| 中文摘要: | 全球气候变暖背景下,极端气候事件的频发引起了世界各国的广泛关注。青藏高原气候变化敏感性强,幅度大,极端气候的变化是高原生态和环境变化的重要驱动,因此科学分析极端气候对青藏高原植被的影响,对促进高原植被的生态恢复,制定行之有效的防灾减灾措施、构建稳定的高原生态屏障具有十分重要的科学指导意义。本文围绕极端气候事件这一现象,对青藏高原植被秋季物候开展研究,基于每日气象数据,采用国际上通用的23个极端气候指标分析了青藏高原极端温度事件和极端降水事件的时空变化趋势;基于GIMMS3g、MODIS、SPOT NDVI遥感数据分析了青藏高原植被枯黄期的时空变化趋势;重点揭示了高原植被枯黄期对极端气候事件变化的响应等,主要结果和结论如下:(1)1982-2012年,青藏高原区域极端温度事件的暖指标和极值指标均表现出显著上升趋势,其中夜指标的增温速率明显快于昼指标的增温速率,而冷指标均表现出显著下降趋势。青藏高原区域1982-2012年总降雨量、降雨强度、极端降雨量、低强度降雨天数、最大一天降雨量、连续五天最大降雨量、最长连续干旱天数均表现出增加的变化趋势,其中降雨强度和最大一天降雨量表现出显著增加的趋势。而极端强降雨量、中等强度降雨天数和最长连续湿润天数表现出下降的趋势,其中最长连续湿润天数下降趋势显著。总的来说,青藏高原区域极端温度指标均呈现显著变暖的趋势,其中夜指标的变暖速度更快,对气候变化的响应更敏感。尽管青藏高原一半区域的总降雨量出现不同程度的增加,但是最长连续干旱天数进一步增加,而最长连续湿润天数显著降低,这意味着青藏高原区域的降雨在空间和时间上非常不均匀。青藏高原区域整体的气候将有进一步变暖变干的趋势。(2)青藏高原区域植被枯黄期介于第260-300天之间,其中SPOT数据枯黄期最早,平均为270天,MODIS和GIMMS3g数据平均枯黄期分别为第275天左右。在变化趋势的空间分布上,3套数据均可以得出研究区中部区域呈现出不断提前的趋势,而西南部区域枯黄期呈现出推迟的趋势。在年际变化上,1982-2012年期间整个研究区枯黄期呈现微弱提前的趋势,但是不显著;不同生态区内植被枯黄期的变化趋势同样均不显著,不同时段枯黄期的变化幅度有所差异。在与海拔关系上,整个研究区植被枯黄期表现出明显的海拔依赖性,随着海拔升高枯黄期提前,除了东部森林、高寒草甸生态区随海拔升高而延迟以外,其它生态区均随海拔升高枯黄期出现提前。总的来说,青藏高原植被枯黄期在整个区域和各生态区尺度上均没有显著的年际变化,但是枯黄期的变化具有明显区域特征(中部区域提前,而西南部区推迟)和海拔依赖性(随着海拔的上升而逐渐提前)。(3)温度对青藏高原植被枯黄期具有显著的影响,尤其是季前1-2个月(9月和8-9月)的平均温度对植被枯黄期延迟具有显著的促进作用。随着季前时间的增加,平均温度对植被枯黄期的影响逐渐降低。和温度相比,降雨对植被枯黄期的影响较小。其中8-9月的累积降雨量对研究区大部分区域植被枯黄期延迟具有促进作用,而其它的季前时间累积降雨量对枯黄期的影响并不明显。在不同的生态区上,季节前的累积降雨对森林生态区植被的枯黄期具有负的影响;而在几个以草甸和草原为主的生态区植被枯黄期基本与季前降雨量呈现正相关的关系。整体上,研究区域植被枯黄期受温度的影响大于降雨,尤其是9月的气温对枯黄期的影响最强,而累积降雨在7-9月对枯黄期的影响最大。(4)青藏高原每年极端温度事件中的暖指标与植被枯黄期普遍呈现出正相关关系,而冷指标中冷夜日数、冷昼日数、霜冻天数和冰冻天数与枯黄期主要表现为负相关。和极端温度事件不同,每年的极端降雨指标与植被枯黄期的相关关系在空间上正负比例均比较接近。在不同的季前时间上,季前1-3个月极端温度暖指标对植被枯黄期具有明显的促进作用,而冷指标对植被枯黄期具有明显的抑制作用。大部分季前的1-2个月的极端降雨指标对植被枯黄期的延长具有显著的促进作用,而最长连续干旱天数与植被枯黄期呈现出负相关关系。整体上,青藏高原植被枯黄期受极端温度事件的影响大,极端温度事件暖指标的升高可以使植被枯黄期延迟,相反冷指标会导致植被提前结束生长季进入枯黄期。而植被枯黄期对极端降雨的响应比较复杂,极端降雨对以森林为主的生态区植被枯黄期具有明显的抑制作用,而对以草原、草甸为主的生态区枯黄期延迟具有促进作用。 |