基于地表温度降尺度的植被物候与地表热环境的关系分析

作     者：张雪玲 阿里木江·卡斯木 魏柏浩 依木然孜·艾孜孜 韩富强 ZHANG Xueling;KASIMU Alimujiang;WEI Bohao;AIZIZI Yimuranzi;HAN Fuqiang

作者机构：新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054 新疆师范大学丝绸之路经济带城镇化发展研究中心乌鲁木齐830054 新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室乌鲁木齐830054 

出 版 物：《地理研究》 (Geographical Research)

年 卷 期：2024年第43卷第7期

页      面：1891-1910页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 071001[理学-植物学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42361030) 第三次新疆综合科学考察项目(2021xjkk0905) 新疆师范大学研究生科研创新项目(XSY202301011) 

主　　题：地表温度 植被物候 降尺度 空间杜宾模型 Mann-Kendall非参数检验 Theil-Sen斜率 

摘      要：植被物候是植被受外界环境影响后,出现周期性变化的现象,是气候变化影响生态系统的关键指示器。在干旱气候影响下,干旱区地表下垫面升温迅速且蓄热能力强,持续升高的地表温度(LST)对植被物候的影响不容忽视。本文以天山北坡城市群为研究区,利用MODIS的MOD11A1和MOD13Q1遥感影像探究2002-2021年植被物候和LST的空间分布格局,选择随机森林回归将LST进行降尺度,并采用Mann-Kendall非参数检验和Theil-Sen斜率分析植被物候19a来变化趋势,基于空间杜宾模型(SDM)分析空气温度、高程、蒸散发、地表温度、降水、土壤水分和大气气溶胶对植被物候的影响,最后探究LST与植被物候的局部相关性。结果表明,LST降尺度结果精度较高,白天和夜间LST的R2分别为0.982和0.985,能够更多反映地物细节。LST白天和夜间差异较大,分别呈“冷岛和“热岛现象。植被生长季开始期(SOS)提前、生长季结束期(EOS)推迟、生长季长度(LOS)延长。植被物候变化较为显著的地区主要集中在绿洲,非绿洲地区的变化则较不显著。温度、蒸散发和降水对植被物候各指标均具有较大影响。其中,LST对植被物候的影响更具典型性。该研究结果对于理解干旱区绿洲植被物候变化的复杂机制以及维护绿洲资源可持续发展具有重要意义。