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中国多作物物候变化及其对气候变暖的响应 ——基于CERN长期野外观测

作物物候；CERN；中国；生长季长度；气候变化

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.5 气候-生态-大气化学间相互作用

作物物候是作物为适应环境周期性变化所形成的生长发育节律，作为调控陆–气之间碳、水及能量交换的关键环节，其对粮食安全和生态系统–气候反馈具有重要影响。中国作为全球最大的粮食生产国，在保障全球粮食安全、稳定农产品市场方面发挥着重要作用，但以往关于作物物候的研究多聚焦于单一作物或特定区域。本研究首次基于中国生态系统研究网络（CERN）1995–2022年长期野外观测数据，涵盖45个生态站、148个样地、共8197条物候记录，对我国小麦（春、冬小麦）、玉米（春、夏玉米）、水稻（单季、早、晚稻）及大豆物候变化进行了综合分析。结果表明，近30年来中国作物物候年际变化总体稳定，除大豆出苗期（71%样地）外， ≥87%样地的各作物物候期、 ≥85%样地的生长季长度（GSL）的标准差均 ≤10天；相应地，仅19%样地物候期和22%样地GSL变化趋势达到统计学显著水平（P < 0.05）。长期趋势上，不同作物物候期及GSL存在明显差异：夏玉米、晚稻和大豆各物候期普遍推迟，冬小麦（返青后）和春小麦则呈提前趋势，单季稻和早稻播种期、插秧期普遍提前而收获期推迟；水稻和夏玉米GSL普遍延长，春小麦则呈缩短趋势。整体而言，中国作物物候既未呈现北半球中高纬度地区自然植被普遍具有的春季物候广泛提前、GSL延长的典型规律，也未出现国外研究中广泛报道的作物关键物候期普遍提前的现象。此外，已有研究指出2000年后中国作物GSL对温度的敏感性较2000年前有所减弱，本研究则进一步证实，2000年后这种敏感性的减弱趋势在72%生态站中仍在持续。