中国陆地植被生长期变化及其对碳循环的影响

随着全球气候变暖，北半球中高纬地区植被生长季延长的现象明显；然而，其变化的大小及其分布存在着相当大的不确定性。植被生长期的变化对陆地生态系统和大气系统之间的物质与能量交换有着深刻的影响。全面了解全球变化背景下的我国植被物候变化及其与碳循环的作用机制，具有深远的科学意义和应用前景。本项目拟利用已有的基于地面观测的物候数据、陆地碳通量数据、遥感数据以及气象数据，并借助遥感、GIS和数据同化等新技术的支持，研究过去30年中国陆地植被生长期变化及其机制，在此基础上，发展适合中国植被的物候模型，并应用到基于生理生态过程的陆地碳循环模型中，探讨生长期与中国陆地生态系统净第一性生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)的关系，据此阐明过去和未来植被生长期变化对中国陆地碳循环的影响。本项目的实施不仅有助于揭示中国陆地碳循环过程对气候变化的响应机理，而且将为制定我国陆地生态系统的有效管理提供科学依据。

随着全球气候变暖，北半球中高纬地区植被生长季延长的现象明显；然而，其变化的大小及其分布存在着相当大的不确定性。植被生长期的变化对陆地生态系统和大气系统之间的物质与能量交换有着深刻的影响。全面了解全球变化背景下的我国植被物候变化及其与碳循环的作用机制，具有深远的科学意义和应用前景。本项目利用已有的基于地面观测的物候数据、陆地碳通量数据、遥感数据以及气象数据，并借助遥感、GIS和数据同化等新技术的支持，研究过去30年中国陆地植被生长期变化及其机制，在此基础上，探讨生长期与中国陆地生态系统碳汇功能的关系,得出了以下结论:(1)过去30年中国地区春季物候整体上呈提前趋势，但不同方法得到的结果差异较大，其不确定性为0.04-0.19 天/年；(2)在时间和空间尺度上，春季物候的变化趋势呈现着较大的异质性，发现过去10年青藏高原春季物候推迟，这与该地区春季变冷有关,修正了早期发表在美国科学院院刊<PNAS>的冬季变暖导致最近十年青藏高原物候推迟的结论; （3）春季变冷导致的物候期推迟是北美西北部植被生长下降的主要原因,其结果发表在SCI杂志美国科学院院刊<PNAS>上；（4）过去30年间东亚地区陆地生态系统为碳汇，其大小为0.293±0.033 Pg C yr−1。在项目的支持下，过去3年发表了在PNAS、Global Change Biology等SCI收录杂志上发表13篇。