中国东部暖温带刺槐物候模型比较

摘要

植被物候是陆地生态系统对气候变化响应的一个有力指标,其对水、碳交换和能量平衡发挥着重要作用.在全球气候变暖背景下,植被物候变化规律及预测植物物候期成为研究热点.本研究基于中国东部暖温带10个观测点的气象数据和刺槐地面物候观测资料,利用模拟退火算法对SW、Unichill和DNGDD三种模型的各项参数进行优化,对刺槐春秋季物候期(叶芽开放期、展叶始期、开花始期和叶变色期)进行模拟,通过内部检验对比分析SW、Unichill和DNGDD模型对春、秋季物候期的模拟效果,以选择出最适合预测刺槐物候期的模型.结果表明,刺槐4个主要物候期与同期各项气温平均值间均呈极显著负相关关系.利用模拟退火法对SW、Unichill和DNGDD模型进行参数估计得到的数值符合刺槐的生长发育规律.与DNGDD模型和Unichill模型相比,SW模型对春季物候期模拟效果较好,其模拟的叶芽开放期、展叶始期和开花始期对应的交叉检验方差解释量R2分别为0.807、0.876和0.907,均方根误差RMSE为6.0、4.6和4.4d.DNGDD模型则对秋季物候(叶变色期)模拟效果较好,其模拟的叶变色期的交叉检验方差解释量R2为0.580,RMSE为13.4d.因此可以得出,SW模型适合对刺槐春季物候(叶芽开放期、展叶始期、开花始期)的模拟,DNGDD模型则较适用于模拟秋季物候(叶变色期).