青藏高原气候变化及其对植被物候的影响

摘要

植物物候是陆地生态系统对气候变化响应的最佳指示器之一，了解其变化过程对于深入理解和预测陆地生态系统的动态变化具有重要的意义。本文基于平均气温、降水量等气象数据以及GIMMS（NDVI）和SPOT-VGT遥感数据，分析了青藏高原气候及植被物候的时空变化特征，探讨了植被物候对气候变化的响应，论文主要结论如下:
　　(1)1971~2012年间，青藏高原年、季节、最热月和最冷月平均温度均呈现显著增加趋势，但增温幅度空间差异明显，具体表现为中、东部和东北部高，东南部低的态势。除春季外，研究区增温幅度总体呈现随海拔上升而增加的趋势，且该趋势在青藏高原主体范围内尤为明显，但在不同海拔梯度内存在显著差异。在生物界限温度方面，青藏高原及其周边地区≥0℃、≥5℃、≥10℃界限温度的始日显著提前、终日显著推迟、持续日数显著延长以及有效积温显著增加，并且该变化趋势呈现明显的海拔依赖性。
　　（2）1971~2012年间，青藏高原大部分地区年降水量呈现上升趋势，尤其在青藏高原的中部偏南地区。青藏高原大部分地区潜在蒸散发呈现下降趋势，湿润度指数呈现增加趋势。综合平均气温和干湿度的年际变化，发现青藏高原大部分地区趋向于暖湿化。
　　（3）从青藏高原植被物候期的多年均值来看，返青期（SGS）、枯黄期（EGS）、生长季（LGS）分别由东南向西北推迟、提前和缩短。在总体变化趋势方面，1982-2012年间，青藏高原植被返青期（SGS）经历显著提前和无显著变化两个时期；枯黄期（EGS）整体上表现为无显著的变化趋势；生长季（LGS）表现为延长、迅速缩短、再延长的变化格局。在空间分别上，青藏高原高寒植被物候期变化趋势呈现东西反向的特征。其中，东部和东南部大部分地区的植被返青期（SGS）呈现提前趋势和生长季长度（LGS）呈现延长趋势，而西南部和西北部在不同时段差异明显；
　　(4)在海拔依赖性方面，大部分生态区的植被物候表现出明显的海拔依赖性。个别生态区在海拔3500m左右的地区出现明显的转折。青藏高原东部地区枯黄期和生长季长度随海拔上升而推迟的速率随纬度上升而呈现下降趋势。在整个研究区及各个生态分区内，高寒植被返青期的提前趋势和生长季的延长趋势均呈现随海拔增加而减弱的态势；枯黄期与海拔的关系在各个分区内差异明显。
　　(5)在物种和站点水平上，返青期随季前平均气温上升而不显著提前，但与季前降水量的关系比较复杂；枯黄期随季前平均气温上升而不显著推迟，与季前降水量的关系也比较复杂。返青期在半干旱区主要呈现推迟趋势，在半湿润和湿润区呈现提前趋势。枯黄期在半湿润和湿润区呈缓慢推迟趋势；而在半干旱区，随湿润程度增加，推迟幅度逐渐下降。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究进展

1.3研究目标、内容和技术路线

第二章 研究区概况、数据来源和方法

2.1 研究区的自然地理概况

2.2数据来源和预处理

2.3 数据处理方法

第三章 青藏高原水热条件变化特征

3.1青藏高原及周边地区水热条件多年平均分布状况

3.2青藏高原及周边地区气温变化趋势

3.3青藏高原及周边地区生物界限温度指标的变化

3.4青藏高原及周边地区降水量的时空变化特征

3.5青藏高原及周边地区蒸散发与干湿状况的时空变化特征

3.6讨论

3.7小结

第四章 青藏高原高寒植被物候变化特征

4.1青藏高原高寒植被物候分布特征

4.2青藏高原高寒植被物候变化总体趋势

4.3青藏高原高寒植被物候变化趋势的空间差异

4.4青藏高原不同生态自然区高寒植被物候与海拔的关系

4.5青藏高原高寒植被物候变化趋势与海拔的关系

4.6讨论

4.7小结

第五章 青藏高原高寒植被物候对气候变化响应的多尺度分析

5.1 物种尺度上植被物候对气候变化的响应

5.2 群落尺度上植被物候对气候变化的响应

5.3 区域尺度上植被物候对气候变化的响应

5.4 讨论与小结

第六章 结论与不足

6.1 主要结论

6.2 不足

参考文献

附录

致谢

在读期间公开发表论文（著）及科研情况