高原气象

作者：王蕾,赵昕奕

单位：1. 北京大学城市与环境学院，北京 100871 ","2. 地表过程分析与模拟教育部重点实验室，北京 100871

关键词：遥感物候,生长季开始时间,气温,土壤水分,物候模型

基金：第二次青藏高原综合科学考察研究资助(2019QZKK1001),国家自然科学基金重点项目(42230506)

青藏高原是重要的牧草产地、 生态屏障和水源涵养区， 其植被生态过程可以直接牵动中国乃至东亚的变化。随着全球变暖， 青藏高原植被物候期不断改变， 通过碳循环、 水热循环等影响着气候和生态系统， 物候变化及其影响因素研究成为关键问题， 构建可以实现未来物候预测的模型具有重要科学意义。本文基于2000 -2020年卫星获取的归一化差值植被指数（MODIS NDVI）， 利用动态阈值法提取青藏高原植被生长季开始时间（SOS）， 并结合植被类型分析其时空变化规律， 构建SOS与气温、 土壤水分的多种物候模型， 探究不同区域、 种类植被开始生长所需水热条件。结果表明： （1）2000 -2020年， 青藏高原SOS整体呈提前趋势， 东部最为显著， 提前速率超过10 d·（10a）-1， 针叶林、 灌丛、 草甸和高山植被覆盖区SOS提前比例较高， 草原有约50%的轻微延后区域； （2）青藏高原东部和北部区域有明显的暖湿化趋势， 年均温上升速率约为0.36 ℃·（10a）-1， 年均土壤水分增加速率约为每年3.8×10-4 m3·m-3（p<0.01）； （3）四个物候模型参数率定结果均显示， 青藏高原东部和南部植被开始生长对水热条件要求更高， 南部植被SOS的主控因子为气温， 而北部则为土壤水分， 不同植被类型生长季开始的气温、 土壤水分阈值和主控因子也与其空间分布位置密切相关； （4）文中构建的积温-累积土壤水分阈值模型对于青藏高原主要植被类型（草原、 草甸和高山植被）模拟效果最好， 均方根误差仅在8天左右， 对于青藏高原未来SOS预测、 物候与气候之间的相互作用机制等相关研究具有参考意义。

来源：2024年第5期

《高原气象》期刊编辑部

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