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气候变暖背景下青藏高原草本植物物候变化空间换时间预测

李雪莹  朱文泉  李培先  谢志英  赵涔良  
【摘要】:气候变暖背景下的植物物候变化广受关注,然而常用的植物物候变化预测模型未充分考虑植物对环境的适应性,给预测结果带来了较大的不确定性。该文基于2002–2011年青藏高原10个站点的地面物候观测资料以及年平均气温数据,对空间换时间模型预测车前(Plantago asiatica)和蒲公英(Taraxacum mongolicum)各主要物候事件(展叶始期、开花始期和黄枯普遍期)变化的可行性及其在升温背景下的变化规律进行了分析。首先利用不同海拔高度的气温和物候事件分别与地理因子(经度、纬度和海拔)建立多元线性回归模型,然后在此基础上剔除经度和纬度的影响,单独考察海拔变化所引起的气温与植物物候变化,最后以海拔高度作为桥梁来考察物候变化与温度变化的关系。结果表明,采用各站点对应的海拔高度来模拟年平均气温空间差异的R2均大于0.89,表明海拔梯度可以用来反映时间尺度下的年际温度变化;车前和蒲公英各物候事件发生日期拟合值均与海拔高度变化关系显著,R2均大于0.70,表明海拔变化是影响它们各物候事件变化的主要地理因子;在物候事件发生日期拟合值和年平均气温拟合值的回归方程中,R2均大于0.93,说明基于不同海拔高度模拟得到的年平均气温变化可以对时间尺度上车前和蒲公英的物候事件变化进行预测。空间换时间预测表明,温度每升高1℃,车前展叶始期和开花始期分别提前5.1和5.4 d,而黄枯普遍期推迟4.8 d;蒲公英展叶始期和开花始期分别提前6.5和7.8 d,而黄枯普遍期推迟6.7 d。

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