Kazakhstan steppe subregion and the Mongolian Plateau steppe subregionwhile horizontal and vertical zonality in the Tibetan Plateau alpine steppe subregion.(2) Of the examined environmental variablesthe spatial variation of AGB was related to mean annual precipitation(MAP)mean annual temperature(MAT)mean annual solar radiation(MAR)soil Gravel contentsoil p H and soil organic content(SOC) at the depth of 0–30 cm. NeverthelessMAP dominated spatial patterns of AGB in the Eurasian steppe and its three subregions.(3) A Gaussian function was found between AGB and MAP in the Eurasian steppe overallwhich was primarily determined by unique patterns of grasslands and environment in the Tibetan Plateau. AGB was significantly positively related to MAP in the Black Sea-Kazakhstan steppe subregion(elevation 3000 m)the Mongolian Plateau steppe subregion(elevation 3000 m) and the surface(elevation ≥ 4800 m) of the Tibetan Plateau. Neverthelessthe spatial variation in AGB exhibited a Gaussian function curve with the increasing MAP in the east and southeast margins(elevation 4800 m) of the Tibetan Plateau. This study provided more knowledge of spatial patterns of AGB and their environmental controls in grasslands than previous studies only conducted in local regions like the Inner Mongolian temperate grasslandthe Tibetan Plateau alpine grasslandetc.     

中国国家公园与世界遗产地保护——挑战与战略

About 70% of its land area as mountains and plateaus,China is the largest mountain countryin the world.Thanks to its vast territory (9.6 million km2),outstanding relief and varied climates,China boasts extremely plenty of ecosystems and landscapes.From south to north,it traverses almostall the temporal zones from tropical rainforest in the southernmost to frigid-temperate needle-leavedforest in the northernmost; from east to west,it sees a gradual transition fro humid forest landscape toextremely arid desert landscape; vertical change of landscapes is most striking owing to the existenceof many high mountains (above 6000-7000 m,e.g.,the Himalayas,the Kunlun,the Tianshan,theHengduan,etc.) and plateaus,especially the immense Tibetan Plateau (averagely 4500 m above sealevel).All of this give rise to the richness and diversity of ecosystems and landscape in China.Some ofthe ecosystems are endemic to China,e.g.,alpine desert and alpine steppe in the Tibetan Plateau.As aresult,China bears a great responsibility in the protection of global ecosystems and landscape.