全 文 ：第 猿远 卷第 苑 期
圆园员远年 源月
生 态 学 报
粤悦栽粤 耘悦韵蕴韵郧陨悦粤 杂陨晕陨悦粤
灾燥造援猿远袁晕燥援苑
粤责则援袁圆园员远
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
基金项目院国家自然科学基金优秀青年科学基金项目渊源员圆圆圆园园源冤曰 中国科学院野百人计划冶项目渊园怨再月砸圆员员杂杂冤曰 国家野十二五冶长白山森林景观
恢复项目渊再圆运允月远猿员郧圆冤
收稿日期院圆园员源鄄园怨鄄圆猿曰 摇 摇 网络出版日期院圆园员缘鄄园愿鄄园缘
鄢通讯作者 悦燥则则藻泽责燥灶凿蚤灶早 葬怎贼澡燥则援耘鄄皂葬蚤造院 赠葬灶早躁蚤葬灶岳 蚤葬藻援葬糟援糟灶
阅韵陨院 员园援缘愿源远 辕 泽贼曾遭圆园员源园怨圆猿员愿愿源
俎佳星袁 杨健援东北地区植被物候时序变化援生态学报袁圆园员远袁猿远渊苑冤院圆园员缘鄄圆园圆猿援
在怎 允 载袁 再葬灶早 允援栽藻皂责燥则葬造 增葬则蚤葬贼蚤燥灶 燥枣 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 责澡藻灶燥造燥早赠 蚤灶 灶燥则贼澡藻葬泽贼藻则灶 悦澡蚤灶葬援粤糟贼葬 耘糟燥造燥早蚤糟葬 杂蚤灶蚤糟葬袁圆园员远袁猿远渊苑冤院圆园员缘鄄圆园圆猿援
东北地区植被物候时序变化
俎佳星员袁圆袁 杨摇 健员袁鄢
员 中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室袁 沈阳摇 员员园园员远
圆 中国科学院大学袁 北京摇 员园园园源怨
摘要院植被与气候的关系非常密切袁植被物候可作为气候变化的指示器遥 东北地区位于我国最北部袁是气候变化的敏感区域袁研
究该区植被物候对气候变化的响应对阐明陆地生态体统碳循环具有重要意义遥 利用 郧陨酝酝杂 粤灾匀砸砸遥感数据集得到了东北地
区阔叶林尧针叶林尧草原和草甸 源种植被 圆缘葬渊员怨愿圆要圆园园远年冤 的物候时序变化袁得出 源种植被春季物候都表现出先提前后推迟
的现象袁秋季物候的变化则比较复杂袁阔叶林和针叶林整体上呈现出秋季物候推迟的趋势袁草原和草甸则表现为提前鄄推迟鄄提
前的趋势遥 应用偏最小二乘渊孕葬则贼蚤葬造 蕴藻葬泽贼 杂择怎葬则藻泽冤回归分析了该区域植被物候与气候因子之间的关系袁结果表明院春季温度与
阔叶林尧针叶林和草甸春季物候负相关袁前一年冬季温度与草原春季物候正相关袁降水与植被春季物候的关系有点复杂曰源种植
被秋季物候与夏季温度均呈正相关袁除草原外袁其余 猿种植被秋季物候均与夏季降水负相关遥 植被春季物候可能主要受温度影
响袁而秋季物候很可能主要受降水控制遥
关键词院气候变化曰遥感曰物候曰偏最小二乘回归
栽藻皂责燥则葬造 增葬则蚤葬贼蚤燥灶 燥枣 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 责澡藻灶燥造燥早赠 蚤灶 灶燥则贼澡藻葬泽贼藻则灶 悦澡蚤灶葬
在哉 允蚤葬曾蚤灶早员袁圆袁 再粤晕郧 允蚤葬灶员袁鄢
员 杂贼葬贼藻 运藻赠 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 燥枣 云燥则藻泽贼 葬灶凿 杂燥蚤造 耘糟燥造燥早赠袁 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 粤责责造蚤藻凿 耘糟燥造燥早赠袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 杂糟蚤藻灶糟藻泽袁 杂澡藻灶赠葬灶早 员员园园员远袁 悦澡蚤灶葬
圆 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠 燥枣 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 杂糟蚤藻灶糟藻泽袁 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园源怨袁 悦澡蚤灶葬
粤遭泽贼则葬糟贼院 悦造蚤皂葬贼藻 糟澡葬灶早藻 蚤泽 葬 增藻则赠 蚤皂责燥则贼葬灶贼 蚤泽泽怎藻 蚤灶 贼澡藻 灶葬贼怎则葬造 泽糟蚤藻灶糟藻泽袁 葬灶凿 澡葬泽 则藻糟藻蚤增藻凿 皂怎糟澡 葬贼贼藻灶贼蚤燥灶 蚤灶 增葬则蚤燥怎泽
则藻泽藻葬则糟澡 枣蚤藻造凿泽援 灾藻早藻贼葬贼蚤燥灶 责澡藻灶燥造燥早赠 皂葬赠 遭藻 葬 早燥燥凿 蚤灶凿蚤糟葬贼燥则 燥枣 糟造蚤皂葬贼藻 糟澡葬灶早藻 葬贼 贼澡藻 则藻早蚤燥灶葬造 燥则 早造燥遭葬造 泽糟葬造藻袁 遭藻糟葬怎泽藻 燥枣
贼澡藻 糟造燥泽藻 则藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责 遭藻贼憎藻藻灶 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 葬灶凿 糟造蚤皂葬贼藻援 陨灶 贼澡蚤泽 泽贼怎凿赠袁 憎藻 葬灶葬造赠扎藻凿 贼澡藻 贼则藻灶凿 燥枣 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 责澡藻灶燥造燥早赠 枣则燥皂
员怨愿圆 贼燥 圆园园远 葬灶凿 蚤贼泽 凿则蚤增蚤灶早 糟造蚤皂葬贼蚤糟 枣葬糟贼燥则泽 蚤灶 灶燥则贼澡藻葬泽贼藻则灶 悦澡蚤灶葬袁 憎澡蚤糟澡 澡葬泽 藻曾责藻则蚤藻灶糟藻凿 葬 则葬责蚤凿 糟造蚤皂葬贼藻 糟澡葬灶早藻 蚤灶 贼澡藻
责葬泽贼 贼澡则藻藻 凿藻糟葬凿藻泽 责葬则贼蚤葬造造赠 凿怎藻 贼燥 蚤贼泽 澡蚤早澡 造葬贼蚤贼怎凿藻援 宰藻 怎泽藻凿 葬 贼蚤皂藻 泽藻则蚤藻泽 燥枣 员缘鄄凿葬赠 葬增藻则葬早藻凿 晕阅灾陨 凿藻则蚤增藻凿 枣则燥皂 贼澡藻 凿葬蚤造赠
郧陨酝酝杂 粤灾匀砸砸 凿葬贼葬泽藻贼 贼燥 葬灶葬造赠扎藻 贼澡藻 贼则藻灶凿 燥枣 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 责澡藻灶燥造燥早赠援 宰藻 枣蚤则泽贼 怎泽藻凿 葬 杂葬增蚤贼扎噪赠鄄郧燥造葬赠 枣蚤造贼藻则 贼燥 则藻凿怎糟藻 贼澡藻
灶燥蚤泽藻 蚤灶 贼澡藻 晕阅灾陨 糟怎则增藻 贼燥 葬糟糟燥怎灶贼 枣燥则 凿葬贼葬 糟燥灶贼葬皂蚤灶葬贼蚤燥灶 遭赠 则葬灶凿燥皂 枣葬糟贼燥则泽袁 贼澡藻灶 糟燥灶凿怎糟贼藻凿 葬 凿燥怎遭造藻 造燥早蚤泽贼蚤糟 枣蚤贼贼蚤灶早 贼燥
藻曾贼则葬糟贼 责澡燥灶燥造燥早蚤糟葬造 责葬则葬皂藻贼藻则泽援 栽燥 葬糟糟燥怎灶贼 枣燥则 增葬则蚤藻凿 责澡藻灶燥造燥早赠 则藻泽责燥灶泽藻泽 贼燥 糟造蚤皂葬贼藻 糟澡葬灶早藻 葬皂燥灶早 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶
贼赠责藻泽袁 憎藻 葬灶葬造赠扎藻凿 贼蚤皂藻 泽藻则蚤藻泽 燥枣 贼澡燥泽藻 责澡燥灶燥造燥早蚤糟葬造 责葬则葬皂藻贼藻则泽 枣燥则 贼澡藻 枣燥怎则 皂葬躁燥则 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 贼赠责藻泽 蚤灶 灶燥则贼澡藻葬泽贼藻则灶 悦澡蚤灶葬袁
蚤灶糟造怎凿蚤灶早 遭则燥葬凿鄄造藻葬增藻凿 枣燥则藻泽贼袁 糟燥灶蚤枣藻则燥怎泽 枣燥则藻泽贼袁 泽贼藻责责藻袁 葬灶凿 皂藻葬凿燥憎援 陨灶 葬凿凿蚤贼蚤燥灶袁 憎藻 责藻则枣燥则皂藻凿 葬 孕葬则贼蚤葬造 蕴藻葬泽贼 杂择怎葬则藻泽
渊孕蕴杂冤 则藻早则藻泽泽蚤燥灶 贼燥 藻曾葬皂蚤灶藻 贼澡藻 则藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责 遭藻贼憎藻藻灶 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 责澡藻灶燥造燥早赠 葬灶凿 糟造蚤皂葬贼蚤糟 增葬则蚤葬遭造藻泽援 砸藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼
泽责则蚤灶早 责澡藻灶燥造燥早赠 藻曾澡蚤遭蚤贼藻凿 葬灶 葬凿增葬灶糟蚤灶早 贼则藻灶凿 枣燥造造燥憎藻凿 遭赠 葬 凿藻造葬赠 枣燥则 葬造造 枣燥怎则 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 贼赠责藻泽袁 遭怎贼 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 贼赠责藻泽
澡葬凿 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 贼怎则灶蚤灶早 责燥蚤灶贼泽援 陨灶 糟燥灶贼则葬泽贼袁 贼澡藻 葬怎贼怎皂灶 责澡藻灶燥造燥早赠 憎葬泽 泽燥皂藻憎澡葬贼 糟燥皂责造蚤糟葬贼藻凿 憎蚤贼澡 蚤灶糟燥灶泽蚤泽贼藻灶贼 责葬贼贼藻则灶泽 葬糟则燥泽泽
贼澡藻 枣燥怎则 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 贼赠责藻泽援 月则燥葬凿鄄造藻葬增藻凿 枣燥则藻泽贼 葬灶凿 糟燥灶蚤枣藻则燥怎泽 枣燥则藻泽贼 澡葬凿 葬灶 燥增藻则葬造造 凿藻造葬赠藻凿 贼则藻灶凿袁 遭怎贼 贼澡藻 燥贼澡藻则 贼憎燥 贼赠责藻泽
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
泽澡燥憎藻凿 葬 凿藻造葬赠鄄葬凿增葬灶糟蚤灶早鄄凿藻造葬赠 贼则藻灶凿援 阅怎则蚤灶早 贼澡藻 泽贼怎凿赠 责藻则蚤燥凿 燥枣 圆缘 赠藻葬则泽袁 贼澡藻 泽责则蚤灶早 责澡藻灶燥造燥早赠 葬凿增葬灶糟藻凿 员员 凿葬赠泽 枣燥则
皂藻葬凿燥憎袁 苑 凿葬赠泽 枣燥则 糟燥灶蚤枣藻则燥怎泽 枣燥则藻泽贼袁 缘 凿葬赠泽 枣燥则 遭则燥葬凿鄄造藻葬增藻凿 枣燥则藻泽贼袁 葬灶凿 猿 凿葬赠泽 枣燥则 泽贼藻责责藻援 粤怎贼怎皂灶 责澡藻灶燥造燥早赠 憎葬泽 凿藻造葬赠藻凿
远 凿葬赠泽 枣燥则 遭则燥葬凿鄄造藻葬增藻凿 枣燥则藻泽贼袁 源 凿葬赠泽 枣燥则 糟燥灶蚤枣藻则燥怎泽 枣燥则藻泽贼袁 葬灶凿 员 凿葬赠 枣燥则 皂藻葬凿燥憎袁 憎澡蚤造藻 贼澡藻 泽贼藻责责藻 泽澡燥憎藻凿 葬灶 葬凿增葬灶糟藻 燥枣 愿
凿葬赠泽援 孕葬则贼蚤葬造 蕴藻葬泽贼 杂择怎葬则藻泽 渊孕蕴杂冤 则藻早则藻泽泽蚤燥灶泽 蚤灶凿蚤糟葬贼藻凿 贼澡葬贼 泽责则蚤灶早 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 憎葬泽 灶藻早葬贼蚤增藻造赠 糟燥则则藻造葬贼藻凿 憎蚤贼澡 贼澡藻 泽责则蚤灶早
责澡藻灶燥造燥早赠 燥枣 遭则燥葬凿鄄造藻葬增藻凿 枣燥则藻泽贼袁 糟燥灶蚤枣藻则燥怎泽 枣燥则藻泽贼 葬灶凿 皂藻葬凿燥憎袁 憎澡蚤造藻 责则藻增蚤燥怎泽 赠藻葬则 憎蚤灶贼藻则 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 憎葬泽 责燥泽蚤贼蚤增藻造赠
糟燥则则藻造葬贼藻凿 憎蚤贼澡 贼澡藻 泽责则蚤灶早 责澡藻灶燥造燥早赠 燥枣 泽贼藻责责藻援 栽澡藻 则藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责 遭藻贼憎藻藻灶 责则藻糟蚤责蚤贼葬贼蚤燥灶 葬灶凿 泽责则蚤灶早 责澡藻灶燥造燥早赠 憎葬泽 糟燥皂责造藻曾
憎蚤贼澡燥怎贼 葬灶赠 藻增蚤凿藻灶贼 责葬贼贼藻则灶泽援 耘曾糟藻责贼 枣燥则 泽贼藻责责藻袁 贼澡藻 葬怎贼怎皂灶 责澡藻灶燥造燥早赠 燥枣 葬造造 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 贼赠责藻泽 澡葬凿 葬 灶藻早葬贼蚤增藻 糟燥则则藻造葬贼蚤燥灶 憎蚤贼澡
泽怎皂皂藻则 责则藻糟蚤责蚤贼葬贼蚤燥灶援 杂责则蚤灶早 责澡藻灶燥造燥早赠 皂葬赠遭藻 皂葬蚤灶造赠 凿则蚤增藻灶 遭赠 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻袁 憎澡蚤造藻 葬怎贼怎皂灶 责澡藻灶燥造燥早赠 憎葬泽 皂葬蚤灶造赠 糟燥灶贼则燥造造藻凿
遭赠 责则藻糟蚤责蚤贼葬贼蚤燥灶援 韵怎则 泽贼怎凿赠 凿藻皂燥灶泽贼则葬贼藻凿 泽贼则燥灶早 藻枣枣藻糟贼泽 燥枣 则葬责蚤凿 糟造蚤皂葬贼藻 憎葬则皂蚤灶早 燥灶 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 责澡藻灶燥造燥早赠 蚤灶 灶燥则贼澡藻葬泽贼藻则灶
悦澡蚤灶葬袁 憎澡蚤糟澡 皂葬赠 藻曾藻则贼 糟葬泽糟葬凿蚤灶早 蚤灶枣造怎藻灶糟藻泽 燥灶 藻糟燥泽赠泽贼藻皂 责则燥糟藻泽泽藻泽 葬灶凿 枣怎灶糟贼蚤燥灶泽 泽怎糟澡 葬泽 糟葬则遭燥灶 泽藻择怎藻泽贼则葬贼蚤燥灶 葬灶凿
藻糟燥泽赠泽贼藻皂 责则燥凿怎糟贼蚤增蚤贼赠援
运藻赠 宰燥则凿泽院 糟造蚤皂葬贼藻 糟澡葬灶早藻曰 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早曰 责澡藻灶燥造燥早赠曰 责葬则贼蚤葬造 造藻葬泽贼 泽择怎葬则藻泽 则藻早则藻泽泽蚤燥灶
物候学主要是研究自然界的植物渊包括农作物冤尧动物和环境条件渊气象尧水文尧土壤条件冤的周期变化之
间相互关系的科学咱员暂 遥 植被物候对于气候的波动性非常敏感袁而且还是陆面过程模型及全球碳循环的重要
参数袁物候的变化可以作为全球环境变化的强有力证据咱圆鄄源暂 遥 植被物候的研究不仅有助于增进植被对气候变
化响应的理解袁而且对提高气候鄄植被之间物质与能量交换模型的模拟精度尧准确评估植被生产力与全球碳收
支具有重要意义咱缘暂 遥
目前常用的物候观测方法以地面定点观测和遥感观测为主遥 传统的地面定点观测虽然客观准确但不能
形成大尺度面状观测数据咱远鄄苑暂 袁但可以作为遥感观测的验证遥 遥感卫星主要有 晕韵粤粤袁杂孕韵栽袁酝韵阅陨杂袁蕴葬灶凿泽葬贼
等传感器袁这些卫星不仅能够获取连续的面状数据袁有的还具有很高的时间分辨率袁能够为地面定点观测提供
补充和支持遥 国内外学者针对不同数据源对植被物候变化做了大量研究袁如朴世龙用遥感数据分析了中国温
带植被 员怨愿圆要员怨怨怨年物候变化袁结果表明春季物候提前袁秋季物候推迟袁生长时间延长曰张戈丽等用 猿种遥感
数据分析了青藏高原植被物候袁发现该区植被春季物候近 猿园年来持续提前曰在欧洲和北美袁植被的春季物候
在过去几十年内也呈现提前趋势咱愿鄄员园暂 遥 这些都得到了地面观测结果的支持袁如在我国袁葛全胜等对于我国许
多地区的近半个世纪的物候数据研究表明袁春季温度升高使得这些地区的植被春季物候不断提前袁且不同地
区增速也不一样袁存在显著区域差异咱员员鄄员圆暂 遥
东北地区位于我国中高纬度袁是全球变化的敏感区域咱员猿暂 遥 已有学者对该区开展了物候研究袁但大部分研
究的时间序列较短袁且没有考虑植被受气候因子影响所表现出的非线性咱缘袁员源鄄员缘暂 袁因此袁使用非线性的分段线性
回归方法研究植被的长时间序列年际变化很有必要遥 此外袁植被生长季开始或结束前几个月的温度与降水对
于植被物候有着不同的贡献袁研究二者之间的关系有助于深入认识陆地生态系统对气候变化的响应咱员远暂 遥 本
研究的目的是在气候变化背景下袁分析东北地区植被物候的时序变化袁并探索该区植被物候与气候因子渊气
温尧降水冤之间的关系遥
员摇 研究区概况
东北地区地处亚欧大陆东缘袁地理坐标 猿愿毅源园忆要缘猿毅猿源忆晕袁员员缘毅园缘忆要员猿缘毅园圆忆耘袁自南向北跨越暖温带尧中温
带和寒温带袁属温带季风性气候遥 包括辽宁省尧吉林省尧黑龙江省以及内蒙古自治区东四盟市渊呼伦贝尔市尧
通辽市尧赤峰市尧兴安盟冤袁自然资源丰富遥 该区是中国最大的林区袁也是中国林木的重要生产基地咱员苑暂 遥 森林
主要分布于北部的大小兴安岭以及东南部的长白山遥 主要森林类型包括以落叶松尧红松尧樟子松尧云杉等为主
的针叶林和以白桦尧水曲柳尧蒙古栎尧山杨等为主的阔叶林遥 草原主要分布在内蒙古所属区域袁耕地则位于东
北部和中部的平原地带渊三江平原和东北平原冤遥
远员园圆 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿远卷摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
圆摇 数据来源与研究方法
圆援员摇 数据获取及预处理
本研究采用的遥感数据来源于寒区旱区科学数据中心渊澡贼贼责院 辕 辕 憎藻泽贼凿糟援憎藻泽贼早蚤泽援葬糟援糟灶 辕 冤的 郧陨酝酝杂 数据集袁
时间分辨率是 员缘 凿袁空间分辨率是 愿 噪皂遥 虽然该数据集经过最大值合成渊酝葬曾蚤皂怎皂 灾葬造怎藻 悦燥皂责燥泽蚤贼藻冤之后在
一定程度上降低了云的影响袁但太阳高度角尧观测角度袁臭氧尧气溶胶等一些随机性因素袁使得时间序列数据的
变化呈不规则状态袁造成时间序列数据波动很大袁曲线季节变化趋势不明显袁因此有必要对这些 晕阅灾陨 曲线进
行平滑处理袁即对曲线进行重构咱员园袁员愿鄄员怨暂 遥 本文采用公式渊员冤所示的 杂葬增蚤贼扎噪赠鄄郧燥造葬赠 滤波咱圆园鄄圆圆暂对 晕阅灾陨 进行平
滑袁最终得到趋于真值的 晕阅灾陨时序曲线院
再鄢躁 越
移蚤 越 皂蚤 越 原皂悦蚤再躁垣员
晕 渊员冤
式中袁 再是原始的 晕阅灾陨值袁 再鄢躁 是平滑后的 晕阅灾陨值袁 悦蚤是第 蚤个 晕阅灾陨值的系数袁 晕是平滑窗口的大小袁 皂是
平滑窗口的半波宽度遥
图 员摇 研究区 源种植被类型及气象站点空间分布
云蚤早援员摇 蕴燥糟葬贼蚤燥灶 燥枣 枣燥怎则 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 贼赠责藻泽 葬灶凿 憎藻葬贼澡藻则 泽贼葬贼蚤燥灶泽
其他辅助数据有院来源于中国气象科学数据共享服
务网的 员园源个气象站点的月均温和月降水量数据曰以及
中国科学院中国植被图编辑委员会主编的 员颐 员园园园园园园
植被类型图矢量数据袁如图 员 所示遥 对每一种植被类
型袁选取离它最近的气象站点袁将气象站点的月均温和
月降水量分别合成逐年的月均温和月降水量遥
圆援圆摇 物候参数提取
当前袁国内外学者已提出多种遥感物候提取方法袁
常见的有阈值法袁移动平均法袁导数法袁造燥早蚤泽贼蚤糟函数拟合
法以及多种方法的综合等等咱圆猿鄄圆远暂 袁但目前没有一种方
法被普遍接受遥 本文采用导数加阈值的方法来进行物
候参数的提取袁具体做法如下院用公式渊圆冤所示的 凿燥怎遭造藻
造燥早蚤泽贼蚤糟函数咱圆苑鄄圆怨暂对每一个像元的年 晕阅灾陨 时间序列进
行 杂葬增蚤贼扎噪赠鄄郧燥造葬赠滤波并做函数拟合袁然后对该函数求
导袁将 晕阅灾陨 变化率最大的点定义为生长季始期
渊杂韵杂冤曰对于生长季末期渊耘韵杂冤则将其定义为 凿燥怎遭造藻
造燥早蚤泽贼蚤糟函数在下降的过程中 晕阅灾陨值达到年 晕阅灾陨整体
增幅的 愿园豫袁即 园援愿伊渊晕阅灾陨皂蚤灶 垣晕阅灾陨凿枣蚤枣枣 冤曰生长季长度
渊蕴韵杂冤则是前二者的差值渊图 圆冤遥
晕阅灾陨 贼 越 晕阅灾陨皂蚤灶 垣 晕阅灾陨凿蚤枣枣窑渊渊 员员 垣 藻曾责渊 则蚤渊杂韵郧 原 贼冤冤冤 垣 渊
员
员 垣 藻曾责渊 则凿渊耘韵郧 原 贼冤冤冤 原 员冤 渊圆冤
式中袁 晕阅灾陨皂蚤灶和 晕阅灾陨凿枣蚤枣枣分别为年 晕阅灾陨的最小值和年 晕阅灾陨差值曰则蚤 和 则凿 分别为 晕阅灾陨在左右两拐点的最大
变化率曰杂韵郧和 耘韵郧各为理论上的 杂韵杂和 耘韵杂遥 以上所有数据处理均在 砸软件中进行遥
圆援猿摇 分段线性回归
国内外已有很多学者在不同尺度上对于物候开展了研究咱猿园鄄猿员暂 袁发现北半球中高纬度 员怨愿园泽 到 员怨怨园泽 之
间袁春季物候明显提前袁之后春季物候则出现推迟现象遥 因此袁本文也采用分段线性回归渊公式渊猿冤冤来分析过
去 圆缘葬物候年际变化趋势咱怨暂 遥 首先用 员颐员园园园园园园的植被类型图掩膜提取东北地区 源 种植被类型渊阔叶林尧针
叶林尧草原尧草甸冤逐年的物候参数袁对每一种植被类型求取其年均 杂韵杂 和 耘韵杂 值遥 其次袁对 源 种植被 圆缘葬 的
苑员园圆摇 苑期 摇 摇 摇 俎佳星摇 等院东北地区植被物候时序变化 摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
图 圆摇 物候参数提取
云蚤早援圆摇 耘曾贼则葬糟贼蚤燥灶 燥枣 责澡藻灶燥造燥早蚤糟葬造 责葬则葬皂藻贼藻则泽
年均 杂韵杂和 耘韵杂值均采用滑动窗口为 猿 的滑动平均方法来消除统计上的不确定性遥 最后进行分段线性
回归遥
赠 越 茁园 垣 茁员曾 垣 着袁 曾 臆 琢茁园 垣 茁员曾 垣 茁圆渊曾 原 琢冤 垣 着袁 曾 跃 琢{ 渊猿冤
式中袁曾表示时间序列的年份袁赠是年均物候参数值渊杂韵杂或 耘韵杂冤袁琢是时间序列趋势转折点袁茁员 和 茁员 垣茁圆 分别
表示转折点前后的变化率袁着代表残差项遥 用 云 检验来检验分段线性回归的显著性袁孕 值约园援园缘 认为具有显
著性遥
圆援源摇 偏最小二乘回归
简单的相关分析在分析自变量与因变量的关系时袁没有考虑自变量之间的相关性袁得到的相关系数具有
一定的偏差遥 偏最小二乘渊孕蕴杂冤回归能很好的解决这一问题咱猿圆暂 遥 偏最小二乘回归分析有两个主要的输出结
果院变量重要性值渊灾陨孕冤和标准化的相关系数袁灾陨孕 阈值一般采用 园援愿袁小于该阈值的相关系数认为不显著遥
由于研究区植被的生长季始期平均出现在 缘 月份渊第 员源园 天冤袁生长季末期平均出现在 怨 月份渊第 圆缘猿 天冤遥
因此选取 源种植被生长季始期和末期前 愿个月的温度和降水袁应用偏最小二乘回归来分析其与物候参数之间
的关系咱猿猿鄄猿源暂 遥
猿摇 结果与分析
猿援员摇 物候年际变化特征
根据图 猿可以看出袁阔叶林和针叶林的平均 杂韵杂开始最早袁大约出现在第 员猿园天袁草甸的 杂韵杂 次之袁约为
员源园凿袁最晚的则是草原袁平均出现在第 员缘缘天遥 员怨愿圆要圆园园远年袁源种植被的 杂韵杂变化趋势均表现出先提前后推
迟的现象遥 不同植被在转折点前后的变化率也不一样遥 阔叶林和针叶林的变化趋势相对一致袁转折点大约出
现在 员怨怨苑年袁但二者在该转折点之前的变化率有很大差别袁阔叶林的变化率为原园援园圆愿 凿 辕 葬袁针叶林的变化率
为原园援圆远 凿 辕 葬遥 草原和草甸的变化趋势也相对一致袁转折点大约出现在 员怨怨猿年袁但二者 杂韵杂均值相差近 员缘 凿袁
转折点之前的变化率也相差很大袁草原的变化率为原员援员缘 凿 辕 葬袁草地的变化率仅为原园援缘 凿 辕 葬遥 源 种植被在转折
点之后变化率最大的是针叶林袁约为 员援圆 凿 辕 葬遥 对于 耘韵杂 而言袁源 种植被类型均表现出分段形式遥 其中袁阔叶
林和针叶林 耘韵杂整体上表现出推迟趋势袁分为先提前后推迟两段曰草原和草甸则表现为提前鄄推迟鄄提前袁整体
上也可以分为两段遥 阔叶林先经历了短暂的提前袁而后一直呈推迟态势遥 针叶林尧草原和草甸 猿 种植被类型
在 员怨怨苑年之前的变化趋势大体一致袁但在 员怨怨苑年之后表现出截然不同的变化院针叶林秋季物候缓慢推迟袁变
化率为 园援员猿 凿 辕 葬曰草原秋季物候急剧提前袁变化率达到了原员援圆源 凿 辕 葬曰草甸虽然也有提前趋势袁但变化率仅为
原园援员愿 凿 辕 葬遥 源种植被的秋季物候均值差异不大袁都集中在第 圆缘园天前后遥
愿员园圆 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿远卷摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
图 猿摇 物候年际变化趋势
云蚤早援猿摇 陨灶贼藻则鄄葬灶灶怎葬造 贼则藻灶凿 增葬则蚤葬贼蚤燥灶 燥枣 责澡藻灶燥造燥早赠
所有分段线性 孕值均小于 园援园缘袁且都具有显著性
猿援圆摇 物候与气候因子关系
由偏最小二乘回归所得图 源可知袁阔叶林尧针叶林和草甸的春季物候与春季渊圆要缘月份冤温度呈负相关袁
这说明春季温度上升会使得 杂韵杂出现提前趋势袁反之亦然遥 草原前一年 员园要员员月份的温度也与来年春季物
候负相关袁但 员圆月份的温度却与之表现出正相关袁相关系数明显高于其他月份袁表明上年冬季温度上升会导
致下年春季物候推迟袁这和 再怎等人研究结果一致院即对于温带区域而言袁冬季温度升高会减缓植被的低温需
求的累积袁从而推迟了这些植被的春季物候咱猿缘暂 遥 降水对于春季物候的影响规律性不强遥 阔叶林和草原春季
物候主要受前一年 员圆月份的降水影响袁与之表现出很强的负相关袁这也验证了前人的结论院在半湿润半干旱
区域袁冬季降水的增加可能会使来年春季物候提前咱猿员暂 遥 对于针叶林和草甸而言袁春季渊猿要源月份冤降水的变
怨员园圆摇 苑期 摇 摇 摇 俎佳星摇 等院东北地区植被物候时序变化 摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
化也会作用于春季物候袁降水增加会使春季物候推迟袁反之则会使物候提前遥
图 源摇 物候参数与物候前 愿个月的温度和降水的偏最小二乘回归系数
云蚤早援源摇 栽澡藻 糟燥藻枣枣蚤糟蚤藻灶贼泽 燥枣 孕葬则贼蚤葬造 蕴藻葬泽贼 杂择怎葬则藻泽 遭藻贼憎藻藻灶 责澡藻灶燥造燥早赠 葬灶凿 愿 皂燥灶贼澡泽 糟造蚤皂葬贼藻 枣葬糟贼燥则泽 遭藻枣燥则藻 责澡藻灶燥造燥早赠
深绿色代表正相关袁红色代表负相关袁灰色代表相关性不显著
相比于春季物候袁温度对于秋季物候的影响基本上都为正相关袁但不同植被间也有差异遥 具体来看袁阔叶
林的秋季物候与各月温度的偏相关系数大体一致袁均为正相关曰针叶林和草甸秋季物候主要受 远要苑月份的温
度影响袁呈正相关袁表明夏季温度升高会使这两种植被的秋季物候推迟曰草原除了受 源月份与 苑月份温度正相
关的影响外袁还与 愿月份的温度负相关遥 猿种植被渊阔叶林尧针叶林和草甸冤中袁猿 月份的降水均与秋季物候正
相关袁表明该月降水的增加可使植被秋季物候推迟遥 而该 猿种植被的春夏季降水却与秋季物候负相关袁说明
夏季降水的减少会推迟秋季物候遥 分析原因可能是因为院研究区域雨热同期降水充沛袁春夏季降水量的增多
会使土壤湿度迅速增加袁进而通过影响植被羟化作用来增强植被的光合作用袁植被就会加速生长提前完成其
整个生长季袁反之就会推迟植被的秋季物候咱猿远鄄猿苑暂 遥 而对于降水偏少的半湿润半干旱地区袁愿 月份降水与秋季
园圆园圆 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿远卷摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
物候正相关袁可能是由于该区植被易受到水分胁迫的影响袁降水的增加会延长其生长袁否则会因缺水而提早进
入衰落期遥
图 缘摇 物候时序与气候因子渊温度与降水冤的关系
云蚤早援缘摇 砸藻造葬贼蚤燥灶 燥枣 责澡藻灶燥造燥早蚤糟葬造 泽藻则蚤藻泽 葬灶凿 糟造蚤皂葬贼蚤糟 枣葬糟贼燥则泽 渊贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 葬灶凿 责则藻糟蚤责蚤贼葬贼蚤燥灶冤
图中温度与降水都是对应时间段的均值曰粤尧月尧阅图中温度均对应 圆要缘各月份袁粤中降水对应为 员员要员圆月份袁月中降水对应 猿要源月份袁悦 中
温度对应 员圆月份袁悦中降水则对应 员圆月和 圆月袁阅中降水对应 源月份曰耘中温度对应 猿尧缘 尧苑月袁降水对应 苑月和 怨月曰云中温度对应 远要愿月
份袁降水对应 远月和 怨月曰郧中温度对应 源尧远尧苑月袁降水对应 愿月曰匀中温度对应 源尧远尧苑月袁降水对应 远尧苑尧怨月曰实心三角代表温度袁空心三角
代表降水
由图 缘可知袁植被类型不同袁物候对于温度与降水的敏感性也不同遥 草原的春季物候随着上年 员圆月份温
员圆园圆摇 苑期 摇 摇 摇 俎佳星摇 等院东北地区植被物候时序变化 摇
澡贼贼责院 辕 辕 憎憎憎援藻糟燥造燥早蚤糟葬援糟灶
度的降低而提前遥 对于阔叶林尧针叶林和草甸而言袁春季物候随着春季 圆要缘月均温的降低而推迟袁猿 种植被
春季物候随温度降低而推迟的幅度草甸最大袁阔叶林次之袁针叶林最小遥 降水方面袁虽然阔叶林和草原随冬季
降水量的降低都有推迟趋势袁但草原随降水量降低而推迟的幅度要远大于阔叶林推迟的幅度遥 针叶林和草甸
的春季物候随春季降水量的增加而推迟袁针叶林推迟的幅度大于草甸推迟的幅度遥 由图 缘 中 耘云郧匀 源 图可
知袁源种植被秋季物候随夏季温度的升高而逐渐推迟袁针叶林推迟的幅度最大袁阔叶林次之袁最后是草原和草
甸遥 除草原外袁其余 猿种植被的秋季物候均随夏季降水的增加而推迟袁草原秋季物候的推迟主要受 愿 月份降
水增加的影响遥 将各个图中数据归一化并分析其斜率发现袁植被春季物候可能主要受气温影响袁而秋季物候
很可能主要受降水控制遥
源摇 结论与讨论
本文利用 郧陨酝酝杂 粤灾匀砸砸数据集袁模拟得到了东北地区 员怨愿圆要圆园园远年 源种植被类型的物候参数袁结合温
度降水数据利用偏最小二乘渊孕蕴杂冤回归分析了物候参数与二者之间的关系袁得到如下结论院
渊员冤源种植被的春季物候在研究时间段内均表现为先提前后推迟的变化趋势袁秋季物候的变化则比较复
杂袁阔叶林和针叶林整体上呈现出秋季物候推迟的趋势袁草原和草甸则表现为提前鄄推迟鄄提前的趋势遥
渊圆冤除草原外袁春季物候前几个月的温度对阔叶林尧针叶林和草甸的生长季始期有显著的负相关性遥 前
一年 员圆月份的温度与草原的春季物候正相关遥 降水对于 源种植被春季物候的影响较复杂遥 对于秋季物候袁
生长季末期前几个月的温度对 源种植被秋季物候均有较强的正相关性遥 除草原外袁秋季物候前几个月的降水
对阔叶林尧针叶林和草甸的生长季末期有显著的负相关性遥 虽然袁远 月份的降水也对草原秋季物候有负相关
性袁但 愿月份降水的正相关性似乎更明显一些遥
渊猿冤温度和降水对于植物物候具有时滞效应袁不同植被对于这种时滞效应的响应也不一样遥 例如袁本文
的研究结果表明草原春季物候不仅受冬季温度影响外袁还受冬季降水的控制遥
渊源冤植被的春季物候可能主要受温度控制袁而秋季物候则主要受降水的影响遥
由于本研究时间序列从 员怨愿圆至 圆园园远年袁而文中所用植被类型图虽然编制时间跨度也很大袁但基本上反
应 圆园世纪 愿园要怨园年代中期的植被分布状况遥 圆园世纪 愿园年代末至 圆园园园年袁东北地区土地类型转变主要是大
小兴安岭林草地向耕地转变袁东北东部林草地向耕地转变以及农牧交错带草地向耕地转变曰圆园园园 年至 圆园园远
年期间袁东北地区土地利用类型也有转变袁但主要集中在东北平原旱地向水田交错转换区以及东北中部草地
向耕地转化区袁其他区域变化不大袁研究时段内的土地利用类型转变势必给本文结果带来了一定误差和不确
定性咱猿愿暂 遥 除此之外袁文中的针叶林仅考虑了常绿针叶林和落叶针叶林袁针阔混交林不属于此列遥 虽然常绿针
叶林和落叶针叶林在季相上有一定差别袁但是由于常绿针叶林的比重非常小袁故本文认为对最终结果的影响
不大遥
参考文献渊砸藻枣藻则藻灶糟藻泽冤院
咱 员 暂 摇 竺可桢袁 宛敏渭援 物候学援 长沙院 湖南教育出版社袁 员怨怨怨院 员鄄员猿员援
咱 圆 暂 摇 悦造藻造葬灶凿 耘 耘袁 悦澡怎蚤灶藻 陨袁 酝藻灶扎藻造 粤袁 酝燥燥灶藻赠 匀 粤袁 杂糟澡憎葬则贼扎 酝 阅援 杂澡蚤枣贼蚤灶早 责造葬灶贼 责澡藻灶燥造燥早赠 蚤灶 则藻泽责燥灶泽藻 贼燥 早造燥遭葬造 糟澡葬灶早藻援 栽则藻灶凿泽 蚤灶 耘糟燥造燥早赠 驭
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增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 蚤灶凿蚤糟藻泽 枣则燥皂 酝韵阅陨杂援 砸藻皂燥贼藻 杂藻灶泽蚤灶早 燥枣 耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼袁 圆园员源袁 员源苑院 苑怨鄄愿愿援
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增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 枣藻藻凿遭葬糟噪泽 贼燥 贼澡藻 糟造蚤皂葬贼藻 泽赠泽贼藻皂援 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 葬灶凿 云燥则藻泽贼 酝藻贼藻燥则燥造燥早赠袁 圆园员猿袁 员远怨院 员缘远鄄员苑猿援
咱 缘 暂 摇 国志兴袁 张晓宁袁 王宗明袁 方伟华援 东北地区植被物候期遥感模拟与变化规律援 生态学杂志袁 圆园员园袁 圆怨渊员冤院 员远缘鄄员苑圆援
咱 远 暂 摇 陈效逑袁 王林海援 遥感物候学研究进展援 地理科学进展袁 圆园园怨袁 圆愿渊员冤院 猿猿鄄源园援
咱 苑 暂 摇 宛敏渭袁 刘秀珍援 中国物候观测方法援 北京院 科学出版社袁 员怨苑怨院 员鄄员猿远援
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咱员园暂 摇 刘玲玲袁 刘良云袁 胡勇援 员怨愿圆要圆园园远年欧亚大陆植被生长季开始时间遥感监测分析援 地理科学进展袁 圆园员圆袁 猿员渊员员冤院 员源猿猿鄄员源源圆援
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咱员圆暂 摇 戴君虎袁 王焕炯袁 葛全胜援 近 缘园年中国温带季风区植物花期春季霜冻风险变化援 地理学报袁 圆园员猿袁 远愿渊缘冤院 缘怨猿鄄远园员援
咱员猿暂 摇 李洁袁 张远东袁 顾峰雪袁 黄玫袁 郭瑞袁 郝卫平袁 夏旭援 中国东北地区近 缘园 年净生态系统生产力的时空动态援 生态学报袁 圆园员源袁 猿源渊远冤院
员怨源园鄄员缘园圆援
咱员源暂 摇 李明袁 吴正方袁 杜海波袁 宗盛伟袁 孟祥君袁 张莲芝援 基于遥感方法的长白山地区植被物候期变化趋势研究援 地理科学袁 圆园员员袁 猿员渊员园冤院
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咱员远暂 摇 孙凤华袁 杨素英袁 陈鹏狮援 东北地区近 源源年的气候暖干化趋势分析及可能影响援 生态学杂志袁 圆园园缘袁 圆源渊苑冤院 苑缘员鄄苑缘缘援
咱员苑暂 摇 张清袁 任茹袁 赵亮援 东北地区森林的空间分布格局及影响因素援 东北林业大学学报袁 圆园员猿袁 源员渊圆冤院 圆缘鄄圆愿援
咱员愿暂 摇 悦燥灶早 晕袁 孕蚤葬燥 杂 蕴袁 悦澡藻灶 粤 孕袁 宰葬灶早 载 匀袁 蕴蚤灶 载袁 悦澡藻灶 杂 孕袁 匀葬灶 杂 允袁 在澡燥怎 郧 杂袁 在澡葬灶早 载 孕援 杂责则蚤灶早 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 早则藻藻灶鄄怎责 凿葬贼藻 蚤灶 悦澡蚤灶葬 蚤灶枣藻则则藻凿
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咱员怨暂 摇 于信芳袁 庄大方援 基于 酝韵阅陨杂 晕阅灾陨数据的东北森林物候期监测援 资源科学袁 圆园园远袁 圆愿渊源冤院 员员员鄄员员苑援
咱圆园暂 摇 悦澡藻灶 允袁 允觟灶泽泽燥灶 孕袁 栽葬皂怎则葬 酝袁 郧怎 在 匀袁 酝葬贼泽怎泽澡蚤贼葬 月袁 耘噪造怎灶凿澡 蕴援 粤 泽蚤皂责造藻 皂藻贼澡燥凿 枣燥则 则藻糟燥灶泽贼则怎糟贼蚤灶早 葬 澡蚤早澡鄄择怎葬造蚤贼赠 晕阅灾陨 贼蚤皂藻鄄泽藻则蚤藻泽 凿葬贼葬 泽藻贼
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咱圆员暂 摇 边金虎袁 李爱农袁 宋孟强袁 马利群袁 蒋锦刚援 酝韵阅陨杂植被指数时间序列 杂葬增蚤贼扎噪赠鄄郧燥造葬赠滤波算法重构援 遥感学报袁 圆园员园袁 员源渊源冤院 苑圆缘鄄苑源员援
咱圆圆暂 摇 宫攀袁 陈仲新援 基于 酝韵阅陨杂数据的东北地区植被物候参数提取援 土壤通报袁 圆园园怨袁 源园渊圆冤院 圆员猿鄄圆员苑援
咱圆猿暂 摇 允怎泽贼蚤糟藻 悦 韵袁 栽燥憎灶泽澡藻灶凿 允 砸 郧袁 匀燥造遭藻灶 月 晕袁 栽怎糟噪藻则 悦 允援 粤灶葬造赠泽蚤泽 燥枣 贼澡藻 责澡藻灶燥造燥早赠 燥枣 早造燥遭葬造 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 怎泽蚤灶早 皂藻贼藻燥则燥造燥早蚤糟葬造 泽葬贼藻造造蚤贼藻 凿葬贼葬援
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圆园园圆袁 圆圆渊员源冤院 员苑怨猿鄄员愿园缘援
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咱圆苑暂 摇 月藻糟噪 孕 杂 粤袁 粤贼扎遭藻则早藻则 悦袁 匀覬早凿葬 运 粤袁 允燥澡葬灶泽藻灶 月袁 杂噪蚤凿皂燥则藻 粤 运援 陨皂责则燥增藻凿 皂燥灶蚤贼燥则蚤灶早 燥枣 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 凿赠灶葬皂蚤糟泽 葬贼 增藻则赠 澡蚤早澡 造葬贼蚤贼怎凿藻泽院 粤 灶藻憎
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咱圆愿暂 摇 月怎贼贼 月袁 栽怎则灶藻则 酝 阅袁 杂蚤灶早澡 粤袁 月则燥贼贼藻皂 蕴援 哉泽藻 燥枣 酝韵阅陨杂 晕阅灾陨 贼燥 藻增葬造怎葬贼藻 糟澡葬灶早蚤灶早 造葬贼蚤贼怎凿蚤灶葬造 早则葬凿蚤藻灶贼泽 燥枣 则葬灶早藻造葬灶凿 责澡藻灶燥造燥早赠 蚤灶 杂怎凿葬灶燥鄄
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咱猿猿暂 摇 周伟袁 刚成诚袁 李建龙袁 章超斌袁 穆少杰袁 孙政国援 员怨愿圆要圆园员园年中国草地覆盖度的时空动态及其对气候变化的响应援 地理学报袁 圆园员源袁
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咱猿源暂 摇 陈强袁 陈云浩袁 王萌杰袁 蒋卫国袁 侯鹏袁 李营援 圆园园员要圆园员园年黄河流域生态系统植被净第一性生产力变化及气候因素驱动分析援 应用生
态学报袁 圆园员源袁 圆缘渊员园冤院 圆愿员员鄄圆愿员愿援
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咱猿远暂 摇 季劲钧袁 黄玫袁 刘青援 气候变化对中国中纬度半干旱草原生产力影响机理的模拟研究援 气象学报袁 圆园园缘袁 远猿渊猿冤院 圆缘苑鄄圆远远援
咱猿苑暂 摇 华维袁 范广洲袁 陈权亮袁 董一平袁 周定文援 改则地区气候变化对植被生理过程的影响及反馈效应的模拟研究援 高原气象袁 圆园员园袁 圆怨渊源冤院
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咱猿愿暂 摇 刘纪远袁 匡文慧袁 张增祥袁 徐新良袁秦元伟袁宁佳袁周万村袁 张树文袁 李仁东袁颜长珍袁吴世新袁 史学正袁江南袁 于东升袁潘贤章袁迟文峰援
圆园世纪 愿园年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局援 地理学报袁 圆园员源袁 远怨渊员冤院 猿鄄员源援
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