全球变化背景下的植物物候模型研究进展与展望

作     者：付永硕 李昕熹 周轩成 耿晓君 郭亚会 张雅茹 Fu Y;Li X;Zhou X;Geng X;Guo Y;Zhang Y

作者机构：北京师范大学水科学研究院北京100875 

出 版 物：《中国科学：地球科学》 (Scientia Sinica(Terrae))

年 卷 期：2020年第50卷第9期

页      面：1206-1218页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:31770516) 国家重点研发计划项目(编号:2017YFA06036001) 高等学校学科创新引智计划项目(编号:B18006) 中央高校基础研究经费项目(编号:2018EYT05)资助 

主　　题：全球变化 植物物候 物候模型 机器学习 生理生态实验 

摘      要：植物物候学是研究自然界的植物(包括农作物)和环境条件(气候、水文、土壤等条件)的周期性变化之间相互关系的科学.植物物候不仅通过物种间的物候适应度差异影响生态系统结构和功能,还可以通过改变植被冠层与近地面大气之间的碳、水和能量交换影响局地天气和气候系统.因此,准确模拟植物物候期对于理解生态系统对气候变化的响应,以及模拟陆地生态系统碳、水和能量平衡具有重要的意义.全球变化背景下物候学研究取得蓬勃发展,但物候模型研究相对滞后.物候模型模拟结果的不准确,已成为全球陆面模式模拟陆地生态系统碳、水循环准确性的重要限制因素.基于新的实验手段,明确物候响应气候变化机制,构建基于过程的植物物候模型,已成为全球变化生态学领域重要的前沿问题.文章首先综述了不同环境因子对植物物候的影响,回顾了植物模型发展历史,指出了气候变化背景下的植物物候模型所面临的挑战,探讨了结合机器学习和贝叶斯等数学方法的物候模型优化思路,以提高物候模型在全球变化背景下物候模拟和预测的准确性.