中国植物物候变化预测

根据中国20个观测站点的木本、草本植物物候资料,结合气温、降水资料,预测了1989～2099年植物始展叶期、始花期物候,结果表明：未来我国气温、降水、季节开始时间变化,对我国植物物候期有明显的影响,其中气温对物候期的作用最为显著。春季气温升高,春季物候期提前,未来全国5区植物始展叶期、始花期均以显著的提前趋势为主,植物...     

春华秋实皆素材 四季佳景入题来——例谈物候的命题角度

一、利用物候现象作为单一的时空信息命制试题 我国陆地疆域主要分布在温带地区,四季变化明显,不同季节的物候现象差异显著。义务教育阶段的相关课程已经涉及了我国标志性物候,加之考生在日常生活中可通过各种途径了解我国标志性物候,如“春桃夏荷秋菊冬梅”通过历代文人诗句的描写已经人尽皆知,故地理试题中的标志性物候并不会给考生造成理解上的困难。将包含物候现象的诗句设置为试题情境或选项,要求考生判断春、夏、秋、冬四个季节,既能摆脱考试冷冰冰的面孔,又能考查考生的综合素质,是常见的命题角度。     

近50年关中西部24节气气温变化特征及突变分析

利用关中西部渭滨区、太白县、陇县3个国家气象站1970—2019年气温数据,运用线性变化趋势分析、Mann-Kendall检验法和滑动T检验法,分析关中西部不同地域24节气气温变化和突变特征。研究表明：近50 a关中西部24节气气温呈单峰型分布,大暑气温最高,小寒最低。春季型节气增温最快,秋季型节气降温最快,春季增温快于秋季降温。惊蛰和清明气温升幅最大,立冬降幅最大。气温日较差冬季型（川塬区）和秋季型节气（南北山区）最小,夏季型（川塬区和北部山区）和冬季型节气（南部山区）最大。春季型节气除立春外,平均气温、最高气温、最低气温均为显著增温趋势,其他季节型节气仅最低气温多呈显著增温趋势。24节气气温年代变化呈波动上升趋势,气温距平为“负—正”变化特征。4个物候性节气中惊蛰、清明气温呈极显著上升趋势,小满、芒种呈显著上升趋势。惊蛰1973、2004—2019年显著增温,1999年为气温转暖突变年;清明2005—2019年显著增温,1999年为转暖突变年;小满1981—1982、2001—2019年显著增温,1976年为转暖突变年;芒种2005—2007、2009、2011—2019年显著增温,1995年为转暖突变年。     

影响鲁西南木本植物秋季物候期的气象要素分析

选取鲁西南地区1981—2020年旱柳、榆树、合欢、楝树4种不同科属典型木本植物物候期资料,结合当地相应时期的气候资料进行相关性分析,研究气象要素变化对不同种类木本植物秋季物候期产生的影响。结果表明：（1）鲁西南地区1981—2020年平均日平均气温、平均日最低气温均呈极显著上升趋势,上升速率分别为0482 ℃/10 a、0609 ℃/10 a。（2）受气候变化影响,鲁西南地区四种木本植物的秋季物候期均呈推迟趋势,榆树、旱柳对于气候变化的敏感度高于其他两种木本植物,木本植物的秋季物候期中落叶末期对气候变化响应最为强烈。（3）鲁西南地区木本植物秋季物候期变化受气温、地温、风速的影响较大,其中气温、地温越高,木本植物秋季物候期会出现的越晚;风速越大,木本植物秋季物候期会出现的越早。（4）鲁西南地区木本植物秋季物候期虽受日照、降水、空气湿度等气象要素影响,但影响并不显著。     

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。     

多时相MODIS指数提取东北三省水稻种植面积

为准确提取水稻面积,以东北为研究区域,采用多时相16d合成MODIS增强型植被指数数据和8d合成MODIS地表反射率数据提取水稻种植分布。选取水稻代表样点利用IDL编程提取物候曲线,利用归一化植被指数(NDVI)将水稻与其他明显地类区分,然后建立水稻增强型植被指数(EVI)、地表水体指数(LSWI)之间的相关关系,结合最新2015年土地利用数据提取东北三省2015年水稻种植面积。同时运用运筹学理论建立省级尺度水稻判别条件最优化模型,分析其在空间分布上的差异性和相关性,并将结果与统计年鉴进行对比分析,分析表明MODIS数据适合大区域省级范围水稻面积的提取,精度可达90%以上。由此得出,MODIS数据在省级尺度提取水稻种植面积上有着较大的优势。     

基于HJ-1A/B卫星CCD数据的江汉平原农田物候探测

利用HJ-1A/B卫星CCD数据,提取2013—2015年三年江汉平原农田的归一化植被指数NDVI,构建时间序列曲线,利用小波变换对HJ-1A/B卫星所得的NDVI数据进行平滑降噪处理,结合地面调研资料,提取江汉平原农作物的物候信息。研究结果表明,HJ-1A/B卫星可用于农田物候监测,对于小区域的农田作物长势监测具有独特的优势。     

基于MODIS时序植被指数的区域物候信息提取

利用黑龙江省2012年16 d 250 m的MODIS NDVI数据,使用Savitsky-Golay滤波法、Logistic调合函数模型和非对称Gaussian模型3种方法对曲线拟合重构,引入均方根误差比较3种方法的优劣;在曲线平滑的基础上提取物候参数,分别对森林和农用地用固定阈值和动态阈值提取其物候参数,目的在于比较两种阈值设定方法的优劣,并获取阈值使物候参数结果与作物农事历信息吻合。结果表明,Savitsky-Golay滤波法在与原始曲线近似度方面优于另外两种拟合方法。     

气候变化影响下北海公园冰上运动季的特征与情景模拟

北海公园冰上运动是北京传统体育文化遗产的重要组成内容以及冬季休闲旅游的代表性符号,强化其气候变化影响与适应研究,对于应对全球变化的挑战、践行“大力发展冰雪经济”的指示具有重要意义。本文从多源文献中提取分析了其冰场多年启闭日期（间接指示冰层厚15 cm）的变化特征,并结合气温器测数据以及4种气候情景数据（SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5）,利用留一交叉验证法探讨了不同温度指标和拟合方程的预测效果差异,进而对未来冰上运动季的变化、潜在影响与适应对策进行分析。结果表明：① 1989—2018年冰上运动季始日、末日和持续长度的均值分别为1月1日、2月5日和36 d,对应的趋势表现为不显著的推迟（1.00 d/10a）、提前（-0.77 d/10a）和延长（1.11 d/10a）,时序变化可区分为1989—2000年、2001—2013年和2014—2018年3个阶段。② 冰上运动季始、末日分别对其日期前59 d的日最低温和前94 d的日最高温有较好响应,利用这两个指标和玻尔兹曼函数可更好预测冰上运动季变化。③ 2021—2099年冰上运动季始日、末日和持续长度的均值分别较1989—2018年晚1 d、早1 d和缩短2 d,3个指标变幅一致缩小,对应的0.14 d/10a、-0.21 d/10a和-0.34 d/10a的趋势均达到0.01的显著性水平。④ 未来79 a内冬季两大节庆中元旦冰上运动的适宜性要大于春节,其中春节的适宜性在4种气候情景下相差不大,而元旦的适宜性则在4种情景下有一定差别。⑤ 在相关预估结果上,BCC-CSM2-MR、CanESM-5和UKESM这3种区域气候模式并没有太大差异,而热岛效应影响尚待深入研究。⑥ 为了在气候变暖背景下促进体旅融合消费、保障冰上运动产业高质量发展,运营企业应采取强化游客安全保障、扩展旅游产品谱系、购买冰量保险等全方位主动适应措施,研究者应加强研究气候变化影响的复杂性、改进旅游流的预测效果,而管理部门应大力推动产业风险管理报告的编制,充分重视气候变化风险的动态评估。     

华北平原玉米播种期和品种变化对冠层温度的影响及地表生物物理机理

通过改变陆—气界面的地表水热交换,农田管理变化是气候变化的重要反馈过程之一。华北平原玉米的播种期和有效积温发生了规律性变化,改变了叶面积指数(LAI)、地表反照率(α)、净辐射(R_n)、潜热(LH)和冠层温度(T_c)等,成为区域气候变化的重要反馈过程。论文利用SiBcrop模型模拟3种玉米情景(春玉米、夏玉米、潜在玉米)下的LAI、α、R_n、LH和T_c的季节动态。结果表明,春玉米具有早播种、早收获、早LAI峰值的特征;夏玉米具有晚播种、晚收获、晚LAI峰值的特征;潜在玉米具有早播种、晚收获、高LAI的特征。模拟情景之间LAI差异为±2.5 m²·m^-2;T_c差异为±0.5 ℃。地表反照率(α)和地表能量分配是决定情景之间T_c差异的决定因素,播种期推迟,以α升高的降温效应为主;有效积温增加,以LH分配增多的降温效应为主。春玉米具有最高的冠层温度,夏玉米和潜在玉米的冠层温度较低且差异很小。研究结果对于促进农田土地管理变化适应和缓解区域气候变化具有一定意义。