仝莉棉, 曾 彪, 王 鑫

(蘭州大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 蘭州 730000)

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2000-2012年山西省不同植被類型物候變化及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)

仝莉棉, 曾 彪, 王 鑫

(蘭州大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 蘭州 730000)

利用非對(duì)稱高斯函數(shù)重建山西省2000—2012年MODIS-NDVI時(shí)間序列影像，通過(guò)動(dòng)態(tài)閾值法提取植被生長(zhǎng)季始期(SOG)、生長(zhǎng)季末期(EOG)、生長(zhǎng)季長(zhǎng)度(LOG)信息，研究不同植被類型物候的時(shí)空變化及其與氣候因子(氣溫、降水、日照時(shí)數(shù))的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明：(1) 13 a來(lái)，山西省不同植被類型物候的年際變化均表現(xiàn)出SOG提前、EOG推遲、LOG延長(zhǎng)的趨勢(shì)。(2) 山西植被物候存在明顯的空間差異。植被平均物候由南向北表現(xiàn)為SOG逐漸推遲，EOG逐漸提前，LOG逐漸縮短。從變化趨勢(shì)看，研究區(qū)大部分地區(qū)表現(xiàn)出植被SOG提前、EOG推遲、LOG延長(zhǎng)的趨勢(shì)。其中，SOG提前、EOG推遲、LOG延長(zhǎng)的地區(qū)主要分布在昕水河以北的黃河干流、汾河上游、桑干河、滹沱河等地區(qū)；而SOG推遲、EOG提前、LOG縮短的地區(qū)主要分布在管涔山、恒山、五臺(tái)山、呂梁山、太岳山南部等地區(qū)。(3) 降水和日照時(shí)數(shù)可能是影響該區(qū)植被物候的主要因素，不同植被類型物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)不同。春季降水增多和3月平均日照時(shí)間變短可能是植被(針葉林除外)SOG提前的主要原因，9月降水量增多和平均日照時(shí)間變短可能是植被(針葉林和草甸除外)EOG推遲的主要原因。

MODIS-NDVI; 物候; 時(shí)空特征; 氣候變化

植被作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，與大氣、土壤等進(jìn)行著物質(zhì)循環(huán)、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞，能夠反映其所在生態(tài)系統(tǒng)的總體環(huán)境狀況[1-4]。植被物候是指植被生長(zhǎng)、發(fā)育、榮枯變化的周期性現(xiàn)象，物候變化影響到植被生產(chǎn)力、陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)備及碳循環(huán)過(guò)程[5-7]，受到人們的廣泛關(guān)注。對(duì)植被物候的研究，有利于理解植被生長(zhǎng)與環(huán)境變化的相互作用過(guò)程及其表現(xiàn)形式。目前，許多學(xué)者通過(guò)利用物候站點(diǎn)觀測(cè)資料、遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、物候模型以及三者相結(jié)合的方式研究植被物候變化[8-9]，其中針對(duì)不同植被類型物候變化的研究已取得了重要成果[7,10-11]。Junhu Dai等利用物候觀測(cè)站點(diǎn)資料研究了中國(guó)四類樹(shù)種的展葉期、葉變色期的變化特征，發(fā)現(xiàn)植被平均展葉期提前速率為1.1 d/10 a，而葉變色期平均推遲速率為0.93 d/10 a[12]。Xuehui Hou等發(fā)現(xiàn)10 a間中國(guó)北方草地的生長(zhǎng)季開(kāi)始時(shí)間提前了3.1 d，而生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)間推遲了1.3 d[13]。Jun Du等研究中國(guó)北方半干旱區(qū)針葉林物候與氣候變化的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)最低溫度是該區(qū)針葉林生長(zhǎng)季開(kāi)始與結(jié)束的主控因子[14]。

山西省境內(nèi)地形條件復(fù)雜，水熱組合方式多樣，植被類型豐富。不同植被類型自身的生理結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)所需的環(huán)境條件不同，使得不同植被類型物候特征及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)存在差異。本文將山西省境內(nèi)7種植被類型(針葉林、闊葉林、灌叢、草原、草叢、草甸、一年一熟作物)作為研究對(duì)象，利用MODIS-NDVI數(shù)據(jù)分析2000—2012年不同植被類型物候的時(shí)空變化特征及其與氣候變化的關(guān)系，為全球變暖背景下，區(qū)域尺度上植被對(duì)氣候變化的響應(yīng)研究提供依據(jù)。

1　數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1研究區(qū)概況

山西省位于110°14′—114°33′E，34°34′—40°43′N，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為4～14℃，年降水量為400～600 mm，從東南向西北由半濕潤(rùn)區(qū)過(guò)渡到半干旱區(qū)。山西省地處黃土高原的東部，位于我國(guó)第二級(jí)階梯，地形復(fù)雜，東為太行山，西為呂梁山，中部有一系列盆地，由北至南分別為大同盆地、太原盆地、臨汾盆地、運(yùn)城盆地。在復(fù)雜的地貌特征、水熱組合條件下，形成以溫帶植被為主的豐富多樣的植被類型。按植被大類劃分，主要有針葉林、闊葉林、灌叢、草原、草叢、草甸、栽培植被。栽培植被包括一年一熟作物和兩年三熟作物，由于兩年三熟作物分布區(qū)實(shí)行多種農(nóng)作物輪作的耕作制度，其農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期和一年一熟作物以及自然植被差異較大，因此，本文對(duì)栽培植被中的兩年三熟作物暫不考慮。

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

植被類型數(shù)據(jù)源自中國(guó)科學(xué)院編制的1∶100萬(wàn)中國(guó)植被類型圖，根據(jù)植被大類將山西省植被劃分為針葉林、闊葉林、灌叢、草原、草叢、草甸及一年一熟作物7種植被類型。

NDVI數(shù)據(jù)采用美國(guó)國(guó)家宇航局(NASA)提供的2000—2012年MOD13植被指數(shù)產(chǎn)品，時(shí)間和空間分辨率分別為16 d和250 m，該數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)輻射校正、大氣校正、幾何精度糾正，并通過(guò)最大值合成法有效地減弱了云、大氣、太陽(yáng)高度角等對(duì)數(shù)據(jù)精確度的影響。將遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、重投影、拼接、裁剪，并用非對(duì)稱高斯擬合算法對(duì)時(shí)間序列影像進(jìn)行擬合，對(duì)擬合后的時(shí)間序列數(shù)據(jù)提取物候信息。

氣象數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)，采用山西省1999—2012年氣象資料完整的17個(gè)氣象站點(diǎn)的逐月平均氣溫、降水量及日照時(shí)數(shù)資料，并將其計(jì)算合成不同開(kāi)始時(shí)間、不同時(shí)間間隔的氣象數(shù)據(jù)?？紤]到植被物候變化受當(dāng)時(shí)和前期的氣候條件影響，將每年前一年12月和當(dāng)年1—11月的氣溫、降水及日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)作為一個(gè)生長(zhǎng)年數(shù)據(jù)。

1.3研究方法

采用動(dòng)態(tài)閾值法對(duì)擬合后的NDVI時(shí)間序列數(shù)據(jù)提取植被生長(zhǎng)季始期(start of growth season，SOG)、生長(zhǎng)季末期(end of growth season，EOG)、生長(zhǎng)季長(zhǎng)度(length of growth season，LOG)信息，該方法有較強(qiáng)的靈活性、適應(yīng)性，應(yīng)用非常廣泛[15-17]。J?nsson和Eklundh建議將生長(zhǎng)季開(kāi)始與結(jié)束時(shí)的閾值設(shè)置為20%[18]。因此，本文定義當(dāng)NDVI增長(zhǎng)(下降)的幅度與年內(nèi)最大振幅的比達(dá)到20%時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為SOG(EOG)。

一元線性回歸趨勢(shì)分析能夠模擬出每個(gè)柵格的變化趨勢(shì)，進(jìn)而反映區(qū)域植被物候期變化的空間分布特征[19]，通過(guò)Matlab計(jì)算山西省植被SOG，EOG，LOG的變化趨勢(shì)。公式如下：

式中：slope——物候變化的斜率；n——研究時(shí)段的年數(shù)；Dphe——植被物候(SOG，EOG，LOG)發(fā)生的時(shí)間。計(jì)算SOG，EOG的變化率時(shí)，若slope>0，表示在研究時(shí)段內(nèi)SOG，EOG呈推遲趨勢(shì)，反之為提前趨勢(shì)；計(jì)算LOG的變化率時(shí)，slope>0，表示LOG呈延長(zhǎng)趨勢(shì)，反之為縮短趨勢(shì)。

用相關(guān)分析方法來(lái)揭示不同植被物候與氣候因子(氣溫、降水、日照時(shí)數(shù))之間相互關(guān)系的密切程度，通過(guò)相關(guān)系數(shù)的計(jì)算與檢驗(yàn)來(lái)完成。

2　結(jié)果與分析

2.1植被物候的年際變化

通過(guò)計(jì)算山西省不同植被類型13a平均SOG出現(xiàn)的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)針葉林平均SOG出現(xiàn)最早，為第(120±6)天(從1月1日開(kāi)始計(jì)算，下同)；一年一熟作物平均SOG出現(xiàn)最晚，為第(147±18)天。由此可知山西植被平均SOG出現(xiàn)在4月下旬至5月下旬。

分析2000—2012年山西省不同植被類型SOG的年際變化情況(圖1)，可以發(fā)現(xiàn)山西省7種植被SOG表現(xiàn)出不同程度的提前趨勢(shì)。其中，一年一熟作物SOG顯著提前(p=0.016)，其他植被類型SOG提前趨勢(shì)不顯著。按提前速率大小，一年一熟作物>草原>草叢>灌叢>草甸>闊葉林>針葉林。

通過(guò)計(jì)算不同植被類型13a平均EOG出現(xiàn)的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)草甸平均EOG出現(xiàn)最早，為第(315±6)天；草叢平均EOG出現(xiàn)最晚，為第(326±5)天。由此可知山西植被平均EOG集中出現(xiàn)在11月。

分析2000—2012年不同植被類型EOG的年際變化情況(圖2)，可以發(fā)現(xiàn)13a來(lái)山西省七種植被類型EOG均表現(xiàn)為不顯著的推遲趨勢(shì)。按推遲速率大小，一年一熟作物>草甸>闊葉林>草原>草叢>針葉林>灌叢。

通過(guò)計(jì)算不同植被類型13a平均LOG持續(xù)時(shí)間，發(fā)現(xiàn)一年一熟作物平均LOG最短，為167d；針葉林平均LOG最長(zhǎng)，為204d。由此可知山西植被平均LOG持續(xù)時(shí)間為5～7個(gè)月。

圖1　2000-2012年不同植被類型SOG的年際變化

圖2　2000-2012年不同植被類型EOG的年際變化

圖3　2000-2012年不同植被類型LOG的年際變化

分析2000—2012年不同植被類型LOG的年際變化情況(圖3)，發(fā)現(xiàn)13a來(lái)山西省7種植被類型LOG均呈不同程度的延長(zhǎng)趨勢(shì)。其中，一年一熟作物和草叢LOG顯著延長(zhǎng)(p=0.007，p=0.052)，其他植被類型LOG延長(zhǎng)趨勢(shì)不顯著。按延長(zhǎng)速率大小，一年一熟作物>草原>草叢>灌叢>闊葉林>草甸>針葉林。植被LOG是EOG與SOG相減之后的天數(shù)，其變化也由EOG與SOG的變化引起。山西省不同植被類型LOG延長(zhǎng)是植被SOG提前和EOG推遲共同作用的結(jié)果。

2.2植被物候的空間變化

2000—2012年山西省植被平均物候的空間分布狀況附圖1所示，山西省由南向北植被平均物候空間變化表現(xiàn)為：SOG逐漸推遲，EOG逐漸提前，LOG逐漸縮短。在山西南部的中條山、呂梁山南端等地區(qū)，植被平均SOG出現(xiàn)較早，EOG出現(xiàn)較晚，LOG較長(zhǎng)；而山西北部的大同盆地、忻定盆地等地區(qū)植被平均SOG出現(xiàn)較晚，EOG出現(xiàn)較早，LOG較短。

附圖2表示2000—2012年山西省植被物候變化趨勢(shì)的空間分布狀況。由附圖2可知，13a來(lái)山西植被SOG變化表現(xiàn)出明顯的南北差異。研究區(qū)北部植被SOG以提前為主，南部以推遲為主。植被SOG提前的地區(qū)占研究區(qū)面積的72.8%，主要分布在昕水河以北的黃河干流、汾河上游、濁漳河北緣、滹沱河、桑干河等地區(qū)。植被SOG推遲的地區(qū)占研究區(qū)面積的27.2%，主要分布在管涔山、呂梁山南部、太岳山、中條山等地區(qū)。

由附圖2可知，13a來(lái)山西植被EOG提前和推遲的地區(qū)在不同緯度分布較為均勻，大部分地區(qū)表現(xiàn)出推遲趨勢(shì)。植被EOG推遲的地區(qū)占研究區(qū)面積的63.1%，主要分布在昕水河以北的黃河干流、汾河上游、桑干河、滹沱河、沁河等地區(qū)。植被EOG提前的地區(qū)占研究區(qū)面積的36.9%，主要分布在管涔山、恒山、五臺(tái)山、呂梁山、太岳山南部等地區(qū)。

由附圖2可知，13a來(lái)山西植被LOG變化也表現(xiàn)出明顯的南北差異，研究區(qū)北部植被LOG主要呈延長(zhǎng)趨勢(shì)，南部呈縮短趨勢(shì)。植被LOG延長(zhǎng)地區(qū)占研究區(qū)面積的71.8%，主要分布在昕水河以北的黃河干流、汾河上游、桑干河、滹沱河等地區(qū)。植被LOG縮短的地區(qū)占研究區(qū)面積的28.2%，主要分布在管涔山、恒山、五臺(tái)山、呂梁山南部、太岳山、中條山等地區(qū)。

2.3不同植被類型物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)

分析2000—2012年山西省年平均氣溫、年降水量和年平均日照時(shí)數(shù)的年際變化情況(圖4)可知，13a來(lái)，山西省年平均氣溫呈不顯著的下降趨勢(shì)，下降速率為0.04℃/a；年降水量呈不顯著的增加趨勢(shì)，增加速率為2.76mm/a；年平均日照時(shí)數(shù)呈不顯著的減少趨勢(shì)，減少速率為1.19h/a。

過(guò)去的研究表明，溫度、水分、光照是影響植被物候發(fā)生時(shí)間的重要因素[20-21]，本文對(duì)不同植被類型SOG和可能會(huì)對(duì)其變化產(chǎn)生影響的前一年12月至當(dāng)年5月及其不同間隔組合的平均氣溫、降水量、平均日照時(shí)數(shù)的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并列出最相關(guān)的月份(表1)。由表1可知，針葉林SOG和4月氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)，可能是由于針葉林生長(zhǎng)在寒冷地區(qū)，4月氣溫較高可以較早達(dá)到其生長(zhǎng)發(fā)育的熱量條件要求，有利于針葉林SOG提前。闊葉林SOG和春季(3—5月)降水呈顯著負(fù)相關(guān)，可能是由于落葉闊葉林以葉落休眠的方式度過(guò)嚴(yán)冬，隨著春季氣溫回升，土壤水分需要達(dá)到一定條件才能誘導(dǎo)樹(shù)木展葉，春季較多的降水使得土壤水分增多，促使植被提前返青。灌叢、草原、草叢、草甸和一年一熟作物SOG均和春季降水呈顯著負(fù)相關(guān)，和3月日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明春季降水增多和3月日照時(shí)間減少有利于促進(jìn)植被SOG提前。這可能是由于春季降水增多，土壤中的水分含量增加，同時(shí)，日照時(shí)間減少可以減弱地表蒸發(fā)，減少土壤水分的消耗，從而保持較好的土壤水分條件，有利于植被SOG提前。這與陳效逑等和張峰等對(duì)內(nèi)蒙古草本植物物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)研究結(jié)果一致[22-23]。另外，一年一熟作物SOG變化除了受氣候變化外，還可能受到人類活動(dòng)的影響，已有研究結(jié)果表明，化肥的施用和城市化等也會(huì)引起植被SOG提前[24-25]。

本文對(duì)不同植被類型EOG和可能會(huì)對(duì)其變化產(chǎn)生影響的6—11月及其不同間隔組合的平均氣溫、降水量、平均日照時(shí)數(shù)的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并列出最相關(guān)的月份(表2)。由表2可知，針葉林、草原、草叢和一年一熟作物EOG與降水均呈顯著正相關(guān)，與日照時(shí)數(shù)均呈顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明降水越多、日照越短有利于這些植被EOG推遲?？赡苁怯捎谳^多的降水為植被后期的生長(zhǎng)提供較好的水分條件，使得其生長(zhǎng)結(jié)束日期推遲；同時(shí)，日照時(shí)間直接影響著植被光合作用的時(shí)間，每種植物長(zhǎng)期生活在一定日照格局的環(huán)境中，形成了其特定的臨界光周期。由于植被經(jīng)歷一個(gè)完整的生命周期所需要的光照時(shí)間基本穩(wěn)定，日照時(shí)間減少使得生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，植被EOG推遲。該結(jié)果和國(guó)志興等研究東北地區(qū)不同植被類型植被和氣候變化的關(guān)系得出草原、草叢和農(nóng)田生長(zhǎng)季結(jié)束日期提前受降水減少影響顯著的結(jié)果一致[26]。而草甸EOG分別和9月降水、10月日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)，可能是由于不同植被類型的生存條件及對(duì)周圍環(huán)境中物質(zhì)、能量的有效利用方式不同，使得草甸EOG對(duì)日照時(shí)間的響應(yīng)和草原、草叢等植被類型存在差異。灌叢EOG和9月降水呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明灌叢EOG對(duì)降水響應(yīng)敏感，9月降水增加有利于灌叢EOG推遲。同時(shí)，闊葉林EOG和8月氣溫呈顯著負(fù)相關(guān)，與8—9月降水呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明8月氣溫越低、8—9月降水越多有利于闊葉林EOG推遲，這可能是由于植被從展葉到落葉需要一定的積溫[22]，8月氣溫相對(duì)較低可以使達(dá)到植物所需積溫的時(shí)間相對(duì)變長(zhǎng)，植被EOG推遲；降水增多在一定程度上可以緩減高溫對(duì)植被的傷害，并為植被生長(zhǎng)發(fā)育提供充足的水分，較好的水分條件有利于植被EOG推遲。

由以上分析可知，針葉林SOG對(duì)氣溫響應(yīng)敏感，而EOG對(duì)降水和日照時(shí)數(shù)響應(yīng)敏感；闊葉林SOG對(duì)降水響應(yīng)敏感，而EOG對(duì)氣溫和降水響應(yīng)均敏感；灌叢SOG對(duì)降水和日照時(shí)數(shù)響應(yīng)敏感，而EOG僅對(duì)降水響應(yīng)敏感；草原、草叢、草甸和一年一熟作物SOG，EOG均對(duì)降水和日照時(shí)數(shù)響應(yīng)敏感。同一植被類型的不同物候期對(duì)氣候因子的響應(yīng)不同，不同植被類型物候?qū)ν粴夂蛞蜃拥捻憫?yīng)時(shí)間段和響應(yīng)程度也不同。春季降水增多和3月平均日照時(shí)間變短可能是植被(針葉林除外)SOG提前的主要原因，9月降水增多和平均日照時(shí)間變短可能是植被(針葉林和草甸除外)EOG推遲的主要原因。

圖4　2000-2012年山西省氣候年際變化

植被類型氣溫相關(guān)時(shí)間段相關(guān)系數(shù)降水相關(guān)時(shí)間段相關(guān)系數(shù)日照時(shí)數(shù)相關(guān)時(shí)間段相關(guān)系數(shù)針葉林4月-0.482*3—5月-0.413月0.381闊葉林4月-0.4373—5月-0.57**3月0.377灌叢4月-0.3443—5月-0.588**3月0.546*草原5月0.3823—5月-0.736***3月0.524*草叢5月0.3573—5月-0.756***3月0.561**草甸4月-0.3663—5月-0.499*3月0.493*一年一熟作物5月0.3813—5月-0.825***3月0.624**

注：*代表0.1置信度水平，**代表0.05置信度水平，***代表0.01置信度水平。下表同。

表2　不同植被類型EOG與氣候因子的相關(guān)性

3　結(jié) 論

(1) 山西省植被SOG呈不同程度的提前趨勢(shì)，按提前速率大小，一年一熟作物>草原>草叢>灌叢>草甸>闊葉林>針葉林；植被EOG均表現(xiàn)為不顯著的推遲趨勢(shì)，按推遲速率大小，草甸>闊葉林>草原>草叢>針葉林>灌叢。

(2) 植被LOG呈不同程度的延長(zhǎng)趨勢(shì)，顯著延長(zhǎng)的植被類型有一年一熟作物和草叢，其他植被類型LOG延長(zhǎng)不顯著，從延長(zhǎng)速率看，一年一熟作物>草原>草叢>灌叢>草甸>闊葉林>針葉林。

(3) 山西省植被物候存在明顯的空間差異。植被平均物候由南向北表現(xiàn)為：SOG逐漸推遲，EOG逐漸提前，LOG逐漸縮短。其中，SOG提前、EOG推遲、LOG延長(zhǎng)的地區(qū)主要分布在昕水河以北的黃河干流、汾河上游、桑干河、滹沱河等地區(qū)；而SOG推遲、EOG提前、LOG縮短的地區(qū)主要分布在管涔山、恒山、五臺(tái)山、呂梁山、太岳山南部等山區(qū)。

(4) 13 a來(lái)，降水和日照時(shí)數(shù)對(duì)山西植被物候的影響較大，而氣溫的影響較小，不同植被類型物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)不同。春季降水增多和3月平均日照時(shí)間變短可能是植被(針葉林除外)SOG提前的主要原因，9月降水增多和平均日照時(shí)間變短可能是植被(針葉林和草甸除外)EOG推遲的主要原因。

本文研究的時(shí)間長(zhǎng)度為13 a，為提高結(jié)論的可靠性，仍需繼續(xù)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)分析。同時(shí)山西地區(qū)植被物候的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較少，通過(guò)遙感數(shù)據(jù)提取的物候信息結(jié)果的精度有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

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Phenological Variation of Different Vegetation Types and Its Response to Climate Changes in Shanxi Province from 2000 to 2012

TONG Limian, ZENG Biao, WANG Xin

(College of Earth and Environmental Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)

We reconstructed time-series MODIS-NDVI data of Shanxi Province from 2000 to 2012 by asymmetric Gaussian function and extracted SOG, EOG and LOG of vegetation by dynamic threshold method. We analyzed spatiotemporal variation of different kinds of vegetation phenology and investigated the correlation between vegetation phenology and climate factors (temperature, precipitation and sunshine duration). The result showed that: (1) SOG of vegetation presented the advancing trend, EOG of vegetation showed the delady trend, and LOG of vegetation showed the prolonging trend at various degrees during 13 years in Shanxi Province; (2) the spatial variation of vegetation phenology was obviously different, average phenology of vegetation from south to north in Shanxi Province showed that SOG of vegetation was gradually postponed, EOG of vegetation was gradually advanced and LOG of vegetation was gradually shortened, based on the variation trend, SOG of vegetation showed the advancing trend, EOG of vegetation showed the delayed trend, and LOG of vegetation showed the prolonging trend in most research areas; the region in which SOG of vegetation was advancing, EOG of vegetation was postponing and LOG of vegetation was prolonging mainly distributed in mainstream of Yellow River in the north of Xinshui River, upstream of Fenhe River, Sanggan River and Hutuo River; in contrast, the region in which SOG of vegetation was postponing, EOG of vegetation was advancing and LOG of vegetation was shortening mainly distributed in Guancen Mountain, Hengshan Mountain, Wutai Mountain, Lüliang mountain and the south of Taiyue Mountain; (3) we found that variations of different vegetation phenology events probably were controlled by precipitation and sunshine duration, the response of vegetation phenology to climate change differed among vegetation types; increasing precipitation in spring and shortening sunshine duration in March probably were main reasons for SOG advancing of vegetation besides conifers, and the increasing precipitation and shortening sunshine duration in September probably were main reasons for EOG postponement besides conifers and meadow.

MODIS-NDVI; phenology; spatiotemporal features; climate change

2015-08-25

2015-09-21

國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)基金項(xiàng)目(J1210065);蘭州大學(xué)地理學(xué)基地科研訓(xùn)練及科研能力提高項(xiàng)目

仝莉棉(1992—),女,山西晉城人,碩士研究生,研究方向?yàn)槿蜃兓c區(qū)域響應(yīng)。E-mail:tonglm14@lzu.edu.cn

曾彪(1979—),男,湖北京山人,副教授,主要從事全球變化與區(qū)域響應(yīng)研究。E-mail:zengb@lzu.edu.cn

Q948.11;TP79

A

1005-3409(2016)02-0194-07