中国热科院橡胶所揭示旱季温度和雨季降水显著影响云南省橡胶林物候的时空格局

  作者: 栽培生态研究室 陈帮乾   来源: 橡胶研究所  日期: 2024-01-04   点击:        打印  ] 我要分享

  近日,中国热科院橡胶所热带林业生态团队在橡胶林物候研究领域取得了重要进展,通过对近20年橡胶物候动态演变的深入分析,详细阐述了橡胶物候对气候变化的响应,为在不断变化的气候条件下实现橡胶生产的可持续管理提供了科学依据。


  橡胶林(Hevea brasiliensis Muell.)是热带地区最重要的农林生态系统之一。全球持续变暖给植物生态系统带来了广泛的挑战。橡胶物候的变化不仅可能影响其生长季长度和橡胶产量,还可能对森林冠层与大气之间的碳、水和能量交换与平衡产生影响。然而,橡胶物候对气候变化的响应机制仍不清楚。本研究以中国第一大植胶区云南省次优环境的橡胶林为研究对象,利用谷歌地球引擎云平台合成了30米的空间分辨率和 8天间隔合的多源遥感影像,并运用Savitzky-Golay滤波和动态阈值法成功提取了三个关键物候指标,即生长季始期(SOS)、生长季末期(EOS)和生长季长度(LOS)。采用线性回归法、相关性分析和多元逐步回归分析等方法,解析了橡胶物候对气候变化的响应机制。


  研究发现,近20年橡胶林物候发生了显著变化。具体而言,生长季始期每十年提前了9.4天,而生长季末期每十年推迟了3.8天,生长季长度每十年延长了13.2天。此外,研究还发现橡胶林物候对旱季温度波动和雨季降水模式显著敏感。冷旱季温度每升高1°C,将导致生长季始期、生长季末期分别提前2.0天和2.8天。雨季降水每增加100mm,将导致生长季始期延迟2.0天,而热旱季降水每增加100mm,将导致生长季末期提前7.0天。研究还揭示了橡胶林物候对季前气候具有延滞效应,其中生长季始期的变化主要受季前第4月温度、第4月和第11月的降水的变化驱动,而生长季末期的变化主要受季前第2月、第4月和第9月温度影响。


  该研究的结果有助于揭示云南省橡胶物候对气候变化的响应机制,并为在全球气候变化的大背景下实现可持续的橡胶生产管理提供宝贵的见解。相关研究成果已在《Frontiers in Plant Science》杂志上发表,论文题目为“Dry season temperature and rainy season precipitation significantly affect the spatio-temporal pattern of rubber plantation phenology in Yunnan province”。联培博士生赖虹燕为该论文的第一作者,橡胶研究所陈帮乾研究员和西南林业大学的寇卫利教授为论文的通讯作者。此项研究得到了海南省重点研发和自然科学基金、国家自然科学基金项目以及国家天然橡胶产业技术体系项目的资助。


研究图文摘要


  论文链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1283315/full