青藏高原所发现雨季始期驱动高寒干旱半干旱区植被返青期

　　确定春季触发植物生长的环境因子，对理解物种和生态系统如何响应气候变化有重要意义。植物展叶期对温度变化较敏感，一般认为春季植被返青期会随气候变暖，持续提前。然而，青藏高原干旱半干旱区的植被春季物候对气候变化响应具有复杂性，其主要驱动因子是温度还是降水，仍存争议，这使学界深入理解高原物种和生态系统对气候变化的响应机制受到限制。

　　在西风与季风的交互影响下，生长季早期既寒冷又干旱。植物具备感应季风雨来临的物候特性，有助于其在生长季早期同时避免干旱和霜冻危害。该研究假设青藏高原干旱半干旱区植被返青期时空变化的主要驱动因子是雨季开始时间而非温度。为验证该假设，中国科学院青藏高原研究所高寒生态重点实验室、青藏高原地球科学卓越创新中心研究员罗天祥等，分别利用日平均气温及降水量和MODIS-NDVI遥感数据，计算青藏高原67个气象站附近目标区域2001至2013年雨季始期和植被返青期，基于西藏当雄样地不同海拔梯度（4400–5200 m）高寒草甸优势种返青期的7年观测数据，验证了基于卫星数据提取的植被返青期。结果表明，尽管春季返青前1个月的气温已持续高于0°C，植被返青期与雨季始期同步或略晚（图1）；雨季始期和返青期的年际变化趋势均表现为提前或无显著变化，且具有相似的地理分异规律（图2）；汇总不同地点和年份数据，基于线性混合模型的分析结果，证明了雨季始期及其与返青前降水和温度的交互作用是解释植被返青期时空变化的主要因子，而返青前温度及其与降水的交互作用对植被返青期无显著影响。

　　研究表明，在雨热同期的季风气候影响下，高寒干旱半干旱区植被返青期与雨季始期同步是一种普遍的春季物候适应策略，该发现可为探测季风影响范围及理解高原植被演变规律提供重要科学依据。相关研究成果以Rainy season onset mainly drives the spatiotemporal variability of spring vegetation green-up across alpine dry ecosystems on the Tibetan Plateau为题，在线发表在Scientific Reports上。青藏高原所毕业硕士研究生李翔为论文第一作者，罗天祥为论文通讯作者。研究工作得到第二次青藏高原综合科学考察研究专项和国家自然科学基金项目的支持。

　　论文链接

　　图1.2001至2013年青藏高原67个站点植被返青期与雨季始期的关系。（a）2001至2013年67个站点植被返青期与雨季始期相关系数的空间变异；不同大小的圆圈表示相关系数的显著性水平（*，P < 0.05；#，P < 0.10；ns，不显著）；左上插图显示67个站点返青期前30天平均气温的频率分布。（b-e）不同植被类型返青期与雨季始期的相关性：（b）所有地点；（c）高寒干旱灌丛；（d）高寒草甸；（e）高寒草原；***P < 0.001