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全球变化下作物物候研究进展 总被引：7，自引：2，他引：5
作物物候是农作物重要的植物属性,不仅反映作物的生长发育状况,其变化也影响作物产量,是一种能够指示气候变化的综合响应指标。以气温升高为主要标志的全球气候变化对作物物候产生了重要影响,开展全球气候变化下作物物候变化特征及其影响机制研究对于揭示全球变化对作物生长发育过程影响及其产量形成机制具有重要的理论意义和实践价值。目前,作物物候变化及其影响因素是国内外研究的焦点和热点问题,前人已开展了大量而卓有成效的研究工作。本文侧重介绍全球气候变化下作物物候变化的主要研究进展,包括作物物候变化的驱动因子及其影响机制和作物物候主要研究方法,并探讨未来研究仍亟待解决的关键科学问题,以期为深入认识全球气候变化对农业物候的影响机理以及指导区域农业生产实践提供理论依据。 相似文献
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地表过程对全球变化的响应和反馈是地球系统科学研究的核心课题之一,目前的研究多关注全球变化对地表过程的影响,而地表动态过程对地表生物物理过程及气候的反馈研究较少。系统认识地表物候动态对生物物理过程及气候的反馈对深化地球系统科学研究有着重要的意义。本文从农业物候动态的事实、农业物候动态在陆面过程模型中的参数化表达、农业物候动态对地表生物物理过程及气候的反馈等方面进行综述,发现在气候变化和管理措施影响下,以种植期和灌浆期为代表的农业物候期发生了显著的规律性变化;耦合农业物候动态,改善了模型对地表动态过程、生物物理过程和大气过程的数字化表达;农业物候变化对地表净辐射、潜热、感热、反照率和气温、降水、环流等过程产生了影响,并表现出以地表能量分配为主的气候反馈机理。针对农业物候动态对地表生物物理过程及气候效应的时空重要性,需要继续开展以下方面的工作：① 加强全球变化对地表物候动态的影响及其反馈的综合研究;② 不同光谱波段地表反射率与农业物候动态的关系研究;③ 农业物候动态引起的作物生理学特征变化在地表生物物理过程中的贡献;④ 重视不同气候区物候动态对气候反馈效应的差异。 相似文献
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基于数字相机图像的长白山森林物候模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
植被物候作为全球植被和陆面过程模型的重要参数,对其状态的准确描述在很大程度上决定着模型的模拟精度。温带森林作为北半球中高纬度地区主要植被类型及全球重要碳源,研究其物候期的变化将提高对区域碳通量的估算精度。本文以长白山阔叶红松林为研究对象,探讨了数字相机图像在物种尺度物候模拟及群落尺度物候模型改进方面的作用,结果如下：（1）物种尺度上,利用数字相机能获取两种植被（红松,蒙古栎）较为准确的物候期（与人工观测数据比较,绝对误差〈3d）;（2）群落尺度上,基于数字相机图像获取的冠层状态数据提高了基于气象数据的物候模型（GSI：growingseasonindex）的模拟精度（R2=0．9）,尤其是秋季物候模拟,为进一步分析群落物候的环境控制因子提供了有力手段。研究表明：数字相机不仅能够提供精确地基于物种尺度的物候数据,还可为遥感物候数据的校正提供参考,同时为生态模型中物候模块的改进及降低区域尺度碳通量模拟不确定性提供了新的思路。 相似文献
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植物叶物候是反映环境条件对气候变化响应的最直观、最敏感的指标之一。在中亚干旱区开展区域物候研究有助于理解陆地生态系统对气候变化的响应。基于1982-2006年GIMMS长序列归一化植被指数数据,采用阈值法反演得到中亚地区植被过去25 a的物候数据集;然后利用Man-Kendall趋势检验和TheilSen斜率方法,定量分析了中亚地区植被物候的时空变化格局,并且评价了不同土地覆被类型中植被物候变化的特征。结果表明:(1)过去25 a来,中亚干旱区的植被生长季的开始期和终止期在区域尺度整体上没有发生显著提前或者延迟,但在局部地区发生了较为明显的变化,表现出一定的空间差异;(2)各种土地覆被类型的物候动态明显不同:农用地的生长季开始期提前最明显,混合林的生长季终止期推迟最显著。各种植被类型中,除灌丛外均表现出生长期延长的趋势。 相似文献
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物候变化是气候变化的重要指示器,通过对植被物候时空变化的研究可以为进一步分析全球气候变化提供依据。基于2000—2017年MODIS-NDVI时间序列数据,利用不对称高斯函数和动态阈值法,提取、分析了东西伯利亚苔原—泰加林过渡带植被生长季起始期（SOS）、结束期（EOS）、中期（MOS）和长度（LOS）4种植被遥感物候参数的时空变化格局。同时结合同期CRU（Climate Research Unit）气温观测数据,分析了4种物候参数对气温变化的响应关系。结果表明：遥感物候参数可以直接、有效地反映气温的变化：研究区64°N以南区域4—5月气温升高,对应区域SOS提前5~15 d;64°N~72°N之间5—6月气温升高,对应区域SOS提前10~25 d;最北端北冰洋沿岸6月气温升高幅度较小且7月气温降低,对应区域SOS推后15~25 d;西北部8月、西南部9月气温降低,对应地区EOS提前15~30 d;67°N以南区域9—10月气温升高,对应区域EOS推后5~30 d;EOS的变化对气温变化较SOS更为敏感,较小的气温波动即引起EOS较大的变动;研究区内植被生长季整体呈前移趋势,且西北部LOS缩短,中部、南部LOS延长。 相似文献
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周玉科 《资源与生态学报(英文版)》2019,(5)
近地面数码相机在区域和景观尺度上的植被物候参数分析中发挥着重要作用。评估数码照片提取的绿度指数(Gcc,相对绿度指数)与卫星绿度指数的相关性有助于推进陆面过程的研究工作。另外,在北美大草原地区,Gcc时间序列数据对环境因子的响应仍然不清晰。首先,本文在生态观测站点尺度,评估了日尺度的相对绿度指数与日值气象因子的响应关系,如土壤湿度、土壤温度、气温和太阳辐射等。其次,基于站点Gcc数据、MODIS和VIIRS卫星植被指数数据,利用曲线求导方法获得植被的关键物候参数,包括生长季开始点、结束点、最大生长点等,并比较了不同数据源物候参数的差异。结果表明:日尺度Gcc数据能够很好的地反映地面环境因子的变化情况;多元线性回归分析表明研究区草原生长主要受土壤温度和太阳辐射的影响,受气温影响较小;高频的Gcc时间序列数据可以及时响应降水的变化;在相同年份,数码相机和卫星数据提取的物候参数具有一致性,但是在春季物候上差异较显著,生长速率和衰落速率的提取结果并不一致;Gcc提取的生长季长度与根据气温计算的生长度(GDD)长度相关性较好。本文评估了基于数码相机的植被物候监测及其与气象因子的关系,研究有助于多尺度植被物候建模与温带大草原区域的草原资源管理。 相似文献
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青藏高原植被净初级生产力对物候变化的响应 总被引：2，自引：0，他引：2
《地理与地理信息科学》2015,(5)
该文开展了全球变暖影响下青藏高原植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)对物候变化响应机制的研究。首先,基于MODIS MOD13Q1NDVI数据集,采用动态阈值法和CASA模型分别反演了2002-2012年青藏高原植被物候和植被NPP。而后研究了青藏高原物候和NPP时空演变格局,分析了青藏高原不同生态单元、不同植被类型的NPP对物候变化的响应机制。结果表明:1)2002-2012年青藏高原高寒植被生长初期(Beginning of Glowing Season,BSG)提前(0.034d/a),生长结束期(Ending of Growing Season,EGS)推后(0.299d/a),生长期(Length of Growing Season,LGS)延长(0.300d/a),植被NPP与此相应出现不同程度的增加(1.494gC·m-2/a)。2)青藏高原植被NPP对植被物候变化的响应出现明显的区域分异。整体上青藏高原植被LGS的延长促进了NPP的增加,但由于不同地区主导气象因子的差异,两者之间的响应关系也存在明显差异。3)春季物候的提前对NPP所带来的影响明显大于生长结束期,而BGS主要靠影响春季NPP的累积进而影响全年植被NPP的总量。 相似文献
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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。 相似文献
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东北三省耕地物候期对热量资源变化的响应 总被引：4，自引：0，他引：4
选取1998-2010 年期间的SPOT/VGT NDVI逐旬时间序列数据、物候观测数据和气候数据,利用函数拟合方法、GIS空间分析和统计方法,分析了东北三省不同耕地物候期对热量资源变化的响应关系。首先,基于拟合数据提取了耕地物候期特征(包括生长季开始期、峰值期、结束期与生长季长度等),验证结果显示与不同作物的观测物候期存在明显对应关系,能较好地反映作物物候期特征的宏观时空分异。其次,分析了1991-2009 年期间区内主要农业热量资源(≥ 10 oC初日,初霜日,温度生长期天数和≥ 10 oC积温) 的时空变化特征。最后,重点分析了1998-2009年期间耕地物候期特征对热量资源变化的响应。结果表明,生长季开始期与≥10 oC初日在松嫩平原北部、三江平原东部和吉林省中东部的正相关系显著(P < 0.01);生长季长度与温度生长期天数亦在上述区域内表现为显著正相关关系(P < 0.05);然而,生长季结束期与初霜日的相关关系整体上较不明显;此外,生长季长度与≥ 10 oC积温的相关关系存在两种相反的情形,在松嫩平原西北部、三江平原、吉林省中部和辽宁省中部的负相关关系显著(P < 0.05),而黑龙江省中南部和三江平原部分区域,两者相关系数达到0.55 (P < 0.05),分别反映了作物生长发育周期的缩短态势和中早熟作物被中晚熟作物替代的趋势。 相似文献
11.
遥感物候学研究进展 总被引：19，自引：2，他引：17
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. 相似文献
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草原物候是草原生态系统气候变化的敏感指示器，探索物候变化与气候变化的关系，对草原生态系统保护及全球气候变化研究具有重要意义。本文以呼伦贝尔草原为研究对象，基于2000—2015年MOD09Q1数据和气象数据，利用D-L拟合法对NDVI时间序列进行重构，采用动态阈值法提取草原物候期，利用相关分析法，分析了物候与气象因子之间的关系。研究表明：（1）返青期发生时间介于4月下旬至6月上旬（平均为第138 d），枯黄期发生时间介于9月至10月下旬（平均为第277 d），生长季长度主要在3.5~6个月之间（平均为136 d）。空间上，西部和北部返青期较早，枯黄期较晚，生长季长度最长；中东部返青期较晚，枯黄期较早，生长季长度较短。（2）年际变化趋势上，返青期和枯黄期均以提前趋势为主，提前趋势的像元比例分别为61.2%和63.83%，生长季长度以延长趋势为主，延长趋势的像元占比为54.95%。（3）冬季降水增加是返青期提前的主要原因，而春季降水增多和秋季温度升高是枯黄期提前的主要原因。研究结果有助于加深物候对气候变化响应的认识，以期更好地为草原物候研究和放牧优化管理提供参考。 相似文献
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ZHAO Guangshuai SHI Peili ZONG Ning HE Yongtao ZHANG Xianzhou HE Honglin ZHANG Jing 《资源与生态学报(英文版)》2017,8(1):50-56
Vegetation phenology is a sensitive indicator of global warming, especially on the Tibetan Plateau. However, whether climate warming has enhanced the advance of grassland phenology since 2000 remains debated and little is known about the warming effect on semiarid grassland phenology and interactions with early growing season precipitation. In this study, we extracted phenological changes from average NDVI in the growing season (GNDVI) to analyze the relationship between changes in NDVI, phenology and climate in the Northern Tibetan Damxung grassland from 2000 to 2014. The GNDVI of the grassland declined. Interannual variation of GNDVI was mainly affected by mean temperature from late May to July and precipitation from April to August. The length of the growing season was significantly shortened due to a delay in the beginning of the growing season and no advancement of the end of the growing season, largely caused by climate warming and enhanced by decreasing precipitation in spring. Water availability was the major determinant of grass growth in the study area. Warming increased demand for water when the growth limitation of temperature to grass was exceeded in the growing season. Decreased precipitation likely further exacerbated the effect of warming on vegetation phenology in recent decades due to increasing evapotranspiration and water limitations. The comprehensive effects of global warming and decreasing precipitation may delay the phenological responses of semiarid alpine grasslands. 相似文献
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长江沿线样带土地利用变化时空模拟及其对策 总被引：21，自引：6，他引：21
短时期(几年或几十年)的土地利用变化,主要受社会经济因素的驱动和自然因素的约束。各类土地利用变化基本上都能从与人类生产活动密切相关的耕地和城乡建设用地的变化上得到反映。利用修订后的GTR模型,对长江沿线样带未来30年的土地利用变化进行了模拟。研究发现,东部地区的耕地面积将进一步减少,而全区的耕地和建设用地面积将增加。根据研究区未来土地利用变化的时空特点,提出了相关应对策略,以利于区域土地持续利用的实现 相似文献
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河口、海湾沉积磷在全球变化区域响应研究中的意义 总被引：6，自引：0，他引：6
通过探讨海陆交互作用带近代沉积磷的生物地球化学循环过程及与大气圈氧气和二氧化碳等的相关关系 ,综述了用环境生物地球化学的理论和方法研究海陆边缘近代沉积磷随时间的变化规律、赋存形态、与相关元素的耦合关系等生物地球化学特征及其在全球变化区域响应研究中的特殊意义。藉此追溯过去气候和环境变化的驱动因素 ,区分自然因素和人类活动作用的影响 ,揭示河口、海湾近代沉积磷对过去气候和环境变化的指示作用 ,为预测未来区域和全球变化趋势及建立模型提供科学依据。 相似文献
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全球城市网络联系强度的时空演化研究——基于2014~2018年航空客运数据 总被引：2，自引：2，他引：2
基于2014年4月至2018年8月的全球航空客运数据,运用Gephi网络分析探讨全球城市网络联系强度的时空演化过程,并基于定积分的基本概念构建了“联系强度-空间距离”模型,从新的视角解读全球城市网络联系强度对空间距离的突破,研究得出以下结论：①全球城市网络联系强度在2014~2018年总体呈上升态势,西欧城市群、北美城市群、东亚城市群构筑了全球城市网络骨架;② 全球城市网络对空间距离的突破在2016年达到峰值后又呈现阶段性回落,反映出全球城市网络演化与重构的复杂性和波动性。 相似文献
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随着研究的不断深入,人文因素在全球环境变化研究中的作用愈来愈被显现出来。任何研究机构都应充分重视人为驱动因子以及由此产生的各系统之间的相互作用。其中,人文地理学在全球变化研究中具有十分重要的作用。本文概要介绍了德国全球变化研究中的人文领域,从中可以看出自然科学与人文科学交叉渗透的重要性 相似文献
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中国作物物候对气候变化的响应与适应研究进展 总被引：5，自引：2，他引：5
以气候变暖为主要特征的气候变化对作物物候产生了重要的影响,通常气温升高会导致作物生长速度加快,生育期缩短,从而造成作物产量下降,不利于农业发展。同时,作物物候变化可以直接或间接反映气候变化情况,对于气候变化具有重要的指示意义。作物物候的研究对于农业气象灾害的预防、农业生产管理水平的进步以及农业产量提高都极为关键。随着全球地表气温的持续升高,作物物候相关研究也越来越引起科学家的关注。论文结合作物物候的主要研究方法,综述了中国近几十年来小麦、玉米、水稻以及棉花、大豆等主要农作物的生育期变化特征以及主要的驱动因子,得到以下主要结论：①在研究方法上,统计分析方法应用最为普遍,其他几种方法都需要与统计分析方法相结合使用。另外,作物机理模型模拟方法易于操作、可行性强,在物候研究中应用也比较多。遥感反演方法对作物生育期的特征规律要求较高,一般主要关注作物返青期。②整体上,小麦全生育期主要呈缩短趋势,而玉米和水稻全生育期以延长趋势为主。③作物物候变化的驱动因子主要是气候变化和农业管理措施改变,其中,气候变化是主导驱动因子,对作物物候变化起决定作用,而调整农业管理措施,在一定程度上抵消气候变化对作物生育期的不利影响。作物物候对气候变化的响应和适应研究可以为农业生产适应气候变化提供重要的理论依据和对策。 相似文献