北半球植被物候變化趨勢對氣候變化響應研究獲進展

物候是生態系統的關鍵參數之一，它對氣候變化特別是氣溫的變化非常敏感。過去幾十年的全球溫度觀測數據顯示，在1998—2012年間，存在全球變暖速率放緩現象（稱為Warming Hiatus）。但該現象對全球的植被物候影響尚不清楚。

中國科學院西北生態環境資源研究院副研究員王旭峰（第一作者）、研究員李新（通訊作者）、中科院院士程國棟等及國際合作團隊利用長時間序列遙感數據集、FLUXNET數據集提取北半球植被物候期（生長季開始和結束時間：SOS和EOS），分析了Warming Hiatus之前和期間物候變化趨勢。基於長時間序列衛星遙感數據的估算結果表明，在Warming Hiatus期間物候的變化速率明顯放緩。通過FLUXNET碳通量觀測提取的物候期結果顯示，北半球的大多數站點並沒有顯著的春季物候提前或秋季物候推遲現象，而FLUXNET站點觀測的時間基本都是處在Warming Hiatus期間。分析這些站點的空氣溫度觀測數據，發現只有極少數站點的溫度存在顯著增加趨勢，這也是導致物候沒有顯著變化趨勢的主要原因。由於物候期沒有顯著的變化趨勢，導致了春季和秋季的碳通量也沒有顯著變化趨勢。

該研究首次揭示在Warming Hiatus期間，春季/秋季物候不再顯著提前/滯後，處於相對穩定狀態，生長季節因此不再顯著延長。兩套獨立的證據（長時間序列遙感數據和FLUXNET數據）得到一致結論。

該研究成果發表於《自然-通訊》（Nature Communications），項目獲中科院地球大數據科學工程、國家自然科學基金和青海省重大科技專項資助。

圖：1982年至2014年期間北半球（緯度≥30°）物候期和溫度的變化趨勢。a：採用遙感估算的生長季開始時間（SOS）的變化趨勢；b：採用遙感估算的生長季結束時間（EOS）的變化趨勢；c：北半球春季平均溫度的變化趨勢；d：北半球秋季平均溫度的變化趨勢；e：全球陸地平均溫度變化趨勢。遙感物候估算採用了五種常用的物候估算模型，圖a和b中是五種模型的平均值。溫度數據選取了五套IPCC報告中用於評價全球變暖的數據集，分別是CRUTEM3.0、CRUTEM4.6、NOAA、Berkley Earth和 NASA GISTEMP。圖中虛線表示採用Mann–Kendall方法計算的線性趨勢。圖中灰色陰影部分表示Warming Hiatus時段。

來源：中國科學院西北生態環境資源研究院（籌）

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