基于LAI时间序列的华北平原农作物物候期时空格局研究

作     者：张源 张素梅 李慧娟 

作者机构：太原理工大学矿业工程学院 

出 版 物：《太原理工大学学报》 (Journal of Taiyuan University of Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(42101414) 

主　　题：华北平原 农作物物候期 种植制度 Global LAnd Surface Satellite Leaf area index(GLASS LAI)数据 

摘      要：【目的】农作物物候是农作物为适应周围变化而形成的一种生长发育规律，利用遥感手段对其进行长时间序列的监测，获取华北平原耕地农作物种植制度和关键物候期的空间分布情况及变化特征，对于更好的理解和模拟农业生态系统的变化特征具有重要意义。【方法】文章基于2001～2021年的Global LAnd Surface Satellite（GLASS）叶面指数Leaf area index（LAI）时间序列产品数据，首先采用Savizky-Golay（S-G）滤波法对LAI数据进行重构，依据重构的LAI数据利用二次差分法对耕种制度进行判别，然后对提取的物候数据掩膜，分别得到一年一熟制和一年两熟制地区农作物物候参数，最后对其时空分布特征进行分析。【结果】结果表明，2001-2021年研究区以一年两熟制耕种制度为主，具有纬度越低种植制度越复杂的空间分布特征。研究区北部农作物以一年一熟制为主，南部以一年两熟制为主，中部为一年一熟制和一年两熟制的混合区。从时间维度来看，21年间北部地区农作物关键物候期变化不大，中部和南部以一年两熟制为主的地区变化较大。从空间分布特征来看，一年一熟制地区农作物出苗期从北向南逐渐推迟，抽穗期呈现出中部地区较迟，北部和南部地区较早的趋势，成熟期呈现从北向南逐渐提前的趋势，差异约在10～30天。一年两熟制地区农作物物候关键物候期空间分布特征大都呈现出南部早，北部迟，西南部早，东南部迟的趋势，差异约在10～40天。【结论】研究区内农作物关键物候期时空分布变化特征受到纬度、气候、种植制度以及自然资源等因素的共同影响。