1963—2018年中国垂柳和榆树开花始期积温需求的时空变化
发布时间：2021-12-22 00:36
积温需求是决定北半球温带地区木本植物开花时间的主要因子。全球变暖使植物在冬季受到的冷激量减少,可能会改变植物开花的积温需求。气候变化导致的中国木本植物开花始期积温需求的时空变化仍不清楚。有鉴于此,本文基于"中国物候观测网"1963—2018年垂柳（Salix babylonica）和榆树（Ulmus pumila）开花始期数据,利用3种积温算法（GDD、GDDS和GDH）系统分析了两种植物开花积温需求的空间格局和在代表性站点的年际变化,构建了基于冷激日数模拟积温需求的模型。主要结论为:垂柳和榆树开花始期的积温需求在低纬度地区大于中纬度地区。站点多年平均积温需求与冷激日数呈显著的负指数关系,即随冷激日数增加,积温需求降低。时间上,3个典型站点（贵阳、西安和牡丹江）垂柳开花积温需求的变化趋势分别达到1.28～1.41°C·d/a（P <0.01）、1.63～1.89°C·d/a（P <0.01）和0.12～0.58°C·d/a（仅GDD算法P <0.05）,榆树开花的积温需求在贵阳和西安同样显著增加,但在牡丹江变化不显著。冷激日数随时间减少是两个站点积温需求显著增加的主要...
【文章来源】：地理学报. 2020,75(07)北大核心CSSCIEICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
图1 两种木本植物物候观测站点分布
各站点垂柳和榆树开花始期的多年平均积温需求在空间上呈现从南往北逐渐降低的规律（图2）。在40°N以北大部分站点，垂柳和榆树开花始期的积温需求在200°C·d以下。在30°N以南站点，垂柳开花始期的积温需求大多在200°C·d以上，特别是在东南沿海的南昌、赣州、厦门等站点，积温需求超过400°C·d。榆树开花始期的积温需求在30°N左右呈现明显的站点间差异，其中在南充相对较大，超过300°C·d。对比不同算法可以发现，GDD算法计算的垂柳和榆树开花始期的积温需求整体相对偏小，而GDDS算法计算的积温需求大于其他两种模型。在空间上，垂柳和榆树开花始期的积温需求与冷激日数呈显著的指数函数关系（P<0.01），随着冷激日数的增加，两种植物开花的积温需求逐渐降低（图3）。当冷激日数达到40 d时，垂柳和榆树开花所需的积温需求仅为其冷激日数为10 d时的1/3～1/2。由指数函数的常数项可知，经过充分冷激后，垂柳和榆树仅分别需要不到150°C·d和50°C·d的积温就能够开花。就不同算法而言，指数函数对基于GDD和GDDS的开花积温需求与冷激日数关系的拟合效果最好，R2均达到0.7以上，而对基于GDH算法的模拟效果稍差，R2在0.6以上。
在时间维度上，垂柳和榆树开花始期的积温需求与冷激日数在部分站点存在明显相关关系（图5）。在贵阳和西安，二者主要表现为显著负相关（P<0.01），即随着冷激日数增加，积温需求降低。平均冷激日数每增加1 d,垂柳开花始期的积温需求在贵阳和西安分别减少0.66～1.63°C·d和1.77～2.25°C·d。两站点榆树开花始期的积温需求对冷激日数的响应较弱，敏感度分别为-0.55～-1.48°C·d/d和-0.83～-1.00°C·d/d。在牡丹江，垂柳和榆树开花始期的积温需求与冷激日数的相关关系不显著，这可能与冷激日数的年际变化幅度有关。贵阳和西安冷激日数的变化幅度在40 d以上，而牡丹江由于气候寒冷，冷激日数的年际变化只有约5 d左右，因而无法对积温需求产生较大影响。3.3 基于时空耦合样本的冷激日数—积温需求模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于积温模型丹东地区桃树盛花期预测研究[J]. 董海涛,谭丽静,刘洪林,左晓强,于文革,孟鑫. 气象与环境学报. 2018(01)
[2]中国典型观赏植物花期模型建立及过去花期变化模拟[J]. 仲舒颖,葛全胜,戴君虎,王焕炯. 资源科学. 2017(11)
[3]1978-2014年牡丹江地区植物花期变化及模型模拟[J]. 徐韵佳,仲舒颖,戴君虎,陶泽兴,王焕炯. 地理研究. 2017(04)
[4]1963-2012年中国主要木本植物花期长度时空变化[J]. 陶泽兴,仲舒颖,葛全胜,戴君虎,徐韵佳,王焕炯. 地理学报. 2017(01)
[5]物候模型在气候定量重建中的应用[J]. 戴君虎,陶泽兴,王焕炯,刘亚辰,葛全胜. 第四纪研究. 2016 (03)
[6]物候模型在北京观赏植物开花期预测中的适用性[J]. 张爱英,王焕炯,戴君虎,丁德平. 应用气象学报. 2014(04)
[7]类型变更的相邻气象观测站的日气温资料整合[J]. 郑景云,卞娟娟. 地理研究. 2012(04)
[8]北京地区主要致敏花粉树木花期的预报[J]. 张明庆,杨国栋,范振涛,张玲. 环境与健康杂志. 2008(03)
本文编号：3545456
【文章来源】：地理学报. 2020,75(07)北大核心CSSCIEICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
图1 两种木本植物物候观测站点分布
各站点垂柳和榆树开花始期的多年平均积温需求在空间上呈现从南往北逐渐降低的规律（图2）。在40°N以北大部分站点，垂柳和榆树开花始期的积温需求在200°C·d以下。在30°N以南站点，垂柳开花始期的积温需求大多在200°C·d以上，特别是在东南沿海的南昌、赣州、厦门等站点，积温需求超过400°C·d。榆树开花始期的积温需求在30°N左右呈现明显的站点间差异，其中在南充相对较大，超过300°C·d。对比不同算法可以发现，GDD算法计算的垂柳和榆树开花始期的积温需求整体相对偏小，而GDDS算法计算的积温需求大于其他两种模型。在空间上，垂柳和榆树开花始期的积温需求与冷激日数呈显著的指数函数关系（P<0.01），随着冷激日数的增加，两种植物开花的积温需求逐渐降低（图3）。当冷激日数达到40 d时，垂柳和榆树开花所需的积温需求仅为其冷激日数为10 d时的1/3～1/2。由指数函数的常数项可知，经过充分冷激后，垂柳和榆树仅分别需要不到150°C·d和50°C·d的积温就能够开花。就不同算法而言，指数函数对基于GDD和GDDS的开花积温需求与冷激日数关系的拟合效果最好，R2均达到0.7以上，而对基于GDH算法的模拟效果稍差，R2在0.6以上。
在时间维度上，垂柳和榆树开花始期的积温需求与冷激日数在部分站点存在明显相关关系（图5）。在贵阳和西安，二者主要表现为显著负相关（P<0.01），即随着冷激日数增加，积温需求降低。平均冷激日数每增加1 d,垂柳开花始期的积温需求在贵阳和西安分别减少0.66～1.63°C·d和1.77～2.25°C·d。两站点榆树开花始期的积温需求对冷激日数的响应较弱，敏感度分别为-0.55～-1.48°C·d/d和-0.83～-1.00°C·d/d。在牡丹江，垂柳和榆树开花始期的积温需求与冷激日数的相关关系不显著，这可能与冷激日数的年际变化幅度有关。贵阳和西安冷激日数的变化幅度在40 d以上，而牡丹江由于气候寒冷，冷激日数的年际变化只有约5 d左右，因而无法对积温需求产生较大影响。3.3 基于时空耦合样本的冷激日数—积温需求模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于积温模型丹东地区桃树盛花期预测研究[J]. 董海涛,谭丽静,刘洪林,左晓强,于文革,孟鑫. 气象与环境学报. 2018(01)
[2]中国典型观赏植物花期模型建立及过去花期变化模拟[J]. 仲舒颖,葛全胜,戴君虎,王焕炯. 资源科学. 2017(11)
[3]1978-2014年牡丹江地区植物花期变化及模型模拟[J]. 徐韵佳,仲舒颖,戴君虎,陶泽兴,王焕炯. 地理研究. 2017(04)
[4]1963-2012年中国主要木本植物花期长度时空变化[J]. 陶泽兴,仲舒颖,葛全胜,戴君虎,徐韵佳,王焕炯. 地理学报. 2017(01)
[5]物候模型在气候定量重建中的应用[J]. 戴君虎,陶泽兴,王焕炯,刘亚辰,葛全胜. 第四纪研究. 2016 (03)
[6]物候模型在北京观赏植物开花期预测中的适用性[J]. 张爱英,王焕炯,戴君虎,丁德平. 应用气象学报. 2014(04)
[7]类型变更的相邻气象观测站的日气温资料整合[J]. 郑景云,卞娟娟. 地理研究. 2012(04)
[8]北京地区主要致敏花粉树木花期的预报[J]. 张明庆,杨国栋,范振涛,张玲. 环境与健康杂志. 2008(03)
本文编号：3545456
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