东北森林植被物候特征遥感监测及影响因素分析

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植被物候不仅是陆地生态系统对全球气候变化响应的关键指标,而且对植物生产力和碳循环具有重要影响。对植被物候的研究可为气候变化提供进一步的证据,有助于深入认识陆地植被与气候变化的响应机制。随着遥感技术的飞速发展,物候学的研究不再受限于地面观测站点,大区域尺度、长时间序列的遥感物候监测被广泛应用。为探索东北地区森林植被物候的时空分布情况及植被物候对气候的响应模式,本研究利用MODIS NDVI数据集,结合地面物候观测数据对2011-2020年东北森林地区植被物候进行遥感反演。主要结论如下:(1)建立了动态阈值法提取物候参数。结果表明,最适提取阈值的分布具有空间异质性和纬向性,生长季始期与生长季末期对应的最适提取阈值均随纬度的增加而提升,纬度每升高1°,SOS最适提取阈值增加3%,EOS增加2%。(2)东北森林地区植被物候生长季始期主要集中在4月上旬至5月中旬;而生长季结束的时间普遍处于10月下旬之后;生长季长度大多为170-210天之间。植被物候空间分布规律明显,纬度升高,森林植被的生长季始期推迟、生长季末期提前、生长季长度缩短。不同植被类型下,随着纬度的升高,物候变化幅度由大到小依次为阔叶林>针阔混交林>针叶林。(3)2011-2020年东北森林地区植被物候的年际变化趋势总体呈现小幅波动,具体表现为生长季始期以0.29天/年的速率提前、生长季末期以0.47天/年的速率推迟,生长季长度以0.76天/年的速率延长。不同森林类型的物候期的年际变化幅度不同,变化幅度从大到小依次为针阔混交林>阔叶林>针叶林。三种森林类型的生长季末期均表现出延后趋势、生长季长度均表现为延长趋势,具体变化幅度从大到小依次为阔叶林>针阔混交林>针叶林。(4)温度是植被物候的主要影响因素;季前温度,特别是冬季温度和秋季温度,分别是影响SOS、EOS的主要气候因素。而降水对物候的影响弱于温度,不同月份的降水对物候的影响程度不同,11月和4、5月降水的增加会促进生长季开始时间前移;而夏季降水的增多则会导致生长季结束时间的推迟,夏季降水相较于秋季降水,对EOS的影响更大。东北森林地区三种植被类型下的物候对气候变化的响应具有类似规律,但相对于针叶林和针阔混交林,阔叶林对气候的响应更加敏感,物候期的变化幅度更大。
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