【摘要】：物候?qū)W是研究生物圈動植物與氣候、水文、土壤等環(huán)境因子之間相互關(guān)系的科學(xué)。植物物候是指植物由于受氣候和環(huán)境因素驅(qū)動而出現(xiàn)的以年為單位的周期現(xiàn)象。物候?qū)W是氣候和環(huán)境季節(jié)性變化最敏感的綜合指標(biāo)。物候變化直接影響植物生產(chǎn),并在生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和碳循環(huán)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。利用遙感監(jiān)測植被物候有很多優(yōu)點,如覆蓋范圍廣,時空序列長等。青藏高原是全球氣候變化的敏感區(qū)域,其水熱條件處于生物生長極限,生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱。研究青藏高原高寒草地物候及其對氣候變化的響應(yīng)對研究氣候變化背景下生態(tài)系統(tǒng)演變及碳循環(huán)意義重大。本研究利用MODIS NDVI數(shù)據(jù)集MOD13A1提取青藏高原高寒草地物候參數(shù)。MOD13A1的空間分辨率為500 m,時間分辨率為16 d,時間范圍為2001-2015年�；贘?nsson和Eklundh的TIMESAT 3.2平臺,選用Savizky-Glolay濾波算法擬合原始NDVI曲線的時間序列。對于閾值設(shè)置,結(jié)合青藏高原的地面觀測數(shù)據(jù),SOG生長季節(jié)開始(Start of growth season,SOG)的閾值設(shè)為0.2,生長結(jié)束季節(jié)(End of growth season,EOG)的閾值設(shè)為0.6,生長季節(jié)長度(Length of growth season,LOG)LOG等于EOG減去SOG,表示草地從返青到枯黃經(jīng)歷的天數(shù)。采用Slope趨勢分析法對2001-2015年青藏高原高寒草地物候年際變化和氣候因子變化(溫度、降水)趨勢進(jìn)行了研究,并分析了青藏高原高寒草地物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)。得出以下結(jié)論:(1)青藏高原高寒草地植被物候在空間上存在較大差異性。由于受地形抬升和水熱條件惡化的影響,呈現(xiàn)出由東南向西北返青期逐漸推遲,從第110天推遲到第170天;枯黃期呈現(xiàn)逐漸提前趨勢,從第300天提前到第260天;在返青期與枯黃期的共同影響下生長季長度由東南向西北呈逐漸縮短趨勢,由170天逐漸縮短為100天。不同草地類型的物候期表現(xiàn)出明顯的差異。(2)青藏高原高寒草地植被物候年際變化的趨勢表現(xiàn)為返青期和枯黃期提前,整體上,生長季長度增長。具體分析結(jié)果表明,植被返青期提前了0.93 d/a,枯黃期提前了0.33 d/a,生長季長度則延長了0.6 d/a。(3)青藏高原高寒草地物候空間異質(zhì)性與海拔關(guān)系密切。存在著3500 m和5000 m的分界線,3500 m以下物候隨海拔變化規(guī)律不明顯;在3500 m-5000 m之間,二者關(guān)系顯著,隨著海拔的升高,返青期推遲,枯黃期提前,生長季長度縮短;當(dāng)海拔高于5000 m,植被稀疏,沒有明顯的物候期變化趨勢。(4)秋季和春季氣溫越高或秋季水分越充足的地方,植被的返青期通常越早。4月份降水量對返青期的影響大于年均降水量和春季降水量。秋季氣溫越高或植物生長季水分越充足的地方,植被的枯黃期通常越晚。8月份降水量和9月份氣溫對枯黃期的影響較大。生長季長度隨著秋季溫度升高而延長,秋季降水量的增加使生長季長度縮短,而隨著年均降水量增加,植被的生長季長度呈延長趨勢。
【圖文】：

第二章 數(shù)據(jù)與方法2.1 研究區(qū)概況2.1.1 地理位置青藏高原位于我國西南部 73°19′-104°47′E，26°00′-39°47′N 之間（圖 1），南起喜馬拉雅山脈南麓，北至昆侖山-祁連山北側(cè)，西起帕米爾高原東至玉龍雪山及岷山一帶。青藏高原長約 2800 km，寬約 300-1500 km，總面積達(dá) 257.24×104km2，占我國陸地面積的 26.8%（張鐿鋰等，2002）。平均海拔大于 4000 m，是世界上海拔最高的高原，有世界“第三極”的美譽（Tang et al., 2002）。青藏高原以其獨特的地理位置和氣候環(huán)境成為亞洲乃至全球氣候變化的“感應(yīng)器”，主要有高寒草甸、高寒草原、山地草甸等 17 種草地植被類型。青藏高原作為我國水熱極限的生態(tài)屏障，其植物物候變化及對氣候的響應(yīng)對其自身和相鄰區(qū)域的環(huán)境具有深遠(yuǎn)的影響。

通過線性擬合青藏高原 2001-2015 年高寒草地物候期的年際變化趨勢，如圖5 所示。返青期的趨勢并不是固定的，在不同的時間段內(nèi)趨勢不盡相同。2001-2009 年間，返青期有明顯的提前趨勢，返青期提前 18 天，2009-2015年間，返青期推遲 4 天�？傮w而言，青藏高原高寒草地的返青期呈現(xiàn)出提前的趨勢，2009 年草地的返青期最早。青藏高原高寒草地植被枯黃期呈現(xiàn)波動提前的趨勢，這一趨勢較之返青期而言并不明顯，2002 年、2008 年和 2013 年牧草進(jìn)入枯黃期較早，2001-2015 年間青藏高原高寒草地植被枯黃期整體提前 5 天。將2001-2015 共 15 年分為 2 個時間段，從圖 4 可以看出，在 2001-2008 年期間枯黃期以 0.857d/a 的速度提前，在隨后的 2008-2015 年又出現(xiàn)了推遲的趨勢，推遲了0.286d/a。從整個研究期來看，2001-2015 年枯黃期呈現(xiàn)出微弱的提前趨勢。在青藏高原高寒草地返青期和枯黃期年際變化的共同影響下，青藏高原高寒草地植被生長期呈現(xiàn)波動延長的趨勢，平均生長季長度延長了 9 天，，其中 2007 年的平均生長季長度最長，達(dá)到 158 天。2004 年、2009 年的高寒草地生長季季長度相對較長，分別是 151 天和 155 天。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S812

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本文編號：2625689