1963—2018年中国垂柳和榆树开花始期积温需求的时空变化 被引量：16

1

作者 陶泽兴 葛全胜 王焕炯 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2020年第7期1451-1464,共14页

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... 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原因。因牡丹江冬季气温低,冷激日数多且年际变化小,冷激对积温需求变化的影响不显著。基于时空耦合样本建立的冷激日数—积温需求模型对垂柳开花积温需求的模拟效果较好,R2达0.54~0.66。对榆树开花积温需求的模拟效果稍差(R2为0.33~0.64)。就不同算法而言,冷激日数对GDD算法得到的积温需求模拟效果更好。本文为量化植物开花积温需求的时空变化及在气候变化背景下的花期预测提供了重要的科学依据。 展开更多

关键词 物候 开花始期 积温需求 时空变化 冷激 中国

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1992—2020年横断山区植被分布与植被活动变化 被引量：13

2

作者 杨靖 戴君虎 +2 位作者 姚华荣 陶泽兴 朱梦瑶 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2022年第11期2787-2802,共16页

横断山区位于青藏高原东缘和多条重要江河的上游,是全球生物多样性最丰富的地区和生态保护的优先区域之一,区域植被对维系区域生态安全和可持续发展起着十分重要的作用。20世纪90年代以来,中国在横断山区实施了多项重大生态恢复和建设工... 横断山区位于青藏高原东缘和多条重要江河的上游,是全球生物多样性最丰富的地区和生态保护的优先区域之一,区域植被对维系区域生态安全和可持续发展起着十分重要的作用。20世纪90年代以来,中国在横断山区实施了多项重大生态恢复和建设工程,但囿于资料和调查不足,对于横断山区全域性、长时段的植被变化及其与海拔关系研究相对较少。鉴此,本文结合使用1992—2020年间多种基于卫星遥感资料生产的土地覆被数据和2000—2020年间MODIS的归一化植被指数(NDVI)数据,采用转移矩阵、Theil-Sen Median趋势分析与偏相关分析等方法研究不同植被类型转换、植被覆被面积与平均海拔变化关系以及植被活动的时空变化趋势,并分析时空变化的主要影响因素。结果表明:①横断山区分布最广泛的植被类型是常绿针叶林与灌丛—草地镶嵌类型。植被发生变化的区域集中分布在河谷和南部低海拔区域,草地多向森林特别是常绿针叶林转换,植被覆被逐渐向好。这表明封山育林、植树造林、退耕还林等生态保护政策起到重要积极作用。时间序列数据显示,植被覆被面积变化剧烈的时期往往处在政策实施的起始阶段。②植被活动整体呈现增强趋势。在植被类型未变化的区域中,75%以上区域植被活动增强,其中超20%的区域显著增强(P<0.05),且森林植被活动增强趋势大于草地。③对植被活动影响较大的环境因子主要是气候变化和地形条件。尽管大部分区域植被活动受气候变暖影响而增强,但在干热河谷的植被活动明显受到降水减少的限制。有近1/4面积的植被活动在减弱,主要分布在山地东坡或南坡,或与降水较多、山高坡陡而造成滑坡、泥石流等自然灾害有关。这些发现可为横断山区生态保护政策效益评估、自然灾害综合风险评估和未来气候变化影响下的植被变化预测提供� 展开更多

关键词 横断山区 植被分布 植被活动 转移矩阵 Theil-Sen Median趋势分析

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西安和宝鸡木本植物花期物候变化及温度敏感度对比 被引量：14

3

作者 陶泽兴 葛全胜 +1 位作者 徐韵佳 王焕炯 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3666-3676,共11页

植物物候是指示生态系统对气候变化响应的重要证据。已有研究多基于代表性站点的物候观测数据研究物候特征及其对气候变化的响应规律。同一气候区内,不同站点的物候变化及对温度变化响应的敏感度是否一致仍需深入探讨。本文选择同属于... 植物物候是指示生态系统对气候变化响应的重要证据。已有研究多基于代表性站点的物候观测数据研究物候特征及其对气候变化的响应规律。同一气候区内,不同站点的物候变化及对温度变化响应的敏感度是否一致仍需深入探讨。本文选择同属于暖温带湿润区汾渭平原气候区的西安和宝鸡为研究区,利用"中国物候观测网"在两个站点21个共有物种的开花始期和开花末期数据,比较了1987-2016年两站点各植物花期物候变化特征及其对温度变化响应的敏感度差异。结果表明,西安和宝鸡各物种的开花始期和开花末期均以提前趋势为主。大部分物种开花始期在西安的提前趋势(平均趋势-0.57 d/a)明显强于在宝鸡的提前趋势(平均趋势-0.29 d/a),但开花末期趋势差异不显著。除紫薇和迎春的敏感度差异较大外,其他物种开花始期和开花末期的温度敏感度在两站点间非常接近,无显著差异。由此可见,在同一气候区的不同站点,因增温幅度不同,植物的始花期变化存在较大差异,不能用单站点的物候变化反映整个气候区的物候变化。但同一植物在单站点的温度敏感度可以较好的反映同一气候区其他站点的植物物候-气候关系。本文研究结果可为利用有限站点的物候观测数据分析区域物候变化及对气候变化的响应提供科学依据。 展开更多

关键词 物候变化 开花始期 开花末期 温度敏感度 西安 宝鸡

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1980—2018年中国东部主要木本植物展叶始期的温度相关时段变化 被引量：8

4

作者 陶泽兴 葛全胜 +1 位作者 戴君虎 王焕炯 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第21期7777-7789,共13页

木本植物春季展叶始期的年际变化通常受其发生前一段时间的气温影响,这个时段被称作温度相关时段(temperature-relevant period,TRP)。TRP开始时间和长度的变化反映了气候增暖对植物发育过程的影响。利用中国物候网观测数据,分析了1980... 木本植物春季展叶始期的年际变化通常受其发生前一段时间的气温影响,这个时段被称作温度相关时段(temperature-relevant period,TRP)。TRP开始时间和长度的变化反映了气候增暖对植物发育过程的影响。利用中国物候网观测数据,分析了1980—2018年中国东部8个代表性站点162种木本植物展叶始期的TRP开始时间、结束时间和长度变化。结果显示:(1)亚热带站点比温带站点木本植物的平均TRP开始时间早约43 d,长度长约13 d。(2)TRP开始时间在温带地区北部(哈尔滨和牡丹江)变化不显著,在南部(北京、西安和民勤)以0.41—0.53 d/a的速度显著提前。在亚热带,除桂林外,其他站点展叶始期TRP长度延长和缩短的物种比例相近。这表明气候增暖对不同站点植物TRP的影响不仅取决于增暖的幅度,还和站点的背景气候条件相关。(3)乔木TRP平均开始时间和结束时间分别比灌木晚6.49 d和3.92 d,TRP长度略短于灌木。这与灌木采取机会主义的生存策略有关,而乔木在春季的展叶期较为保守以降低霜冻风险。(4)无论在亚热带还是温带地区,展叶越早的物种,TRP开始时间越早,长度越短,展叶始期与季前温度的相关性越强。研究结果可为研究气候变化对植物物候的影响及物候模型的发展提供科学参考。 展开更多

关键词 物候 展叶始期 木本植物 季前温度 相关时段 中国东部

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物候学在旅游地理理论与实践中的应用基础和前景 被引量：7

5

作者 戴君虎 高新月 +3 位作者 刘浩龙 陶泽兴 马翔 曹丽娟 《中国生态旅游》 2021年第2期161-175,共15页

在20世纪80年代应用地理大发展中应运而生的旅游地理学,因发展历程尚短、理论方法体系不十分健全和完善,对持续快速发展的旅游业支撑乏力,迫切需要从相邻学科吸收养分。物候学与旅游地理学交叉性质明显,可多方面支撑其发展。本文系统梳... 在20世纪80年代应用地理大发展中应运而生的旅游地理学,因发展历程尚短、理论方法体系不十分健全和完善,对持续快速发展的旅游业支撑乏力,迫切需要从相邻学科吸收养分。物候学与旅游地理学交叉性质明显,可多方面支撑其发展。本文系统梳理了物候学对旅游业的学科支撑作用、具体实践应用领域、服务于旅游业高质量发展的6个维度以及气候变化对物候旅游资源和相关行业的影响。主要结论有:(1)物候概念有助于系统整合旅游系统中自然、人文和社会要素的相关旅游资源,而物候学应用亦可有效提升区域旅游业的服务支持子系统、交通子系统以及医疗健康子系统的效用;(2)物候学在旅游业发展中的实践应用主要涉及利用植物季相进行景观设计、观赏季划分与观赏期预报、体验类生态旅游活动的时间规划、花粉浓度预报与冰雪灾情预警以及旅游线路设计五大方面;(3)物候学可在要素、行业、过程、时空、方位和部门6个维度上服务于旅游业的高质量发展;(4)物候旅游资源和相关产业对于气候变化响应敏感,相关研究人员在未来应注重气候变化对其的风险影响研究,深入分析游客感知、行为反应所受影响,并积极参与中长期产业发展规划以及行业报告编制。从学科发展和产业应用的角度讲,物候学可为旅游学的研究提供自然科学的理论支撑,也为当今气候变化背景下旅游业的可持续发展提供科学指导。 展开更多

关键词 物候学 物候旅游 旅游地理 旅游高质量发展 气候变化风险

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北京地区东京樱花花期对气候变化的分段响应 被引量：7

6

作者 高新月 陶泽兴 +2 位作者 王焕炯 张明庆 戴君虎 《气象科学》 北大核心 2018年第6期832-837,共6页

基于1965—2014年北京颐和园观测的东京樱花(Cerasus yedoensis)始花期数据和同期日均气温资料,运用相关、回归分析法和M-K突变检验法分析了北京地区东京樱花始花期对气候变化的分段响应情况。结果表明:1965—2014年间,北京地区东京樱... 基于1965—2014年北京颐和园观测的东京樱花(Cerasus yedoensis)始花期数据和同期日均气温资料,运用相关、回归分析法和M-K突变检验法分析了北京地区东京樱花始花期对气候变化的分段响应情况。结果表明:1965—2014年间,北京地区东京樱花始花期总体呈现显著提前趋势,且于1990年发生了突变。1990—2014年的平均始花期较1965—1989年提前了10 d。始花期与2—4月气温最为相关,气温的敏感度总体为-4. 1 d/℃。对比1990年前后两个时段东京樱花始花期的气温敏感度,发现1990年后始花期的气温敏感度有所增加,从-2. 9 d/℃增至-4. 6 d/℃。根据时空物候模型分析,后一时段樱花开花当日温度相对较低,积温累积的时间也相对较长,这是导致樱花始花期气温敏感度在后一时段较高的直接原因。 展开更多

关键词 气候变化 物候响应 东京樱花 北京

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中国常见木本植物春季展叶物候及叶冻害变化 被引量：2

7

作者 陶泽兴 戴君虎 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2023年第4期766-781,共16页

植物遭受冻害将导致细胞脱水、光合能力降低,造成巨大的生态和经济损失。过去40年,气候增暖一方面降低了霜冻事件的发生频率和强度,另一方面使植物春季物候期提前,延长了植物叶和花暴露在严酷低温环境的时间。准确评估植物冻害变化需综... 植物遭受冻害将导致细胞脱水、光合能力降低,造成巨大的生态和经济损失。过去40年,气候增暖一方面降低了霜冻事件的发生频率和强度,另一方面使植物春季物候期提前,延长了植物叶和花暴露在严酷低温环境的时间。准确评估植物冻害变化需综合考虑气候增暖的双重效应。目前,国内尚未有研究对植物在中国不同气候分区的冻害进行系统分析。论文基于中国物候观测网的物候观测记录,计算了过去40年4种常见木本植物(榆树、刺槐、垂柳、白蜡)叶的春季冻害程度,揭示了冻害变化的时空格局,同时探究了春季最大冻害发生时间的变化及其与物候的关系。研究发现:(1)各物种展叶始期主要呈提前趋势,约60%的区域提前趋势显著(P<0.05)且幅度超过1 d/a。(2)各物种在72.22%~83.03%的区域最大冻害发生时间提前,这与其更早的展叶始期密切相关。其中,各物种在温带地区最大冻害时间提前最多(8.3 d),其次为暖温带、亚热带、高原气候和寒温带地区。(3)榆树、刺槐和垂柳叶的春季冻害较大,最大冻害主要出现在50°N以北及青藏高原西侧部分地区。相比之下,白蜡由于展叶始期较晚且叶的抗冻性较强,其受到的冻害相对较小。榆树、刺槐和垂柳的年平均冻害程度显著增大(P<0.05),而白蜡的冻害程度变化整体不明显。就不同气候分区而言,榆树和垂柳在温带地区冻害增加的比例最大,刺槐在高原气候区冻害增加的比例近10%,在寒温带、温带和暖温带区的冻害增加的比例均在3%~6%之间,白蜡仅在暖温带地区的冻害有所增加。研究结果可为准确评估植物冻害风险、制定具有区域差异的气候变化响应和适应策略提供参考。 展开更多

关键词 物候 展叶 抗冻性 冻害 木本植物

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榆林市沙漠化演变及其驱动力分析

8

作者 刘亚辰 王苗 +1 位作者 陶泽兴 呼雪梅 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期9-16,共8页

识别土地沙漠化的影响因素,对制定沙漠化防治对策、促进人与自然和谐发展具有重要意义。基于2000—2014年榆林市沙漠化监测数据和气象数据,采用灰色关联度分析、偏相关分析、主成分分析等方法,研究6种气候因素和8种人为因素对不同沙漠... 识别土地沙漠化的影响因素,对制定沙漠化防治对策、促进人与自然和谐发展具有重要意义。基于2000—2014年榆林市沙漠化监测数据和气象数据,采用灰色关联度分析、偏相关分析、主成分分析等方法,研究6种气候因素和8种人为因素对不同沙漠化等级土地面积变化的影响,识别主要驱动因子,并构建沙漠化面积预测模型。结果表明:1)除潜在沙漠化土地面积有所增加外,其余各类型沙漠化土地面积均显著减少;2)前5主成分中,人为因素的累积贡献率为52.98%,气候因素累积贡献率为38.17%,表明沙漠化主要受人类活动影响;3)构建的三次回归模型可较好模拟不同类型沙漠化面积变化,模型解释量达40%~66%。本成果可为评估未来气候变化对沙漠化的影响和制定沙漠化防治对策提供参考。 展开更多

关键词 沙漠化 气候变化 人类活动 灰色关联度 主成分分析 榆林市

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唐宋诗歌中物候记录的规律总结及其对环境的指示意义

9

作者 刘亚辰 陶泽兴 呼雪梅 《中国历史地理论丛》 CSSCI 北大核心 2022年第4期12-21,共10页

基于唐宋诗歌中的物候记录和现代物候研究,总结了唐宋诗歌中物候现象反映的周期性、顺序性和同步性等物候自身规律,以及诗歌中物候现象随纬度、海拔、地形、人工建筑和热岛效应等地理因素变化的规律。同时探讨了唐宋诗歌中物候记录对自... 基于唐宋诗歌中的物候记录和现代物候研究,总结了唐宋诗歌中物候现象反映的周期性、顺序性和同步性等物候自身规律,以及诗歌中物候现象随纬度、海拔、地形、人工建筑和热岛效应等地理因素变化的规律。同时探讨了唐宋诗歌中物候记录对自然时节、农时、雨季及水情和极端气候事件的指示作用。对诗歌中物候规律及其对环境指示意义的梳理,既为诗歌物候记录在环境演变研究中的应用提供参考,也有助于了解古人对当时地球环境的认识。 展开更多

关键词 诗歌 物候记录 物候规律 历史环境演变

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1963-2012年中国主要木本植物花期长度时空变化 被引量：33

10

作者 陶泽兴 仲舒颖 +3 位作者 葛全胜 戴君虎 徐韵佳 王焕炯 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2017年第1期53-63,共11页

花期物候变化研究对赏花活动安排、园林景观布置和致敏花粉防治等具有重要意义。现有研究对始花期与盛花期的变化趋势已有较为深刻的认识,但很少有研究辨识了花期长度的时空变化。本文基于"中国物候观测网"观测数据,统计了196... 花期物候变化研究对赏花活动安排、园林景观布置和致敏花粉防治等具有重要意义。现有研究对始花期与盛花期的变化趋势已有较为深刻的认识,但很少有研究辨识了花期长度的时空变化。本文基于"中国物候观测网"观测数据,统计了1963-2012年中国42个站点23种广布木本植物的花期长度变化趋势,分析了花期长度变化的时空格局、种间差异和变化形式。主要结论为:所有的259条花期长度时间序列中,61.39%的序列呈延长趋势,其中显著延长的占21.24%(P<0.05)。灌木花期的延长趋势比乔木更加显著。东北地区南部、华中和华东地区的多数站点花期长度主要呈缩短趋势。在东北地区北部、华北、西南和华南地区,大多数物种的花期长度呈延长趋势。花期长度变化趋势在20°N^22°N间最大(0.94 d/a)。西部地区(87°E^112°E)的花期长度变化趋势(平均0.28 d/a)高于东部地区(平均0.05 d/a)。花期长度的总体变化可分为3个阶段:1963-1980年(偏短)、1981-1997年(与多年平均值接近)和2001-2012年(偏长),但不同物种的花期长度变化存在显著差异。在花期长度延长的序列中,43.39%是因开花始期提前程度大于开花末期;在花期长度缩短的序列中,62.00%是因开花始期提前程度小于开花末期。 展开更多

关键词 物候 花期长度 始花期 时空变化 中国

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北京地区木本春季物候特征与生物学特性的关系 被引量：2

11

作者 高新月 戴君虎 陶泽兴 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第24期10253-10263,共11页

植物物候是植物生活史中的重要性状,也是指示气候与自然环境变化的重要指标,现已成为全球变化领域的研究热点之一。传统物候研究多假设物候由气候因素决定,如气温、降水、光照等,并主要从植物物候的年际变化角度探讨了气候因素对物候特... 植物物候是植物生活史中的重要性状,也是指示气候与自然环境变化的重要指标,现已成为全球变化领域的研究热点之一。传统物候研究多假设物候由气候因素决定,如气温、降水、光照等,并主要从植物物候的年际变化角度探讨了气候因素对物候特征的影响。然而,不同物种的物候存在较大差异表明植物物候还与自身生物学特性(如系统发育和功能性状)有关,但植物生物学特性如何影响植物物候仍缺乏深入研究。基于北京地区44种木本植物1965—2018年的展叶始期和开花始期观测资料,以展叶始期和开花始期的3类物候特征(平均物候期、物候对温度的响应敏感度和物候期的积温需求)为例,探究植物物候特征与系统发育和功能性状的关系。首先,利用系统发育信号Blomberg′s K和进化模型检验植物物候特征是否具有系统发育保守性,并通过系统发育信号表征曲线直观表达植物物候特征的进化模式;之后,利用广义估计方程分析植物生活型、传粉型与物候特征的关系,以揭示不同植物的资源利用方式及生存策略的差异。研究发现:(1)除展叶始期的温度敏感度外,其余物候特征的进化均受随机遗传漂变和自然选择力的共同作用,可推断物候特征具有系统发育保守性,即亲缘关系越近的物种物候特征越相似。(2)开花始期的系统发育信号强度比展叶始期更大,表明繁殖物候的系统发育可能比生长物候更保守。(3)植物展叶始期及其积温需求与生活型密切相关。灌木比乔木的展叶时间早、积温需求少。植物开花始期与传粉型相关,风媒植物开花显著早于虫媒植物。研究成果有助于深入理解物候变化的生物学机制,对于丰富物候学的理论研究有重要意义,同时对植物保护也具有重要的指导价值。 展开更多

关键词 展叶始期 开花始期 系统发育 功能性状 北京

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诗歌中物候记录的基本特征及用于历史气候重建的处理方法 被引量：3

12

作者 刘亚辰 方修琦 +1 位作者 陶泽兴 戴君虎 《地理科学进展》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第4期483-490,共8页

历史物候记录对过去气候变化研究弥足珍贵。诗歌作为历史文献的重要体裁之一,其中的历史物候记录已得到了一定程度的整编和利用。但对诗歌物候记录的特征和处理方法仍缺乏系统的梳理和探讨。本文首先介绍了诗歌中物候记录的内容、特征... 历史物候记录对过去气候变化研究弥足珍贵。诗歌作为历史文献的重要体裁之一,其中的历史物候记录已得到了一定程度的整编和利用。但对诗歌物候记录的特征和处理方法仍缺乏系统的梳理和探讨。本文首先介绍了诗歌中物候记录的内容、特征及其在季节指示和反映农时中的应用,发现诗歌中的物候记录主要包括动物物候、植物物候和周期性气象、水文现象等3种,并呈现出距今越近,经济、社会越发达,记录越多的时空特点。然后,从物候记录筛选、物种鉴别、物候事件发生时间识别、物候期确定等方面总结了历史气候研究中诗歌物候记录的处理方法:1从诗歌的创作背景、文学成分、地理环境分异规律和人为影响等几个方面进行筛选,以保证其中物候记录的有效性;2区分古今动、植物名差异,并将物种鉴定到种;3针对年、月、日缺记的不同情况,依据物候规律和背景资料确定物候事件的发生时间;4根据现代物候观测标准,对诗歌中的文字描述进行归类定级,确定所包含的物候期。以期为诗歌物候记录的提取及其在历史气候研究中的应用提供理论和方法上的借鉴。 展开更多

关键词 诗歌 历史物候 历史气候变化 记录提取 气候重建

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