1963—2018年中国垂柳和榆树开花始期积温需求的时空变化.pdfVIP

第75 卷第7 期 地 理 学 报 Vol.75, No.7 2020 年7 月 ACTA GEOGRAPHICA SINICA July, 2020 1963—2018 年中国垂柳和榆树开花始期 积温需求的时空变化 1 1, 2 1 陶泽兴 ，葛全胜 ，王焕炯 （1. 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室，北京 100101； 2. 中国科学院大学，北京 100049） 摘要：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 2 —积温需求模型对垂柳开花积温需求的模拟效果较好，R 达0.54~0.66。对榆树开花积温需求 2 的模拟效果稍差（R 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。 关键词：物候；开花始期；积温需求；时空变化；冷激；中国 DOI: 10.11821/dlxb202007009 1 引言 植物花期变化及其影响因素是物候学研究的重要内容之一。花期与传粉者活动时间 [1-2] 的匹配度对植物成功完成生殖过程具有重要意义 。揭示花期变化的影响因素并准确预 [3-4] 测开花期可为赏花活动安排和致敏花粉防治提供科学指导 。在北半球亚热带和温带地 [5] 区，植物开花期的完成需要一定积温 ，因此积温是衡量植物生长发育对温度条件需求的 [6] [7] 重要指标 。相对于工业革命前水平，人类活动已导致全球升温近1.0 ℃ 。气候变暖使