此前已有大量研究表明,寒区植被春季物候对气候变化会作出敏感响应,比如春季变暖会导致植被返青期比过去明显提早。青藏高原作为全球气候变化的敏感区域,其春季植被返青期对于研究青藏高原如何响应气候变化和畜牧业生产,都有重要的指示作用。目前青藏高原的物候变化信息主要从遥感技术获取的植被指数中提取。近十余年,青藏高原春季温度出现大范围上升,但是,该区域广泛存在春季雪、冰等不利因素,极易影响该植被指数的数据质量。因此,对于其植被返青期有没有提前,却存在争议。
2000到2011年青藏高原植被返青期和春季温度的年际变化
青藏所朴世龙研究团队的青年研究员人员沈妙根基于各种遥感数据,通过严格校正雪、冰、云等不利因素对数据的影响,利用目前国际上常用的5种方法,从遥感数据中提取出返青期,结合气象观测资料,系统分析了青藏高原近十年返青期变化,并探讨了其对全球气候变暖的响应机制。
2000到2011年青藏高原春季温度和降水变化趋势的空间特征
研究确认了从2000到2011年,青藏高原春季温度上升达0.10℃/yr,但是在区域尺度上植被返青期并没有显著变化趋势。因此,气候变暖不一定会导致青藏高原植被返青期提前。研究发现,区域尺度上返青期没有显著变化趋势的原因是,高原西南地区返青期出现大范围推迟,与东北地区的返青期提前相互抵消。这种空间异质性还导致了返青期随着海拔的推迟率:从本世纪初的海拔每上升100米返青期推迟0.63天到2010-2011年的海拔每上升100米推迟1.30天。
2000到2011年青藏高原植被返青期变化率的空间特征
进一步分析表明,高原东北地区返青期提前是春季温度上升和降水增加共同作用的结果;而西南干旱地区尽管春季温度大范围显著上升,但是同期降水减少导致返青期推后。因此,青藏高原植被返青期对气候变暖的响应同时还受水分条件制约,呈现高度的复杂性。今后将利用中科院青藏高原研究所正在开展的地面物候观测和卫星遥感资料,结合人工控制实验和模型模拟等方法,对高原植物物候对气候变化响应的敏感性的时空变化及其形成机制开展进一步研究)。 相关成果见Shen et al. 2013. PNAS
去除冰雪影响前后NDVI