伊犁河谷植被物候变化特征及其对气候变化的响应

本文基于2001—2021年MODIS NDVI数据和气象数据,利用TIMESAT软件提取伊犁河谷植被物候参数,结合Sen趋势分析、M—K检验和偏相关分析等方法,研究伊犁河谷植被物候变化特征及其对气候(气温、降水)变化的响应。结果表明:伊犁河谷植被生长季始期(Start of the growing season,SOS)、生长季末期(End of the growing season,EOS)、生长季长度(Length of growing season,LOS)主要集中在45~113 d,290~335 d,186~279 d,海拔每上升100 m,SOS约推迟1.9 d,EOS提前1 d,LOS缩短2.9 d。SOS呈提前的像元占79.91%;EOS呈推迟的像元占81.64%;LOS呈延长和缩短的像元占31.89%,26.39%。1000 m以下草原SOS最早且提前天数最多(61.5 d);1000 m以上草原EOS提前天数最多(34.8 d),阔叶林仅提前7.6 d。SOS受2,3月气温及1,2月降水影响,3月气温升高使SOS提前;EOS与8月气温正相关,与9月降水负相关。本研究为伊犁河谷的植被资源保护与生态环境可持续发展提供科学依据。

蒙古国西部地区植被物候变化特征及其对气候因子的响应

对陆上生态体系而言,植物生理季节性变化是衡量其对气候转变反响的关键度量尺度,尤其对全球气温上升现象极为敏感的高纬度与高海拔地带的植物生理季节性。本研究借助MOD13A1卫星遥感资料,叠加温度与降水数据,剖析2000~2021年间蒙古国西部地区植被生长季始期(Start of growing season,SOS)、生长季长度(Length of growing season,LOS)以及生长季末期(End of growing season,EOS)的时空变化特征和海拔依赖性变化机制。结果如下:(1)蒙古国西部地区的SOS主要集中在第90~125 d,近22 a来SOS呈微弱的提前趋势,提前幅度为0.23 d/a。(2)植被物候与气象要素的关系表明,2月的气温和降水与SOS显著负相关(P<0.05),1月的气温和降水与SOS显著正相关(P<0.05),而EOS主要受8月气温和降水的影响。(3)草甸草原和典型草原SOS主要受降水影响,高山草原、荒漠草原以及针叶林的SOS主要受气温影响,所有植被类型的EOS对温度的响应更大。总的来说,研究区植被物候与气候因子表现出季节性的差异,响应规律复杂。

黄河流域2001—2020年植被物候及其对气候变化的响应

植被周期性的物候更替被公认为是全球气候变化的综合指示器,深入研究区域植被物候的变化趋势和时空特征,可以提高对该区生态系统稳定性及动态变化程度的认识。基于2001—2020年16天、250m分辨率的中分辨率成像光谱仪归一化植被指数(MODIS NDVI)数据,利用Savitzky-Golay滤波法(S-G)和相对阈值法提取黄河流域植被物候参数,结合谷歌地球引擎(GEE)平台提供的欧洲中期天气预报中心第五代陆地再分析数据集(ERA5-LAND)小时气候再分析数据集和气候危害组红外降水站数据(CHIRPS)日降水数据集数据,运用趋势分析和偏相关分析等方法,探究全球气候变化下黄河流域不同植被分区物候参数空间分布特征、变化趋势,及其对气候因子的响应。结果表明:(1)2001—2020年黄河流域气候整体呈暖湿化的发展趋势,年均温上升幅度为0.15℃/10a(P>0.05),年降水增加幅度为24mm/10a(P<0.05)。(2)黄河流域暖温带落叶阔叶林区域的生长季始期和中期最早,温带南部典型草原亚地带和温带南部荒漠草原亚地带最晚,温带灌木、禾草半荒漠亚地带的生长季结束期最晚,青藏高原高寒植被区域的生长季长度最短。(3)全流域内生长季始期和中期分别有69.3%和66.4%的面积呈提前趋势(P<0.05),生长季末期50.9%的面积结束期呈推迟趋势(P<0.05),66.1%的面积整个生长季长度呈延长趋势(P<0.05)。(4)不同植被地带气候对物候参数影响存在差异,温度因子对带北部典型草原亚地带、高寒草原地带和高寒草甸地带的物候参数影响较大,降水和太阳辐射因子对温带南部典型草原亚地带、温带灌木、禾草半荒漠地带、温带南部荒漠草原亚地带和中亚热带常绿阔叶林地带的物候参数影响较大。

塞罕坝木质部生长物候与植被物候的差异及影响因素

为探究塞罕坝地区木质部生长物候与植被物候变化规律及其影响因子,基于塞罕坝样点数据的木质部生长物候监测数据及NDVI数据利用最佳阈值提取方法获得预测木质部生长物候的最佳阈值,并基于该阈值预测塞罕坝地区2010-2021年木质部起止生长物候。利用动态阈值法基于遥感数据提取植被物候,对比分析木质部生长物候与植被物候空间变化差异及其影响因子。结果表明,塞罕坝地区木质部生长始期主要集中在每年第111~150天,木质部生长末期主要集中在每年第235~257天。植被木质部生长季长度大约为96~130 d。塞罕坝地区木质部生长物候比植被物候起始期提前3~21 d,该差异主要受温度降水和坡度影响,而生长结束期延后3~43 d,该差异主要受植被覆盖度影响。木质部生长季长度比植被物候长9~64 d,主要受降水的影响。由于木质部生长比植被物候更能反映树木碳汇的形成时期,因此更长的木质部生长物候表明更多的碳积累。

京津冀地区植被物候时空变化及其对城市化的响应

温度在调节植被物候的变化中起着重要作用,气候变暖和城市化均会对温度产生影响进而影响植被物候。基于京津冀地区2001—2020年的归一化植被指数(NDVI)时间序列影像,参照物候观测站点监测数据,采用动态阈值法提取出研究区关键物候参数,即生长季始期(SOG)、生长季结束期(EOG)和生长季的长度(LOG),分析近20年京津冀地区耕地、林地、草地不同植被的物候时空变化特征及其城乡差异,从而探讨植被物候对城市化的响应。结果表明:(1)耕地SOG分布呈现双波峰现象,林地和草地的SOG相对集中,3种植被的EOG的分布均较为集中;2001—2020年京津冀大部分地区的SOG提前,EOG推迟,LOG呈现延长的态势。(2)从城乡梯度物候差异的空间分布特征来看,整体而言耕地、林地、草地3种植被类型的城区物候与农村相比都存在SOG提前,EOG推迟的情况,并且城区与农村的物候差异幅度要明显大于城乡过渡带与农村的物候差异。(3)从城乡梯度物候差异的时间分布特征来看,2001—2020年间,研究区中新老城区、城乡过渡带和农村的SOG提前,EOG推迟,LOG延长,但耕地、林地、草地3种植被物候参数的城乡差异在逐年减小。(4)城乡温度差异越大,SOG提前的幅度越大,EOG推迟的幅度也越大。城乡春季温差每增加1℃,林地和草地的城乡SOG差异将分别增加9.44d(P<0.05)、10.66d(P<0.01);城乡秋季温差每增加1℃,林地和草地的城乡EOG差异将分别增加13.03d(P<0.05)、7.15d(P<0.01)。

川西高原植被物候及其对气候变化的响应

为探究2001-2020年川西高原植被物候时空变化及其对气候变化的响应,利用MODIS NDVI数据、植被区划数据、数字高程数据以及气象数据,通过Savitzky-Golay滤波以及动态阈值法,提取了川西高原2001-2020年植被生长季始期(SOS)、生长季末期(EOS)以及生长季长度(LOS),结合月平均气温与降水量,探讨了植被物候与气候因子(月平均气温、降水量)之间的关系。结果表明:(1)川西高原植被SOS主要集中在第90-第130天,EOS主要集中在第260-第290天,LOS主要为130~190 d;随着海拔不断升高,植被SOS呈提前趋势、EOS呈推迟趋势、LOS呈延长趋势。(2)植被SOS呈提前趋势的面积占60.56%;植被EOS呈推迟趋势的面积占51.21%;植被LOS呈延长趋势的面积占60.75%,其中7.19%呈显著延长趋势。(3)川西高原植被SOS与春季2-4月份平均气温呈负相关,且存在较大的时空差异性;植被EOS与10月份平均温度、11月份降水量呈显著正相关;6月份平均气温和8月份降水对LOS的正向影响较大。整体来说,川西高原植被物候在不同植被区划具有明显的分布规律。研究成果可为高原地区植被物候变化规律研究提供参考。

中南半岛植被物候与极端降水的变化特征及关联

利用MCD12Q2数据提取中南半岛的植被物候指标,采用Sen+Mann-Kendall法、灰色关联分析及R/S分析等方法,分析中南半岛地区生长季开始、生长季结束、生长季长度及极端降水指标的时空分布特征及其关联,并预测物候指标的未来变化趋势。结果表明:1)2001—2018年中南半岛生长季开始及结束时间均表现出东部地区早于西部的空间特征,半岛生长季长度多保持在8~9个月左右;除暴雨日数指标,极端降水指标的空间分布特征与年总降水量的空间分布相似,大致呈西高东低;2)生长季始期与生长季末期以提前趋势为主,生长季长度以缩短趋势为主;年尺度降水量与强度无明显变化,但单日最大降水量、极强降水量和暴雨日数指标呈下降趋势,中雨日数、大雨日数和连续有雨日数指标均呈上升趋势,表明中南半岛极强降水事件减少,中等强度极端事件增多,降水事件的持续时间变长;3)各物候指标的主控极端降水指标类型空间分布模式相似且集中,植被物候与区域气候密切相关;4)中南半岛各物候指标未来变化趋势与过去变化趋势相反,且以延后趋势为主。

2001—2020年三江源冻土区植被物候变化特征分析

作为长江、黄河、澜沧江的发源地,三江源区是我国重要的水源涵养区和生态屏障。在气候变化背景下,三江源区广泛分布的冻土显著退化,对植被变化与生态环境产生深远影响,但近20年植被变化特征及其对气候与冻土变化的响应尚不明晰。基于2001—2020年间三江源区植被、气象与土壤冻融数据集,分析了过去20年间三江源区植被物候变化特征及其对气候因子与土壤冻融要素变化的响应。结果表明:三江源区归一化植被指数(NDVI)整体呈东南高、西北低的空间格局,2001—2020年间三江源区植被整体呈变绿趋势,生长季NDVI以每10年0.017的速率显著增加;植被物候显著变化,生长季延长[6.3 d·(10a)^(-1)],主要由生长季开始日期(SOS)提前[4.9 d·(10a)^(-1)]贡献。基于统计分析结果,气温和降水是生长季NDVI最重要的主导因素,植被对降水的敏感性在气温相对较高、降水相对较少的暖干区域更强;生长季开始前的降水是SOS最重要的主导因素。土壤冻融变化对植被生长的影响具有空间异质性,在暖干区域,土壤融化时段延长对植被生长起到抑制作用。总体来看,三江源季节冻土区的植被变绿与生长季延长速率高于多年冻土区,但在多年冻土不稳定或退化为季节冻土的区域,冻土退化可以疏干表层土壤进而抑制植被生长。研究成果为理解气候变化下以三江源区为代表的高寒冻土区植被及物候变化提供科学借鉴。

毛乌素沙地植被物候变化及其对气候的响应

【目的】探讨毛乌素沙地植被物候长期趋势特征和年际波动及其与气象因素的关系。【方法】本研究利用2001-2020年的MODIS MOD13Q1归一化植被指数(NDVI),在TIMESAT3.3软件中利用动态阈值法提取毛乌素沙地植被物候指标,包括生长季开始日期(SOS)、生长季结束日期(EOS)和生长季长度(LOS),分析SOS与EOS的长期趋势与年际波动的时间特征和空间分布特征,并利用偏相关性分析法探究其与气温和降水量的关系。【结果】(1)物候指标的多年均值表现出显著的空间变异:SOS平均在第(140±15)天(儒略日),从西到东以及从北向南逐渐提前;EOS平均在第(291±6)天,从北向南逐渐推迟;LOS平均在(151±18)d,从西到东以及从北向南长度逐渐延长。(2)物候指标在研究期内整体趋势:SOS呈现提前趋势(0.58 d/a);EOS呈现推迟趋势(-0.25 d/a);LOS呈现显著延长趋势(0.83 d/a)。物候长期趋势也表现出显著的空间变异,总体上由西向东逐渐变慢。(3)毛乌素沙地植被物候(SOS、EOS)的长期趋势与年际波动都受同样的气象因子影响。毛乌素沙地SOS的长期趋势与年际波动都与季前第一个月的温度与降水呈负相关,EOS的长期趋势与年际波动都与季前第一个月的温度与季前累计降水呈正相关。【结论】随经度和纬度的增加,毛乌素沙地SOS与LOS分别呈现提前和延长的趋势。SOS的提前和EOS的推迟导致LOS呈现延长的趋势,且西部区域LOS延长的速率高于东部区域;SOS与EOS的长期趋势与年际波动在降水较多的中东部地区主要受温度影响而分别提前和推迟,而在降水偏少的西部地区,SOS和EOS的长期趋势与年际波动主要受降水影响而分别提前和推迟。

蒙古高原500 m分辨率植被物候及变化趋势数据集(2001-2019年)

蒙古高原地处欧亚大陆中部,是典型的干旱半干旱地区,对气候变化高度敏感。植被物候是气候条件季节和年际变化最直观、最敏感的生物指示器,利用植被物候数据可以很好地对蒙古高原的生态情况、气候变化进行探究。本研究基于MODIS土地覆盖动态产品(MCD12Q2 C6),通过提取子数据集、镶嵌拼接、投影转换和裁剪等预处理操作,采用非参数Theil-Sen Median趋势分析与Mann-Kendall显著性检验方法,生成了2001-2019年蒙古高原500 m分辨率植被生长季开始时间、生长季结束时间、生长季节长度、生长峰值时间四个物候期以及变化趋势数据。本数据可反映蒙古高原19年植被物候期的时空变化情况,结合温度、降水等气候要素,可探究植被物候变化对环境要素的响应及其反馈机制,并可为植被变化分析、气候变化、碳循环等方面的研究提供数据支持。

上海市气候变化和人类活动对植被物候的影响

植被物候是气候和自然环境变化的综合指示器,同时也是研究植物生长发育与气候变化的重要参数。随着经济社会的发展夜间灯光兼具指示人类活动信息和光照强度的特点,成为研究城市生态系统和生态建设的热点。基于此,利用地理探测器分析方法和变量投影重要性指标,从时间和空间尺度上探究温度、降水、辐射和夜间灯光对2001—2020年上海市植被物候进行时空变化分析和归因分析,并结合城区和郊区的差异进一步分析夜间灯光和环境因子对物候的影响贡献。结果表明:2001—2020年上海市城区温度高于郊区约0.63℃,春季物候(start growth of season, SOS)提前郊区10d左右,秋季物候(end growth of season, EOS)推迟郊区7d左右,夜间灯光高于郊区2.9倍并且其重心向沿海方向显著偏移。空间尺度上夜间灯光对SOS的影响权重最大(q=0.15),并且辐射∩夜间灯光的组合驱动对城区和郊区的植被物候影响权重均最大(q_(max)=0.29)。时间尺度上SOS与温度的关系最密切,且随温度的增加而提前(平均R_(温度)=-0.24),EOS与夜间灯光的关系最密切,且随夜间灯光的增加而延迟(R_(夜间灯光)=0.28);综合物候驱动因子影响强度和植被物候多因子协调控制机制,城区SOS的主导影响因子为辐射(占总面积的41.40%),郊区SOS和城区/郊区EOS主导影响因子为夜间灯光。由此可知,植被物候对人类活动和气候变化的响应存在空间差异,这与植被物候驱动因子的时间和空间影响关系和强度相关。该研究可为人类活动对植被物候影响提供新思路,为城市应对未来气候变化和改善生态环境提供理论基础。

GEE支持下联合植被物候特征与机器学习的入侵植物互花米草提取

外来物种入侵威胁生物多样性,破坏生态系统的结构与功能。互花米草作为我国首批16种外来入侵物种名单中唯一的海岸盐沼植物,对其实现快速精准的识别对滨海湿地可持续发展与管理具有重要意义。本文基于GEE密集时序Sentinel-2影像,利用HANTS算法拟合NDVI时序曲线,采用J-M距离优选互花米草识别关键物候期,综合关键物候期Sentinel-1雷达、Sentinel-2光学影像与DEM数据,构建光谱、雷达、地形、纹理特征集,分别采用支持向量机(SVM)、分类回归树(CART)、随机森林(RF)和梯度提升树(GTB)4种方法实现盐城滨海湿地互花米草信息提取。研究表明:①基于HANTS算法与J-M距离优选的互花米草识别关键物候期为成熟期和衰老初期(10—11月),关键物候期内互花米草与土著植物的可分离性显著提高;②利用关键物候期内多源特征集训练SVM、CART、RF与GTB分类器,互花米草F1值分别为0.95、0.93、0.97、0.95,RF分类效果最优;③盐城湿地珍禽国家级自然保护区核心区现有互花米草面积为3741.86 hm^(2),占比16.56%,互花米草斑块表现为点源和边界源扩散,侵占土著植物群落生态位,对盐城湿地珍禽国家级自然保护区生态平衡造成巨大威胁。本文依托于GEE云平台,联合植被物候特征和机器学习算法,综合利用多源遥感数据,能够准确、快速、高效地提取滨海湿地互花米草信息。

小兴安岭森林植被物候对气候变化的响应

【目的】采用遥感提取植被物候的方法,以小兴安岭为研究区,构建森林植被物候时空变化,分析森林植被物候变化对气候变化的响应。【方法】基于GIMMS NDVI 3g影像,运用一元六次多项式拟合植被生长曲线,并结合逐像元动态阈值法提取小兴安岭1982-2015年森林植被生长开始期(SOS)、生长结束期(EOS)和生长季长度(LOS)共3种物候参数;利用ArcGIS软件,将气温、降水以及日照时数数据与植被物候参数逐像元分析,得到物候参数与气象因子偏相关系数的空间分布特征。【结果】(1)植被物候多年平均值空间分布特征呈现由西北向东南方向,植被SOS逐渐提前,植被EOS逐渐推迟,植被LOS逐渐延长的规律。(2)小兴安岭森林植被SOS集中在日序第112.1~128.3天,年际变化在1998年前后出现转折,1998年前呈显著提前趋势(R^(2)=0.284,P=0.028),1998年后呈不显著推迟趋势(R^(2)=0.002,P=0.86),导致整个时间段(1982-2015年)变化不显著,变化幅度为每10年提前0.12 d(R^(2)=0.001,P=0.872);森林植被EOS集中在第277.3~294.8天,年际变化呈现显著推迟趋势,变化幅度为每10年推迟2.33 d(R^(2)=0.294,P<0.01);森林植被LOS集中在149.5~167.5 d,年际变化呈现显著延长趋势,变化幅度为每10年延长2.45 d(R^(2)=0.231,P<0.01)。(3)小兴安岭森林植被SOS对当年4月温度的响应最明显,其次是当年2月温度;植被EOS对当年8月降水响应最明显,其次是当年6月温度。【结论】(1)小兴安岭森林植被物候多年平均值与水热条件多年平均值呈现出比较一致的空间规律特征。(2)研究期植被EOS的变化主要受8月降水的变化驱动,8月降水的下降是导致植被EOS显著推迟的主要原因。(3)20世纪末出现的全球变暖停滞引起2月温度在1998年前后呈现由显著上升转变为不显著下降,引起植被SOS变化趋势在1998年前后发生突变,导致整个时间段植被SOS变化不显著。

基于MODIS EVI的大兴安岭多年冻土区植被物候研究

植被物候是指示植被对自然环境变化响应的重要指标。大兴安岭多年冻土区是我国唯一的高纬度多年冻土区,该区植被物候的研究有助于认识寒区生态系统对全球气候变化的响应。本文首先比较了归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)和日光诱导叶绿素荧光(SIF)在多年冻土区物候研究中的差异和适应性,结果表明EVI的应用效果最佳。其次,结合2000—2019年MODIS EVI时间序列数据和气象数据,采用Savitzky-Golay(S-G)滤波和动态阈值等方法提取植被生长季开始(SOS)、结束(EOS)和长度(LOS)等关键物候参数,分析大兴安岭多年冻土区植被物候的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)NDVI、EVI和SIF的时间序列均能反映研究区植被生长的季节变化,与NDVI相比,EVI与SIF的变化曲线更加一致。(2)研究区2000—2019年SOS变化范围为年序日96~144 d,平均值为129.46 d。EOS变化范围为272~320 d,平均值为295 d。LOS集中分布在128~224 d,平均值为165.65 d。由于植被类型差异和逆温现象的存在,大片连续多年冻土区的LOS大于岛状融区多年冻土区。(3)研究区SOS和EOS变化趋势的平均值分别为-1.23 d·(20a)^(-1)和-0.46 d·(20a)^(-1),均呈提前趋势。LOS变化趋势的平均值为2.39 d·(20a)^(-1),呈延长趋势。研究区植被SOS与3—5月平均气温呈显著负相关,EOS与8—10月平均气温和降水呈显著正相关。

内蒙古植被物候数据集(2001-2020年)

植被物候是反映全球气候变化和植被生长状况的敏感指标之一。内蒙古是蒙古高原生态安全屏障的重要组成单元,是我国资源开发、环境保护和生态安全的关键地带,研究内蒙古植被物候变化,对认识该区域的气候变化特征和极端气候事件意义重大。本研究基于高空间分辨率MOD13Q1数据产品中的归一化植被指数(Normalized Differential Vegetation Index,NDVI),调用Google Earth Engine平台对MODIS-NDVI原始数据进行格式转换、投影转换和裁剪等处理并导出得到2000-2021年NDVI长时间序列数据,利用动态阈值法得到2001-2020年内蒙古植被物候数据集。本数据集的空间分辨率为250 m,包括内蒙古2001-2020年逐年植被返青期(Start of growing season,SOS)、植被枯黄期(End of growing season,EOS)和植被生长季长度(Length of growing season,LOS)的遥感监测数据,为认识内蒙古植被物候时空变化规律及其对气候变化的响应提供参考。

青藏高原东南缘三江并流区植被物候时空变化及其影响因素分析

气候变化可以通过影响植被物候来影响生态系统过程,但气候变化过程对区域尺度物候影响尚未达成共识,特别是地形起伏较大、生态系统多样性丰富度较高的区域.基于MODISEVI数据,运用Savitzky-Golay(S-G)滤波、动态阈值、Anusplin插值、Theil-Sen斜率、Mann-Kendall检验和偏相关分析等方法,分析了2001—2019年的三江并流区植被物候的时空分布特征及植被物候与气候要素变化之间的关系.结果表明:(1)三江并流区植被物候的生长季始期(SOS)主要集中在第80—140d,生长季末期(EOS)集中在第290—330d,生长季长度(LOS)介于180—240d之间;整体上东北部高海拔区域生长季始期和末期早于西南河谷区域,河谷区域的生长季长度大于东北部高海拔区域.2001年以来呈现出生长季长度增加、生长季始期提前、生长季末期延迟的趋势.(2)植物生长季始期主要受降水和气温影响,温度对生长季始期的影响也表现为正相关.(3)生长季末期受气温和降水的影响表现出明显的区域差异,东北部高海拔区域主要受到气温的正向影响,西南部河谷区域则主要受降水的负向影响.(4)生长季长度与6—9月份的气温和降水呈正相关关系,其中6月份和9月份的气温为主导因子,7—8月份降水的影响高于气温.

中高分辨率遥感植被物候信息提取与特征分析研究

陆表植被是地球生态的重要组成部分,植被物候控制着植被的生理,物理与及化学等进程,对植被与其周边环境能量交换起到重要的作用,是影响地球系统碳平衡的一个关键因子。因此提取植被物候信息,分析植被物候特征,监测植被物候变化是一个具有高研究价值的研究方向,特别是在全球气候具有快速变暖趋势的当前。

黄土高原植被物候时空变化及其与季节性干旱的关系

为了揭示季节性干旱对黄土高原植被物候的影响,基于1982-2015年的GIMMS NDVI、气温、降水数据,提取黄土高原地区植被生长季始期SOS、植被生长季末期EOS和标准化降水蒸散发指数SPEI,采用Sen趋势分析法、Mann-Kendall突变点检验法探究黄土高原植被SOS和EOS的时空动态变化情况,采用高阶偏相关分析法对不同植被类型SOS和EOS与季节性SPEI的相关性进行分析。结果表明:黄土高原植被SOS在1995年开始发生突变,由推迟趋势转变为提前趋势,平均变化倾向率为-0.180 9 d/a;EOS在1990年开始发生突变,由提前趋势转变为推迟趋势,平均变化倾向率为0.094 2 d/a;当年春季干旱和年初冬季干旱会导致次年植被SOS推迟,上年夏秋季干旱会导致次年植被SOS提前;当年春季干旱和上年夏季干旱会导致植被EOS推迟,上年秋季干旱和年初冬季干旱会导致植被EOS提前。

基于MODIS数据的额济纳植被物候对气候变化和调水的响应

基于2001—2021年的16 d合成Terra MODIS 250 m NDVI时间序列数据,利用Savitzky-Golay滤波法和动态阈值方法,提取、分析额济纳绿洲植被生长季开始日期(SOS)、结束日期(EOS)、生长季长度(LOS)及NDVI最大值(MAX)4种植被物候参数的时空变化,并通过2011—2013年的实地观测数据对提取的植被物候参数进行验证;同时,结合同期的温度、降水量、径流和地下水位埋深的观测数据,分析额济纳植被物候参数对气候变化和调水的响应关系。结果表明,SOS和EOS分别为第120~160天和第256~320天。近21年植被MAX有所增长,LOS延长趋势明显,变化趋势为4.65 d/10 a,植被SOS整体呈提前趋势,变化趋势为2.05 d/10 a, EOS整体上呈推迟趋势,变化趋势为2.60 d/10 a。物候参数与气候因子和调水的相关分析表明,气温的升高对SOS提前有促进作用,对EOS推迟有促进作用,径流和地下水位埋深对SOS和MAX起到促进作用,前一年的径流和地下水位埋深对MAX值增加和SOS提前有显著影响。

东秦巴山地自然保护地样区植被物候的过渡特性研究

本文选取东秦巴山地神农架样区和伏牛山样区2个自然保护地集中分布地域作为研究区,通过比较分析南、北2个不同地域精细尺度的物候格局,探讨东秦巴山地植被物候的南北过渡特征。基于近20年时序遥感影像信息综合提取植被物候空间格局,从物候总体分布特征、物候与高程关系等多方面分析2个研究区物候特征的联系和差异,并在物候信息高程校正的基础上,对比分析同高程、不同地域物候的南北变化特征及规律。研究结果表明,在不考虑地形高程影响的情况下,神农架样区植被生长季开始期晚于伏牛山样区8.49 d;生长季长度则短于伏牛山样区9.31 d;不同海拔高度对于南、北2个研究区植被物候影响也不一样,海拔每增高100 m,神农架样区生长季开始时间推迟1.97 d,生长季长度缩短2.54 d;伏牛山样区生长季开始时间推迟2.05 d,生长季长度缩短1.56 d。经过高程校正,神农架样区整体植被生长季开始时期比伏牛山样区早2.52 d,植被生长季长度比伏牛山样区植被生长季长度增长了3.91 d。比较2个研究区主要的植被类型落叶阔叶林和常绿针叶林之后可发现,神农架样区的落叶阔叶林生长季开始时间比伏牛山样区早3.25 d;常绿针叶林的生长季开始时间比伏牛山样区早1.78 d,生长季长度长11.96 d。在植被物候信息高程校正前后,2个研究区的植被生长季开始期相对早晚、生长季长度相对大小均发生反转。这种物候格局的复杂分布特征,较好地呈现了多列山地阻隔和分异作用所形成的东秦巴山地植被复杂过渡特征。