植被物候模型研究进展

回顾植被物候监测现状,总结基于站点的物候模型和基于遥感的物候模型研究进展,提出基于遥感的物候模型研究面临的主要挑战,对可能的发展方向提出建议和展望:一是开展水文学和区域物候模型的交叉研究;二是探索量化影响要素控制作用的方法;三是构建具有预测能力的区域物候模型。     

中国自然植被物候特征遥感分类

现有的土地覆盖分类数据以及植被-气候分类或分区数据均未考虑各类型或各分区单元内的植物物候差异,也没有排除各分区单元内受人为干扰强烈的区域,从而不利于单独考察植被物候与气候变化的相互作用关系.本文基于1km分辨率的多年SPOT-VGT归一化差值植被指数(NDVI)时序数据,首先依据植被信号强度、植被季相变化强度以及受人为干扰程度将中国自然植被按物候特征划分为极明显、明显、较明显和其他4个一级类别;并进一步利用能够较好反映NDVI时序数据形状特征的光谱角余弦作为相似性测度方法,根据物候相似性对极明显、明显、较明显这3个一级类别分别聚为9、15、7个二级类别;最后采用7个物候指标的变异系数来评价分类效果.结果表明,同已有的植被-气候分类或分区数据(生物气候区、生态区、植被区划、IGBP土地覆盖分类、生态物候区)相比,本文构建的植被物候二级类别具有更为一致的物候特征,该物候分类结果可为植被物候与气候变化关系研究、陆地生态系统碳循环模拟、植被物候地面监测站点选址提供基础数据和科学依据.     

祁连山不同类型植被物候变化及其对温度的响应

本文基于GIMMS NDVI数据,采用遥感物候法提取了生长季开始日期（SOS）、生长季结束日期（EOS）和生长季长度（LGS）3个植被物候指标,并借助Theil-Sen斜率与Mann-Kendall检验等统计方法和偏最小二乘分析法（PLS）,分析了祁连山不同类型植被物候空间分布规律、时间变化趋势及其对温度的响应．结果表明:1）自东南到西北方向,祁连山植被类型从灌丛逐渐过渡到草甸、草原再到高山植被,物候指标SOS逐渐推迟,EOS逐渐提前,LGS逐渐缩短．2）草甸和灌丛2种植被的物候变化最为剧烈,研究期内该2种植被的SOS均显著提前（分别为0.19和0.25 d·（10 a）?1）,EOS显著推迟（分别为0.20、0.21 d·（10 a）?1）,LGS显著延长（分别为0.39、0.46 d·（10 a）?1）;祁连山全境及主要植被的SOS均在1997—2000年发生转折,EOS和LGS的转折点均发生在2003年．3）上年秋末冬初温度对草甸与灌丛植被SOS具有正向影响,物候期前的春季温度对SOS具有显著负影响;夏秋季温度对EOS和LGS具有显著正影响．此外,最高温对物候的影响显著强于最低温,且在春夏季的个别月份,二者对物候的影响方向不同．植被物候的变化提示当地牧民在牧草种植与放牧上的调整．      

基于CiteSpace的植被物候研究文献计量与热点分析

为分析植被物候相关领域研究的发展状况与热点趋势,以中国知网和Web of Science核心合集作为文献检索来源,应用CiteSpace v6.1.R6对2003—2023年发表文献的数量、作者、机构和关键词进行统计分析。结果表明,近20年内,该领域发文量呈上升趋势,研究热度不断提升。中国是植被物候相关领域的研究主力,其中中国科学院对该领域的贡献最大。与植被物候相关的高频关键词为气候变化与春季物候,近年来城市化、vegetation green up和river basin等关键词频繁出现,成为植被物候领域的研究热点。     

气候变化影响下我国冬油菜物候期时空演变分析

农作物物候是农业生产决策的重要依据,其变化关系到粮食的可持续生产,其中,保证油料作物生产是保障我国粮食生产的重要组成部分。油菜作为我国第一大油料作物,研究其物候信息随时间和空间的变化,可为油菜生产提供策略依据。本研究利用1992—2013年农业物候观测站及气象站数据,通过线性回归的方法,探索我国冬油菜物候期的时空演变及对气候因子响应程度。结果表明：1)空间上,纬度每增加1°,冬油菜播种期提前2.84 d,开花期、成熟期分别推迟5.3和3.74 d。2)时间上,我国冬油菜的现蕾期、开花期和成熟期平均推迟了3.1、0.03和0.13 d/10 a。3)气候因子响应程度上,温度、降水和日照3个气候因子中,温度对冬油菜物候期的影响最大,生长期内温度每增加1℃,现蕾期、开花期和成熟期分别提前6.05、1.94和0.43 d。按照1992—2021年的气候变化趋势,到2050年我国冬油菜现蕾期、开花期、成熟期将平均提前9.96、2.58和0.88 d。气候变化将导致作物物候期的变化,进而影响到作物的生产。为应对气候变化对我国冬油菜物候期的影响,建议培育和种植生长期更长的品种,以保证我国冬油菜的生产...     

深圳围岭公园主要景观植物的物候特征及其对植被景观的影响

对深圳围岭公园主要景观植物的物候进行观测,分析物候特征,总结变化规律,就植物物候特征对植被景观的形成及其观赏性的影响作出评价.结果表明,围岭公园的植物物候既有种内顺序性,又有种间重叠性;植物种类以常绿和半落叶植物为主,植被景观常绿性较强.因此,总体上植被景观季相变化不明显,但局部地区变化显著.     

中国中高纬地区植被物候对干旱的响应特征研究

植被物候直接影响其生物量,调控生态系统碳循环过程。目前,气候变化(尤其干旱)对中国中高纬度植被物候的影响依然不清楚。因此,文章基于GIMMS NDVI3g数据集,提取中国30° N以北地区中多种植被类型生长季的开始日期(Start of the Season,SOS)与结束日期(End of the Season,EOS)两物候参数。然后结合野外观测数据,验证提取物候参数结果可靠性,并结合饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit, VPD)与改进后的标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI)探究植被物候对干旱的响应特征规律。结果表明：(1)不同地区的植被物候变化呈现明显的差异性,单季植被与双季植被第1个生长季的SOS集中在每年的第30~180天,而双季植被第2个生长季的SOS集中在每年的第200~220天。单季植被与双季植被第1个生长季的EOS主要集中在每年的第180~300天,双季植被第2个生长季的EOS主要集中在每年的第260~300天。(2)森林季前VPD的上升导致植被的SOS提前及EOS延迟;草地季前VPD上升导致植被的SOS滞后以及EOS提前。(3)研究区内大部分地区的SPEI与植被的SOS、EOS均呈正相关,即干旱促使该地区植被的SOS、EOS提前。     

武汉市植被物候变化规律及影响因素分析

植被物候作为植被生长响应气候变化的指示器,对于研究气候变化以及城市化进程具有重要意义.城市内部植被通常分布破碎,因此公里级的低分辨率遥感影像难以实现植被的精细识别与分析,而十米级空间分辨率的遥感数据在时间分辨率方面又难以满足物候分析的要求.为此,该文基于遥感数据时空融合技术,缓解高时间分辨率与高空间分辨率之间的矛盾,进行城市植被物候变化规律的分析.基于非局部滤波融合方法,生成武汉市空间分辨率30 m、时间分辨率8 d的地表反射率及EVI(增强型植被指数)序列,进一步采用移动加权谐波分析方法对EVI序列进行重建,并通过动态阈值方法提取2006年～2014年武汉市植被物候信息.实验结果表明：1) 武汉市植被由中心向郊区呈现生长期开始时间(SOS)逐渐推迟、结束时间(EOS)逐渐提前、生长期长度(LOS)逐渐延长的空间分布规律,且整体呈现出SOS提前、EOS推迟、LOS延长的时间变化趋势;2) 植被物候和平均气温相关性并不显著,但EOS和LOS受气温年平均日较差影响显著,气温年平均日较差每增加1℃,EOS推迟约12 d,LOS延长约16 d,降水主要影响SOS和LOS,平均降水量每升高100 mm,SOS提前约5 d,LOS延长约9 d.     

青藏高原物候研究的热点和趋势——基于CiteSpace可视化分析

基于1994—2020年关于青藏高原地区植被物候的已发表文献资料,利用CiteSpace可视化技术、文献研究法等分析近27 a青藏高原地区植被物候变化趋势及影响因素,并对该地区物候研究的热点及未来的研究方向进行分析.结果表明,青藏高原地区物候研究的年发文量总体呈上升趋势,发文内容以青藏高原地区物候与气候变化之间的关系为主,遥感技术取代传统地面观测成为研究青藏高原植被物候的主要手段.近27 a青藏高原地区植被返青期呈提前趋势,枯黄期变化趋势尚无一致结论,生长季长度呈延长趋势;气温和降水为物候期变化的主导因素,暖湿条件使物候期提前,暖干条件则会不同程度推迟物候期.未来应在不同研究手段整合的基础上对青藏高原地区植被物候开展多尺度研究.     

基于MODIS时序植被指数的植被物候空间格局

利用2001-2003年MODIS 16天最大合成NDVI数据,以及Savitzky-Golay滤波方法提取了陇西黄土高原植被的物候信息.结果表明:研究区内植被物候信息存在明显的空间格局,这种格局是人类活动和环境要素共同作用的结果.利用遥感时序数据可以有效地提取大范围的物候信息,为大范围的植被监测提供新的思路.