光温耦合的中国温带地区旱柳花期时空格局模拟

发布时间：2024-02-14 22:13

　　建立基于温度和光周期驱动的旱柳花期物候模型,旨在寻找影响旱柳花期时空变化的主要气象因子,揭示调控植物开花时间的生态机制,还可为改善柳絮造成的环境污染和花粉过敏等人类健康问题提供参考信息和依据。利用中国气象局农业气象观测网提供的中国温带地区1982—2011年49个站点的旱柳开花始期、盛期和末期观测资料及平行的逐日气象数据,分别对6种模型(简单积温模型、温度三基点模型、八时段温度模型、简单积温-日长模型、温度三基点-日长模型和八时段温度-日长模型)进行了参数率定和假设检验,根据外部检验结果,从中选出针对旱柳3个花期的最优物候模型,进而利用连续地理气象数据和最优物候模型重建了1982—2011年旱柳开花始期、盛期、末期和花期长度的时空变化特征。结果表明:光温耦合的物候模型对旱柳花期的模拟效果和外推效果优于仅基于温度的模型。旱柳开花始期和盛期最优模型均为八时段温度-日长模型,末期为温度三基点-日长模型,说明光周期和温度可能是影响旱柳花期开始、繁盛和结束时间的主要气象因子。同时,优选出的物候模型能够较准确地对不同年份和不同地区的旱柳花期进行模拟及预测。重建的1982—2011年旱柳平均开花始期...

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【部分图文】：

图1旱柳物候站点的分布

(2)温度三基点模型温度三基点模型中每日发育速率由每日平均温度发育速率(f(Ti))决定，其值介于0—1之间(图2B)，如公式5所示[35-36]:

图2发育速率假设

为验证所求物候模型的准确性，计算用于参数拟合的观测值与模拟值的均方根误差(RMSE)、信息准则(AIC)和纳什效率系数(NSE)，作为内部检验的结果;再计算未参与模型拟合的观测值与预测值的RMSE、AIC和NSE，作为外部检验的结果。其中，RMSE用来衡量模型模拟或预测的误差;A....

图3研究区旱柳花期最优花期物候模型的模拟和预测效果

图3为利用上述优选出的旱柳花期最优物候模型求出的模拟值(预测值)与观测值之间的比较，结果显示，用来建模的开花始期、盛期和末期样本点观测值和模拟值之间的拟合直线接近1∶1线，其R2分别为0.80(P<0.001)、0.78(P<0.001)和0.73(P<0.001);其余样本点观....

图4基于最优花期物候模型模拟的旱柳花期多年平均值的空间格局

1982—2011年中国温带旱柳花期线性趋势空间格局表明(图5),30年间花期变化趋势存在一定的空间差异。除东北三省、准噶尔盆地及内蒙古高原东北部外，大部分地区的旱柳开花始期、盛期和末期均呈显著提前的趋势，显著提前的区域分别约占全区总面积的49.78%、50.01%和53.40%....

本文编号：3898702