中国东北城乡植被物候时空变化及其对地表温度的响应

摘要

以中国东北地区的沈阳、长春、哈尔滨3个大城市及其周边的乡村为研究单元,在像元尺度上采用小波变换法对长时间序列中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)增强植被指数(Enhanced Vegetation Index,EVI)数据滤除噪声数据后重建平滑的EVI曲线,基于EVI曲线,采用动态阈值法提取出研究区2009-2016年植被关键物候期参数指标,即植被生长季开始时间(Start of Growing Season,SOS)和结束时间(End of Growing Season,EOS),分析各研究单元植被物候时空变化特征及其对地表温度的响应特征.结果 表明:各研究单元SOS和EOS值的空间分布图存在明显的城乡差异.每一个像元所属的实际位置距离城区中心越近,其SOS值越小,EOS值越大,表明植被生长季开始日期早结束日期晚,整个植被生长期时间变长.各研究单元植被物候参数指标的年际变化趋势具有一定的相似性,即SOS随时间均呈现出提前趋势,且城区和乡村的SOS年际变化趋势保持一致,变化速率各不相同.研究区2012年的SOS值是研究时段内的最大值,从植被物候期反映来看,该年是一个最冷年,这与当年受寒潮影响,出现暴雪,低温等极端天气的气候现象相吻合.各研究单元年均地表温度(Land Surface Temperature,LST)与对应的植被关键物候期参数均有显著的相关性,SOS与LST呈显著负相关,EOS与LST呈高度正相关.即植被物候同期的平均温度越高,植被生长季的起始时间越早,结束时间越晚.