中国东部温带植被生长季节的空间外推估计

利用地面植物物候和遥感归一化差值植被指数（NDVI）数据，以及一种物候-遥感外推方法，实现植被生长季节从少数站点到较多站点的空间外推。结果表明：（1）在1982～1993年期间，中国东部温带地区植被生长季节多年平均起讫日期的空间格局与春季和秋季平均气温的空间格局相关显著；（2）在不同纬度带和整个研究区域，植被生长季节结束日期呈显著推迟的趋势，而开始日期则呈不显著提前的趋势，这与欧洲和北美地区植被生长季节开始日期显著提前而结束日期不显著推迟的变化趋势完全不同；（3）北部纬度带的植被生长季节平均每年延长1．4～3．6d，全区的植被生长季节平均每年延长1．4d，与同期北半球和欧亚大陆植被生长季节延长的趋势数值相近；（4）植被生长季节结束日期的显著推迟与晚春至夏季的区域性降温有关，而植被生长季节开始日期的不显著提前则与晚冬至春季气温趋势的不稳定变化有关；（5）在年际变化方面，植被生长季节开始和结束日期分别与2～4月份平均气温和5～6月份平均气温呈负相关关系。

空间异质性对样地数据空间外推的影响

应用模型结合的方法模拟了3个空间异质性等级预案下反应变量(气候变化下景观水平的树种分布面积)的变化情况,并分析模拟结果在预案之间的差异性,探讨了环境空间异质性对样地观测到的树种对气候变化响应向更大空间尺度外推的影响.结果表明:空间异质性在一般情况下对样地数据向土地类型尺度外推没有影响,而对样地尺度外推到海拔带尺度的影响则有较复杂的情况.对于对气候变化不敏感的树种以及非地带性树种,空间异质性对样地数据向海拔带尺度外推没有影响;对于大多数对气候变化敏感的地带性树种而言,空间异质性对样地数据向海拔带尺度外推则有影响.

中国温带榆树生长季节的空间模拟

为了揭示植物物候空间格局形成的生态机制和植物物候对气候变化响应的空间敏感性,我们利用中国温带46个站点1986~2005年的榆树展叶始期和落叶末期观测数据,通过建立基于气温的空间物候模型,模拟多年平均和逐年榆树生长季节开始和结束日期的空间格局,并对模型进行了广泛的空间外推检验.研究结果表明：多年平均及逐年2~4月和9~11月平均气温的空间格局控制着多年平均及逐年榆树生长季节开始和结束日期的空间格局.各地多年平均榆树生长季节开始日期与2~4月气温的空间序列呈显著负相关,多年平均气温-物候空间模型对榆树生长季节开始日期的方差解释量为90%（p〈0.001）,模拟的均方根误差为4.7 d;而生长季节结束日期与9~11月气温的空间序列呈显著正相关,模型对榆树生长季节结束日期的方差解释量为79%（p〈0.001）,均方根误差为6 d.同样,各地逐年榆树生长季节开始日期与2~4月平均气温的空间序列均呈显著负相关,逐年气温-物候空间模型对榆树生长季节开始日期的方差解释量介于72%~87%之间（p〈0.001）;而生长季节结束日期与9~11月平均气温的空间序列均呈显著正相关,模型对榆树生长季节结束日期的方差解释量介于48%~76%之间（p〈0.001）.总体来看,逐年模型对全部建模站点生长季节开始和结束日期模拟的均方根误差分别为7.3和9 d.基于多年平均和逐年模型的生长季节开始和结束日期的空间预测精度与模型的空间模拟精度相近,说明这些模型具有较强的空间外推能力.进一步分析显示,榆树生长季节开始日期对气温的空间响应速率在区域平均2~4月气温较高的暖年大于区域平均2~4月气温较低的冷年.这一发现表明,冬、春季的气候变暖可以提高榆树生长季节开始日期对气温空间响应的敏感性.