謝作輪，肖冬梅，黃浩鴻，蔣 娜，陳志云，劉友存

（嘉應(yīng)學(xué)院 地理科學(xué)與旅游學(xué)院，廣東 梅州 514015）

0 前言

植物物候是指自然界中植物受各種環(huán)境要素影響而出現(xiàn)以年為周期的各種現(xiàn)象，如植物的萌芽、展葉、開(kāi)花、結(jié)果、落葉等現(xiàn)象[1-3].其作為一種綜合性響應(yīng)指標(biāo)[4]，是陸地生態(tài)環(huán)境條件季節(jié)和年際變化最直觀、最敏感的生物指示器[5-6]，對(duì)自然環(huán)境變化的響應(yīng)較為敏感，可以有效地反映全球環(huán)境的變化狀況[7].第六次IPCC 評(píng)估報(bào)告指出，過(guò)去20 年間全球氣溫上升約0.99 ℃[8].受全球氣候變暖影響，植被物候發(fā)生了不同程度的變化[9]，近年來(lái)，在植被物候的時(shí)空變化、物候與氣候及其他環(huán)境因子的相關(guān)性研究取得較大進(jìn)展.在中緯度區(qū)域，開(kāi)展了物候變化研究，文獻(xiàn)[10]發(fā)現(xiàn)溫度是制約北半球中高緯度地區(qū)的植被春季物候的主要因素；針對(duì)生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)域的氣候變化對(duì)植被物候的影響比較明顯，但各個(gè)區(qū)域的植被物候變化對(duì)氣候因子的響應(yīng)不同，文獻(xiàn)[12]發(fā)現(xiàn)伏牛山地區(qū)森林植物受三月份平均氣溫下降的影響生長(zhǎng)季始期出現(xiàn)延遲趨勢(shì).文獻(xiàn)[11]利用AVHRR NDVI3g（1983—2011）數(shù)據(jù)集研究了尼日利亞植被物候?qū)邓屯恋馗采w變化的響應(yīng)；文獻(xiàn)[13]發(fā)現(xiàn)米倉(cāng)山區(qū)春季在水熱條件充足下植物生長(zhǎng)發(fā)育開(kāi)始階段提早，而秋季受雨水的增加使得植物生長(zhǎng)發(fā)育末期提早.文獻(xiàn)[14]發(fā)現(xiàn)植被物候在寒帶地區(qū)主要受溫度的影響，而溫帶地區(qū)則受降水和氣溫的共同影響.目前，國(guó)內(nèi)對(duì)植被物候變化研究集中于北方地區(qū)、青藏高原以及祁連山脈[15-17]，對(duì)西南地區(qū)的研究較為缺乏[18].

三江并流區(qū)位于青藏高原向云貴高原過(guò)渡的橫斷山脈的縱谷地帶核心區(qū)，生物種類(lèi)豐富，是全球生物多樣性保護(hù)熱點(diǎn)地區(qū)[19].該地區(qū)內(nèi)氣候特征復(fù)雜多樣，山地垂直地帶性差異明顯，地表生態(tài)系統(tǒng)脆弱[20].本文基于2001—2019 年MODIS EVI 數(shù)據(jù)、DEM 數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)及氣象數(shù)據(jù)等，研究三江并流區(qū)植被物候的長(zhǎng)時(shí)間序列變化趨勢(shì)和空間分異規(guī)律，探討植被物候在時(shí)空演化對(duì)氣候變化的響應(yīng)，以期為保護(hù)與改善生態(tài)環(huán)境、延續(xù)三江并流區(qū)復(fù)雜多樣的生態(tài)系統(tǒng)提供理論參考，并揭示該地區(qū)植被活動(dòng)對(duì)全球變暖趨勢(shì)下的響應(yīng)機(jī)制.

1 研究地區(qū)和研究方法

1.1 研究地區(qū)概況

三江并流區(qū)地處青藏高原東南緣，位于云南、西藏與四川的交界地帶（25°30′～29°N，98°～100°30′E），屬于橫斷山脈縱谷地帶，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)活躍，地勢(shì)起伏大，河谷縱切，怒江、瀾滄江、金沙江并行而流，涵蓋范圍達(dá)1.70 km2（圖1）.研究區(qū)天氣受夏季風(fēng)和青藏地區(qū)的高原氣候的相互影響，全年降水主要集中在5 至10 月份，11 至翌年4 月份為旱季，加之當(dāng)?shù)仄骄０未怪备卟顚⒔? 000 m，峰高谷深，氣候具有明顯的季節(jié)性變化和地形垂直分化[21].由于地理和氣候狀況的復(fù)雜多變，該區(qū)域匯集了北半球由熱帶至寒帶八個(gè)分帶的各種氣候類(lèi)型和生物群落，物種種類(lèi)豐富，堪稱(chēng)“世界生物基因庫(kù)”，也是地球最直觀的體溫表和中國(guó)珍稀瀕危動(dòng)植物的避難所[22].

圖1 研究區(qū)的地理位置及其地形特征

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源和預(yù)處理

1.2.1 EVI 數(shù)據(jù)

1.2.2 土地利用數(shù)據(jù)

采用Globeland30 全球地表覆蓋數(shù)據(jù)（30 m，2000 年、2010 年和2020 年3 期）和清華大學(xué)宮鵬教授課題組的全球土地覆蓋數(shù)據(jù)FROM-GLC（30 m，2015 年1 期）.先將兩個(gè)數(shù)據(jù)集重采樣至250 m，再將Globeland30 提取三江并流區(qū)內(nèi)耕地、森林、草地和灌木地的像元，獲得三江并流區(qū)植被類(lèi)型數(shù)據(jù)，作為研究區(qū)域植被物候參數(shù)提取的掩膜文件，最后利用FROM-GLC 數(shù)據(jù)對(duì)研究區(qū)域不同海拔帶的物候狀況進(jìn)行研究.

1.2.3 氣象數(shù)據(jù)

采用中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)（http://data.cma.cn）的氣象數(shù)據(jù)，選取三江并流區(qū)及其附近地區(qū)的15 個(gè)氣象站點(diǎn)的逐日平均氣溫、逐日降水量進(jìn)而計(jì)算月均溫、月降水量數(shù)據(jù)，再運(yùn)用ANUSPLIN 工具將空間上離散的氣象數(shù)據(jù)插值為90 m 的連續(xù)柵格數(shù)據(jù)，最后將插值結(jié)果重采樣為250 m，并與物候數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析.

構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)將制圖教學(xué)與三維構(gòu)型和二維圖樣生成相結(jié)合，既增加了學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，又培養(yǎng)了構(gòu)型設(shè)計(jì)能力，對(duì)提高學(xué)生綜合素質(zhì)起到了積極的作用。實(shí)踐證明具有良好的可操作性。

1.2.4 DEM 數(shù)據(jù)

采用NASA（https://www.earthdata.nasa.gov）發(fā)布的DEM 數(shù)據(jù)，其空間分辨率為30 m×30 m，根據(jù)三江并流區(qū)的地形屬性特征與空間插值要求，首先將其重采樣為90 m 的空間分辨率，再與氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值.

1.3 研究方法

1.3.1 重構(gòu)時(shí)間序列

MODIS-EVI 數(shù)據(jù)集采用最大值合成法（MVC）處理，雖然能夠在一定的程度上有效減少大氣云霧對(duì)EVI 像元的干擾，但由于受傳感器、遙感衛(wèi)星飛行環(huán)境、數(shù)據(jù)傳輸誤差和土壤地表形態(tài)變化等諸多隨機(jī)因素變化的綜合影響，仍存在較多的隨機(jī)噪音，需要通過(guò)平滑處理來(lái)重構(gòu)時(shí)間序列.TIMESAT 軟件提供三種平滑方式，包括S-G（Savitzky-Golay）濾波算法、D-L（Double-Logistic）濾波算法和A-G（Asymmetrical-Gaussian）濾波算法等[23-25]，可以有效去除隨機(jī)噪聲.結(jié)合各算法的優(yōu)劣性和精度差異[26]，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)S-G 濾波法具有良好的保真性，能夠較好地重構(gòu)三江并流區(qū)EVI 數(shù)據(jù)的時(shí)間序列.

1.3.2 動(dòng)態(tài)閾值法

動(dòng)態(tài)閾值法可以結(jié)合不同時(shí)期和區(qū)域的實(shí)際情況，動(dòng)態(tài)地給EVI 設(shè)定不同的閾值，最終確定植被物候參數(shù).考慮到三江并流區(qū)地理特征和EVI 時(shí)序變化狀況，結(jié)合前人的研究成果[27-28]，本研究將EVI 植被指數(shù)生長(zhǎng)曲線(xiàn)左右振幅的閾值分別設(shè)置為30%和20%，并逐像元提取逐年的植被物候參數(shù).在時(shí)間序列上，每個(gè)時(shí)期超過(guò)左振幅閾值的日期節(jié)點(diǎn)定義為生長(zhǎng)季始期（SOS）、低于右振幅閾值的日期節(jié)點(diǎn)為生長(zhǎng)季末期（EOS），兩者的差值為生長(zhǎng)季長(zhǎng)度（LOS）.最后采用年序日對(duì)三江并流區(qū)的植被物候期進(jìn)行換算，即把物候期期數(shù)轉(zhuǎn)化為距每年的1 月1 日的實(shí)際天數(shù).

1.3.3 Anusplin 插值法

Anusplin 是基于普通薄盤(pán)與局部薄盤(pán)樣條函數(shù)插值理論的工具[29].局部薄盤(pán)光滑樣條是對(duì)薄盤(pán)光滑樣條原型的擴(kuò)展，可引入多個(gè)因子作為協(xié)變量與氣象要素進(jìn)行空間插值[31].已有研究表明，Anusplin 方法更適合于對(duì)我國(guó)西南山區(qū)的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行插值[32].

1.3.4 趨勢(shì)分析與檢驗(yàn)

采用非參數(shù)化估計(jì)方法Theil-Sen 斜率（T-Sen）[33]來(lái)計(jì)算三江并流區(qū)植被物候參數(shù)的變化趨勢(shì)[13]，并引入Mann-Kendall（M-K）方法來(lái)對(duì)植被物候參數(shù)時(shí)間序列趨勢(shì)的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn).本研究中根據(jù)T-Sen的計(jì)算檢驗(yàn)結(jié)果和M-K 統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，分別把植被物候變化趨勢(shì)及顯著性分成四個(gè)層次（見(jiàn)表1）.

表1 植被物候變化趨勢(shì)及顯著性

2 結(jié)果與分析

2.1 三江并流區(qū)植被物候空間分布特征

三江并流區(qū)地形落差大、氣候復(fù)雜，為了研究該地區(qū)植被物候的空間分布規(guī)律，計(jì)算了2001—2019年三江并流區(qū)植被的生長(zhǎng)季始期（SOS）、生長(zhǎng)季末期（EOS）、生長(zhǎng)季長(zhǎng)度（LOS）的多年均值（見(jiàn)圖2）.SOS整體上呈由東部向西部延遲、河谷地帶早高山地帶晚的分布格局，時(shí)間集中在80—140 d（3月中旬至5月中旬），占植被總面積約86.6%.東北部地區(qū)SOS較早，多為第60—80 d；西部地區(qū)SOS較晚，受地形影響，呈現(xiàn)條帶狀間隔分布，高海拔地區(qū)多為第120—140 d；其余地區(qū)SOS多為第80—120 d.EOS整體上呈東部高山地區(qū)結(jié)束早、西部河谷地區(qū)結(jié)束晚的空間分布格局，時(shí)間集中在290—330 d（10月中旬至11月下旬），占植被總面積約92.5%.東部地區(qū)EOS較早，多在第310 d之前；西部地區(qū)整體上EOS較晚，最晚區(qū)域位于南部河谷地帶，多在第330 d之后.LOS整體上時(shí)間集中在180—240 d，約占植被總面積的85.4%.西部地區(qū)生長(zhǎng)季長(zhǎng)度呈現(xiàn)縱列分布，河谷長(zhǎng)高山短；但在東北部部分河谷區(qū)域生長(zhǎng)季長(zhǎng)度較短，是因?yàn)樵搮^(qū)域平均海拔高，受高原氣候以及植被類(lèi)型的影響，植被集中在夏秋季生長(zhǎng)，生長(zhǎng)季長(zhǎng)度短.

圖2 2001—2019 年三江并流區(qū)植被物候多年均值空間分布

基于已有研究[35-37]，利用DEM、FROM-GLC數(shù)據(jù)以及植被物候的多年均值，選取50 m高程為間隔，研究三江并流區(qū)內(nèi)植被物候?qū)χ脖活?lèi)型和海拔因素的響應(yīng)機(jī)制（見(jiàn)圖3）.海拔在1 800 m以下的區(qū)域，其主要植被類(lèi)型為草地和暖溫性針葉林，在該海拔段內(nèi)，氣候呈現(xiàn)為干熱特征，整體上SOS、LOS主要受降水影響，而EOS受溫度影響；隨著海拔的升高，溫度降低，降水增加，冬春旱情影響減小，SOS提前，而EOS因氣溫降低而提前，但整體上LOS延長(zhǎng).海拔在1 800～3 300 m內(nèi)的區(qū)域以暖溫性針葉林、溫涼性針葉林和常綠混交林為主，整體趨勢(shì)為SOS和EOS提前、LOS縮短.海拔在3 300～4 100 m的區(qū)域以寒溫性針葉林和針葉—闊葉混交林為主，但在部分海拔段受植被類(lèi)型影響，物候期具有差異性，如SOS和LOS在3 300～3 800 m、EOS在3 500～3 800 m因混交林的植被生長(zhǎng)特性，出現(xiàn)SOS、EOS略微延遲、LOS縮短的非地帶性差異.海拔在4 100 m以上區(qū)域以高山灌叢、草甸為主，因高山類(lèi)植被生長(zhǎng)主要受溫度影響，并且隨海拔升高，溫度降低，呈現(xiàn)出SOS和EOS延遲、LOS縮短的總體趨勢(shì).除以上所提及的植被類(lèi)型外，三江并流區(qū)存在許多其他植物群落，如常綠闊葉林、硬葉常綠闊葉林、干熱性稀樹(shù)灌木草叢、暖溫性灌叢和灌草叢等，但群落面積占總面積百分比并不高，在此不進(jìn)行詳細(xì)分析.

圖3 不同海拔上植被物候的變化情況

2.2 植被物候年際時(shí)空變化趨勢(shì)

2.2.1 植被物候年際時(shí)間變化趨勢(shì)

根據(jù)植被物候各參數(shù)逐年平均值計(jì)算得到三江并流區(qū)植被物候近19 年在時(shí)間上的年際變化趨勢(shì)（見(jiàn)圖4）.其中SOS 呈提前趨勢(shì)，平均提早1.71 d·(10 a)-1；而2010 年的SOS 出現(xiàn)大幅度延遲，該現(xiàn)象與研究區(qū)2009 年冬季開(kāi)始至2010 年春季的極端干旱事件密切相關(guān)，即從2009 年冬季降水大幅度減少，2010年春旱現(xiàn)象嚴(yán)重加重，導(dǎo)致2010 年植被萌芽返青時(shí)間大幅度延遲.EOS 呈延遲趨勢(shì)，平均延遲1.46 d·(10a)-1；LOS 呈延長(zhǎng)趨勢(shì)，平均延長(zhǎng)3.17 d·(10 a)-1，而由于2010 年SOS 的延遲導(dǎo)致同年的LOS 出現(xiàn)大幅度縮短，即縮短至180 d 左右.

圖4 2001-2019 年三江并流區(qū)植被物候年際變化趨勢(shì)

2.2.2 植被物候年際空間變化趨勢(shì)

為了研究三江并流區(qū)植被物候的年際空間變化趨勢(shì)，對(duì)2001—2019 年內(nèi)物候參數(shù)的柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行逐像元變化趨勢(shì)分析，得到SOS、EOS 和LOS 的年際空間變化趨勢(shì)（見(jiàn)圖5）.SOS 大部分地區(qū)呈現(xiàn)不顯著提前趨勢(shì)，而顯著提前區(qū)域在河谷地帶呈帶狀分布，顯著延遲區(qū)域分布在東部邊緣地區(qū)和部分高山地帶.EOS 呈現(xiàn)不顯著延遲趨勢(shì)，不顯著提前區(qū)域分布于低海拔河谷地帶，其中還有零星點(diǎn)狀分布的顯著提前區(qū)域，大部分高山地帶為延遲趨勢(shì).LOS 主要呈現(xiàn)為不顯著延長(zhǎng)趨勢(shì)，在邊緣地區(qū)、南部部分河谷地帶、東部河谷地帶，LOS 為縮短趨勢(shì)，東部邊緣地區(qū)為顯著縮短趨勢(shì).

圖5 2001—2019 年三江并流區(qū)植被物候年際變化空間分布

2.3 植被物候動(dòng)態(tài)對(duì)氣溫和降水的響應(yīng)

2.3.1 生長(zhǎng)季始期對(duì)平均氣溫和降水的響應(yīng)

從圖6 可以看出，在3 月份，研究區(qū)北部高海拔地區(qū)的SOS 受溫度和降水共同影響，且均為正向影響，其中降水比溫度主控性更高；南部的低海拔與河谷區(qū)域受降水的負(fù)向影響更為顯著，即降水增加，SOS 延遲.SOS 與4 月份的偏相關(guān)關(guān)系以降水的正向關(guān)系為主，但溫度在高海拔區(qū)域依舊存在顯著的正向影響.SOS 與5 月份的偏相關(guān)關(guān)系以溫度的正向關(guān)系為主，在東南部低海拔河谷區(qū)域，SOS 與5 月份的溫度和降水均存在顯著的正向影響.雖然溫度和降水在不同月份以及不同區(qū)域?qū)OS 的影響有所差異，但在高海拔地區(qū)，SOS 與溫度一直存在顯著的正相關(guān)性.

圖6 三江并流區(qū)植被物候生長(zhǎng)季始期與3—5 月份平均氣溫/降水的偏相關(guān)系數(shù)空間分布

2.3.2 生長(zhǎng)季末期對(duì)平均氣溫和降水的響應(yīng)

從圖7 可以看出，EOS 與10 月份氣溫和降水的偏相關(guān)分析結(jié)果存在地域性差異，在北部、東部區(qū)域，氣溫和降水整體上均為正相關(guān)，其中氣溫的顯著性高于降水；在南部、西部區(qū)域，降水對(duì)EOS 的顯著性更強(qiáng)，且以負(fù)向影響偏多，而溫度在高海拔區(qū)域以正向影響為主導(dǎo).EOS 與11 月份的降水存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，同時(shí)溫度主要在高海拔區(qū)域呈現(xiàn)為正向影響.EOS 在研究區(qū)東北部區(qū)域以及高海拔地區(qū)與12 月份氣溫的偏相關(guān)系數(shù)值主要為正值，雖然12 月份降水整體上為正相關(guān)關(guān)系，但是由于氣象數(shù)據(jù)中12 月份的多年平均降水整體偏少，在此不予為考慮因素，但冬季降水對(duì)來(lái)年的SOS 變化具有一定的影響.

圖7 三江并流區(qū)植被物候生長(zhǎng)季末期與10—12 月份平均氣溫/降水的偏相關(guān)系數(shù)空間分布

2.3.3 生長(zhǎng)季長(zhǎng)度對(duì)平均氣溫和降水的響應(yīng)

生長(zhǎng)季長(zhǎng)度主要由SOS 和EOS 決定，分別受到3—5 月份和10—12 月份的影響.研究區(qū)生長(zhǎng)季集中在180—240 d，數(shù)據(jù)顯示6—9 月份溫度及降水的變化與生長(zhǎng)季長(zhǎng)度存在相關(guān)性，降水主要呈現(xiàn)一定的正相關(guān)性，而氣溫除7 月份為負(fù)相關(guān)外其余月份呈現(xiàn)正相關(guān)，與七月份基礎(chǔ)氣溫較高，升溫導(dǎo)致水分蒸散發(fā)增多導(dǎo)致的后序的干旱事件相關(guān)聯(lián).

從圖8 可以看出，LOS 與6 月份的氣溫存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，與6 月份降水也以正相關(guān)關(guān)系為主，零星河谷區(qū)域存在負(fù)相關(guān)關(guān)系.而在7 月份，LOS 受降水的正向影響更為顯著，7 月份溫度整體上為負(fù)向影響.在8—9 月份，LOS 對(duì)氣溫、降水的響應(yīng)存在明顯的時(shí)空差異，8 月份降水的顯著性高于氣溫，且以正向影響為主，但降水在部分高海拔地區(qū)的偏相關(guān)系數(shù)值為負(fù)值；9 月份氣溫的顯著性高于降水，整體上為正相關(guān)關(guān)系，溫度在部分高海拔地區(qū)為負(fù)向影響，而降水在北部、東部區(qū)域以正向影響為主，在南部區(qū)域則以負(fù)向影響為主.

圖8 三江并流區(qū)植被物候生長(zhǎng)季長(zhǎng)度與6—9 月份平均氣溫/降水的偏相關(guān)系數(shù)空間分布

3 討論

在氣候變暖的全球大環(huán)境下，三江并流區(qū)的植被物候也發(fā)生了相應(yīng)的變化，植被物候呈生長(zhǎng)季始期提前、生長(zhǎng)季末期延遲、生長(zhǎng)季長(zhǎng)度延長(zhǎng)的趨勢(shì)與全球升溫的趨勢(shì)存在相關(guān)性[8].氣候變化是多種地理要素因子的綜合反映，而物候是對(duì)各種環(huán)境要素影響下以年為周期的自然現(xiàn)象，因地區(qū)差異，不同地區(qū)植被物候?qū)Σ煌瑲夂蛞蜃拥捻憫?yīng)機(jī)制也不相同，仍存在許多植被物候研究的難點(diǎn)亟待深入探討.

3.1 物候數(shù)據(jù)精度的提高

本文的MODIS EVI 數(shù)據(jù)雖然經(jīng)過(guò)最大合成法在一定程度上消除云霧對(duì)EVI 的影響，但由于傳感器的因素，仍存在一些難以處理的隨機(jī)噪聲.基于S-G 濾波的平滑去噪，在去噪過(guò)程中也不可避免將其中的一些細(xì)節(jié)去除，從而影響物候期提取的精度，因此S-G 濾波窗口大小和多項(xiàng)式階數(shù)的取值需多次實(shí)驗(yàn)取最優(yōu)，以實(shí)現(xiàn)保真性和去噪效果的最大化.同時(shí)16 d 的時(shí)間分辨率在對(duì)物候期的估算研究來(lái)說(shuō)時(shí)間間隔較長(zhǎng)，可以使用HANTS 方法對(duì)16 d 的EVI 數(shù)據(jù)重采樣為8 d，甚至是1 d 的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，來(lái)提高物候期提取的精度[38].

3.2 物候參數(shù)數(shù)值變化的主導(dǎo)因素

本文中的SOS、EOS 的主控因素在不同月份不盡相同，SOS 在3—4 月份受降水為主加氣溫的共同影響，而主控因素在5 月份轉(zhuǎn)變?yōu)闅鉁?，主要原因是該地區(qū)冬春干旱的氣候事件，3—4 月份的降水基本上是該地區(qū)的一輪降水，所以在此時(shí)段降水是主控因素.不過(guò)在高海拔地區(qū)，氣溫一直都是正向的主導(dǎo)因素，雖然在3—4 月份的主控性低于降水，但SOS 的大部分地區(qū)整體上在3—5 月份均受氣溫的正向影響，即氣溫升高，生長(zhǎng)季始期提前，而生長(zhǎng)季末期整體上受降水的主控因素為主，該結(jié)果與張曉東等在伏牛山森林植被物候結(jié)果一致[12].對(duì)于不同區(qū)域植被物候影響主控因子開(kāi)展定量化的驅(qū)動(dòng)力分析將有助于進(jìn)一步理解植物物候的氣候變化響應(yīng)機(jī)制，在此基礎(chǔ)上可以制定出更加合理的氣候變化應(yīng)對(duì)方案.三江并流區(qū)是地形起伏變化較大，干熱河谷和高海拔并存的生態(tài)敏感區(qū)域，對(duì)于氣候變化的過(guò)程可以進(jìn)一步增加野外控制實(shí)驗(yàn)，獲得不同氣候變化情況下的植被生長(zhǎng)狀況，從而為保護(hù)區(qū)應(yīng)對(duì)氣候變化提供科學(xué)支撐.

3.3 極端氣候事件對(duì)物候參數(shù)的影響

本文研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2010 年SOS 出現(xiàn)大幅度延遲現(xiàn)象.經(jīng)過(guò)查驗(yàn)19 年的逐月降水和逐月氣溫氣象數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，2009 年冬季至2010 年春季出現(xiàn)極端干旱事件[39]，2009 年10 月的降水量為27.45 mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同月的多年平均降水67.47 mm.同時(shí)2010 年春季升溫速度也高于多年平均值，春季升溫快，導(dǎo)致區(qū)域潛在蒸散發(fā)的快速增加，更加劇了旱情，因此2010 年研究區(qū)受季風(fēng)影響較大的西部、南部地區(qū)的SOS 集中在第120—140 d.

3.4 植被類(lèi)型差異對(duì)植被物候結(jié)果的影響

因三江并流區(qū)氣候復(fù)雜多樣，植被類(lèi)型非常豐富，不同植被對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)制有所差異，如文獻(xiàn)[40]研究發(fā)現(xiàn)，草甸、沼澤植被生長(zhǎng)季始期為延遲趨勢(shì)，而草原、荒漠和高山植被的生長(zhǎng)季始期為提前趨勢(shì).在本研究中也發(fā)現(xiàn)高山花卉等高山植物類(lèi)的生長(zhǎng)期集中在夏秋季，和整體上的植被物候期結(jié)果有時(shí)間上的差異.因此可以根據(jù)不同植被類(lèi)型進(jìn)行物候期參數(shù)提取，探討研究不同植被類(lèi)型物候的時(shí)空差異以及對(duì)氣候變化的不同響應(yīng)機(jī)制.

由于研究區(qū)海拔差異和植被差異巨大，物候?qū)夂蛞蛩氐淖兓瘶O為敏感，比如研究區(qū)2009 年冬季的極端干旱導(dǎo)致2010 年物候生長(zhǎng)季始期的大幅度延遲，而極端高溫、極端低溫事件對(duì)于植被物候的影響有待于進(jìn)一步探究.此外，氣候因素對(duì)植被的研究多存在一定的時(shí)滯性，不同植被類(lèi)型的相應(yīng)時(shí)間也存在一定差異，這個(gè)需要高分辨率物候數(shù)據(jù)的支持下，結(jié)合野外定點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)的支持下進(jìn)行更加詳細(xì)的討論.

4 結(jié)論

本文以三江并流區(qū)為研究區(qū)，基于16 d 的MODIS EVI 數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)和DEM 數(shù)據(jù)，利用S-G 濾波法重構(gòu)時(shí)間序列，通過(guò)動(dòng)態(tài)閾值法提取植被物候SOS、EOS 和LOS 等參數(shù)并轉(zhuǎn)換為年序日，對(duì)2001—2019 年空間分布格局和長(zhǎng)時(shí)序列變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，并探討植被物候變化與氣溫、降水的相關(guān)性.主要結(jié)論如下：

（1）三江并流區(qū)植被物候的SOS 集中在第80—140 d，呈現(xiàn)由東部向西部延遲、河谷地帶早高山地帶晚的規(guī)律.EOS 集中在第290—330 d，呈現(xiàn)東部早西部晚的規(guī)律.LOS 集中在180—240 d.SOS、EOS 和LOS分別呈顯著提前、顯著延遲、顯著延長(zhǎng)趨勢(shì)，分別平均提前1.71 d·(10a)-1、延遲1.46 d·(10a)-1、延長(zhǎng)3.17 d·(10a)-1.

（2）SOS 在3—4 月份以降水為主導(dǎo)響應(yīng)因素，但3 月份降水的正負(fù)向影響存在空間差異，北部高海拔地區(qū)受降水的正向影響為主，而南部的低海拔與河谷區(qū)域受降水的負(fù)向影響更為顯著；SOS 與4 月份降水主要呈正相關(guān)，與3—4 月份的氣溫整體上以正相關(guān)為主，同時(shí)生長(zhǎng)季始期與5 月份的氣溫和降水主要呈正相關(guān)，其中溫度的正向影響占主導(dǎo).

（3）EOS 與10 月份氣溫和降水的偏相關(guān)分析結(jié)果存在地域性差異，在北部、東部區(qū)域以氣溫的正向影響為主，在南部、西部區(qū)域以降水的負(fù)向影響為主；EOS 與11—12 月份的氣溫和降水均呈正相關(guān)，11 月份的降水的正相關(guān)性更高，12 月份則以氣溫的正向影響為主，12 月份降水因數(shù)值偏低，不納入考慮因素.

（4）LOS 與6 月份氣溫和7 月份降水存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，同時(shí)6 月份降水以正相關(guān)為主，7 月份溫度整體上為負(fù)向影響；LOS 與8—9 月份的氣溫和降水均呈正相關(guān)，但8 月份降水正向影響高于氣溫，9 月份氣溫正向影響高于降水.