吳蓓蕾姜大膀王曉欣

1中國科學(xué)院大氣物理研究所，北京100029

2中國科學(xué)院大學(xué)，北京100049

1 引言

工業(yè)化革命以來，隨著人類活動(dòng)加強(qiáng)，溫室氣體排放增多，全球氣候變暖。全球平均溫度在1880～2012年升高0.85°C（0.65～1.06°C）（IPCC,2013），其中中國陸地區(qū)域變暖幅度高于全球平均，在1909～2011年平均增溫0.9～1.5°C（《第三次氣候變化國家評(píng)估報(bào)告》編寫委員會(huì),2015）。在此背景下，生長季作為指示氣候變化的重要生物氣候指標(biāo)，隨地表環(huán)境水熱條件的改變發(fā)生明顯變化。生長季是溫度和土壤濕度條件適宜作物生長的時(shí)期（Carter, 1998），廣泛影響著陸地生態(tài)系統(tǒng)。例如，植被生長季變化會(huì)引起植被生產(chǎn)力、結(jié)構(gòu)組成及土壤—植被—大氣系統(tǒng)水、熱、碳交換等改變，由此對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生作用，并通過反饋過程進(jìn)一步引起氣候變化（Linderholm, 2006;王連喜等,2010）。除此之外，生長季延長會(huì)增加生態(tài)系統(tǒng)中的碳儲(chǔ)量（White et al.,1999），提高生態(tài)系統(tǒng)的總/凈初級(jí)生產(chǎn)力，最終促進(jìn)植被生長（Piao et al.,2007）。生長季變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)亦有重要影響，在水分條件得到充分滿足的情況下，較長且偏暖的生長季有助于北半球高緯作物的適宜生長范圍向北擴(kuò)張、提前作物播種日期、改變作物熟制以及增加作物收獲次數(shù)和產(chǎn)量（ACIA,2004;Linderholm,2006）。

以往關(guān)于生長季的研究工作得到了大量開展，所用資料主要包括物候現(xiàn)象記錄（Menzel and Fabian,1999;Ho et al.,2006）、歸一化植被指數(shù)（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）（Myneni et al.,1997;Barichivich et al.,2013）和地表氣溫?cái)?shù)據(jù)（Skaggs and Baker,1985;Carter,1998;Jiang et al.,2018）。由于現(xiàn)代氣象站點(diǎn)的空間覆蓋范圍廣、資料易得且數(shù)據(jù)記錄涵蓋時(shí)間長，加之植被的生長發(fā)育主要受氣溫影響（Woodward and Williams,1987），目前生長季的研究工作大多基于氣溫?cái)?shù)據(jù)。需要說明的是，采用氣溫定義的生長季指標(biāo)存在著差異（Linderholm,2006;Walther and Linderholm,2006），例如有研究將生長季定義為春季末次霜凍和秋季首次霜凍之間的時(shí)期，其中霜凍根據(jù)日最低氣溫的閾值（如-4.4°C、-2.2°C、0°C和5.6°C 等）確定（Robeson,2002;Kunkel et al.,2004;McCabe et al.,2015）；亦有學(xué)者根據(jù)日平均氣溫穩(wěn)定超過某閾值來定義生長季，如用一年中連續(xù)5日日平均氣溫大于和小于5°C的首日定義生長季的開始和結(jié)束（Frich et al.,2002）。以往使用不同指標(biāo)的研究結(jié)果在定量上有差異，但定性上基本一致，均表明在全球變暖背景下北半球大部分陸地上的生長季延長（Myneni et al.,1997;Menzel and Fabian,1999;Frich et al.,2002;Piao et al.,2007;Xia et al.,2013）。在半球尺度上，Barichivich et al.（2013）結(jié)合衛(wèi)星和地面觀測(cè)資料指出：1950～2011年45°N以北地區(qū)生長季共延長約10.5 d，這與觀測(cè)所得的北半球高緯生長季在過去40年的增加速率為1～4 d(10 a)-1相一致（IPCC,2001）；區(qū)域上，歐亞大陸生長季延長比北美更顯著（Barichivich et al.,2013;Garonna et al.,2014;McCabe et al.,2015;Allen and Sheridan,2016）。近年來多位學(xué)者使用氣溫?cái)?shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，中國生長季自1950年代以來開始日提前、結(jié)束日推遲、總長度增加，變化速率分別為-1.3～-1.1 d(10 a)-1、0.6～1.2 d(10 a)-1和1.6～2.1 d(10 a)-1；另外，生長季延長具有明顯區(qū)域性，北方增加趨勢(shì)大于南方，青藏高原最大（徐銘志和任國玉,2004;Song et al.,2010;Yin et al.,2019）。具體而言，1950年代以來中國北方生長季平均增加2.3～2.5 d (10 a)-1（徐銘志和任國玉,2004;Song et al., 2010），其中東北生長季延長速率[2.5～2.8 d(10 a)-1]小于華北[3.0 d(10 a)-1]但與西北相近[2.7 d(10 a)-1]（張雷和劉江,2011;Dong et al.,2013;Cui et al.,2017;董滿宇等,2019）；南方生長季平均增長趨勢(shì)為1.1～1.3 d(10 a)-1（徐銘志和任國玉,2004;Song et al.,2010），其中長江中下游地區(qū)由于城市化引起的熱島效應(yīng)，其生長季延長[2.1～4.0 d(10 a)-1]明顯大于西南[1.6 d(10 a)-1]，而華南變化不顯著（Yang et al.,2013;Cui et al.,2017）。青藏高原生長季增加最為明顯，在1961～2000年共增長18.2 d（徐銘志和任國玉,2004），其中高原東部和中部生長季在1961～2003年共延長約17 d（Liu et al.,2006）。究其原因，中國大部分地區(qū)生長季延長源于春季開始日提前，而西北則由于結(jié)束日推遲（Jiang et al.,2011）。

回顧以往工作，先前有關(guān)中國區(qū)域生長季的研究時(shí)段總體偏短，站點(diǎn)數(shù)據(jù)覆蓋相對(duì)稀疏，少有研究涉及整個(gè)中國區(qū)域。為此，本文將利用高水平分辨率的CN05.1氣溫?cái)?shù)據(jù)集，集中研究1961～2018年中國生長季開始日、結(jié)束日和長度的氣候態(tài)特征及變化趨勢(shì)，并探究生長季與季節(jié)平均溫度變化的關(guān)系。

2 數(shù)據(jù)和方法

2.1 數(shù)據(jù)

本研究使用1961～2018年CN05.1日平均氣溫資料（吳佳和高學(xué)杰,2013），該數(shù)據(jù)集是根據(jù)2416個(gè)中國地面氣象臺(tái)站的觀測(cè)資料，通過“距平逼近”插值方法建立的一套0.25°×0.25°水平分辨率的格點(diǎn)數(shù)據(jù)，即首先對(duì)氣候平均場(chǎng)進(jìn)行薄板樣條插值，之后使用“角距離權(quán)重法”對(duì)距平場(chǎng)插值，然后將二者疊加，得到最終的數(shù)據(jù)集。另外，這套數(shù)據(jù)通過剔除與氣候態(tài)或周邊站點(diǎn)值差別過大的數(shù)據(jù)提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量。具體信息請(qǐng)參見吳佳和高學(xué)杰（2013）。在下文中，春季、夏季、秋季和冬季分別為3～5月、6～8月、9～11 月和12月至次年2月。

2.2 方法

2.2.1生長季的定義

生長季定義采用氣候變化檢測(cè)和指數(shù)專家組（Expert Team on Climate Change Detection and Indices，ETCCDI）的推薦方法，即：一年中，連續(xù)6日日平均氣溫T>5°C 的首日到北半球7月1日后連續(xù)6日日平均氣溫T<5°C的首日之間的時(shí)段為生長季。其中，一年中連續(xù)6日日平均氣溫T>5°C的首日被視為生長季開始日（Start of the Growing Season，GSS），連續(xù)6日日平均氣溫T<5°C的首日被視為生長季結(jié)束日（End of the Growing Season，GSE），開始日到結(jié)束日之間持續(xù)的天數(shù)即為生長季長度（Growing Season Length，GSL）。需要說明的是，GSS與GSE 的值是日序數(shù)，表示生長季開始和結(jié)束于一年中的第某天；GSL的單位是d，表示生長季在一年中持續(xù)的總天數(shù)。

2.2.2變化趨勢(shì)

使用最小二乘法計(jì)算GSS、GSE和GSL 的變化趨勢(shì)。具體上，用Xi表示樣本量為n的GSS、GSE和GSL，用ti表示與Xi對(duì)應(yīng)的時(shí)間，建立Xi與ti間的一元線性回歸方程（施能等,1995）：

其中，a為線性回歸系數(shù)，b為線性回歸常數(shù)。樣本量n為58年，a 和b用最小二乘法計(jì)算，以a的10倍表示GSS、GSE 和GSL 每10年的變化趨勢(shì)，單位為d(10 a)-1。GSS和GSE 的變化趨勢(shì)表示生長季開始日和結(jié)束日日序數(shù)每10年的變化（符號(hào)為負(fù)代表提前，正代表推遲），GSL的變化趨勢(shì)表示其每10年縮短或延長的天數(shù)（符號(hào)為負(fù)代表縮短，正代表延長）。另外，氣溫的變化趨勢(shì)亦使用最小二乘法計(jì)算，指示1961～2018年間氣溫的變化速度（符號(hào)為負(fù)代表降溫，正代表升溫），單位為°C(10 a)-1。

2.2.3中國區(qū)域的劃分

中國幅員遼闊，氣候變化存在明顯地域性，有必要分區(qū)研究。參考施曉暉和徐祥德（2006）的分區(qū)方案，并兼顧基本行政區(qū)劃和中國季風(fēng)氣候特征，本文將中國35°N以南劃分為青藏高原和南方3個(gè)區(qū)域，35°N 以北分為3個(gè)區(qū)域，這7個(gè)區(qū)域分別為：（1）東北（42.5°N以北、110°E以東）；（2）華北（35°N～42.5°N、110°E 以東）；（3）長江中下游及淮河流域（27.5°N～35°N、107.5°E 以東），以下簡(jiǎn)稱江淮；（4）華南（27.5°N 以南、107.5°E以東）；（5）西南（35°N 以南、97.5°E～107.5°E）；（6）青藏高原（35°N 以南、97.5°E 以西）；（7）西北（35°N以北、110°E以西）。

3 結(jié)果分析

3.1 1961～2018年中國生長季開始日、結(jié)束日和長度的氣候態(tài)特征

1961～2018年中國平均GSS為3月31日，分布上從東南向西北、從低海拔到高海拔地區(qū)向后推遲（圖1a 和表1）。生長季最早在華南開始，其次在江淮和西南，時(shí)間為1～3月初；華北、西北和東北的生長季始于3月底至4月；青藏高原的最晚，約在6月初。各區(qū)域生長季在9月以后相繼結(jié)束，中國平均GSE 為10月29日（表1）；空間上從東南向西北、從低海拔到高海拔地區(qū)逐漸提前（圖1b）。中國平均GSL為212 d，其空間分布與GSE相似（圖1c和表1）。由于不同緯度和海拔高度之間熱量分布的差異，北方GSE 相對(duì)更早，GSL 明顯更短；北方生長季在10～11月初結(jié)束，其中華北是北方GSE 最晚、GSL 最長的地區(qū)。生長季在青藏高原結(jié)束最早，平均長度僅98 d，這可能與高海拔導(dǎo)致的寒冷天氣有關(guān)。在南方，西南的生長季于11月結(jié)束，早于江淮和華南；華南幾乎整年都處于生長季之中，其生長季結(jié)束最晚、持續(xù)時(shí)間（352 d）最長。綜合而言，GSS、GSE 和GSL的空間分布與緯度和海拔高度密切相關(guān)（Dong et al.,2013），高緯比低緯地區(qū)GSS更晚，GSE更早且GSL 更短；青藏高原是中國GSS最晚，GSE最早，GSL最短的地區(qū)，這些與以往使用氣溫?cái)?shù)據(jù)對(duì)1961年以來中國生長季特征的研究結(jié)果基本一致（徐銘志和任國玉,2004;Cui et al.,2017）。

表1 1961～2018年中國及其各分區(qū)平均GSS、GSE和GSLTable1 Regional average GSS(Start of the Growing Season),GSE(End of the Growing Season),and GSL(Growing Season Length)across China and its subregions during 1961-2018

3.2 1961～2018年中國生長季開始日、結(jié)束日和長度的變化趨勢(shì)

中國平均GSS在1961～2018年共提前7.6 d，變化趨勢(shì)為-1.3 d(10 a)-1（圖2a 和表2），這可能與冬季和春季偏暖及末次霜凍出現(xiàn)較早有關(guān)（Linderholm,2006;Song et al.,2010;Cui et al.,2017）。中國大部分地區(qū)GSS提前，北方相對(duì)更顯著（圖3a），華北和東北分別是北方GSS顯著提前的大值區(qū)[-1.9 d(10 a)-1]和次大值區(qū)[-1.7 d(10 a)-1]，西北GSS雖在其東部提前明顯，但整體變化[-1.0 d(10 a)-1]較上述兩地區(qū)小。青藏高原GSS顯著提前，平均為-1.3 d (10 a)-1。在南方，變化最明顯的地區(qū)為江淮東北部，其GSS每10年提前3 d 以上，而江淮西南部變化不顯著，江淮平均為-2.4 d(10 a)-1，大于西南[-1.1 d(10 a)-1]；華南GSS變化不顯著，平均僅為-0.6 d (10 a)-1。以往研究表明，20世紀(jì)80年代后，春季大氣環(huán)流場(chǎng)不利于來自北半球高緯的冷空氣南下影響中國，導(dǎo)致中國大部分地區(qū)（尤其是東北）春季氣溫偏高；另一方面，偏強(qiáng)的中東急流有利于歐亞中東部冷空氣影響西南地區(qū)，而偏弱的南支槽不利于印度洋和孟加拉灣的暖濕空氣向北影響西南地區(qū)，二者共同導(dǎo)致西南春季氣溫偏低（董李麗等,2015），春季GSS在華北和東北明顯提前而在西南提前較小可能與此有關(guān)。

在氣候變暖背景下，1961～2018年中國GSE共推遲5.2 d，平均趨勢(shì)為0.9 d(10 a)-1（圖2b和表2）。中國大部分地區(qū)GSE 明顯推后應(yīng)與秋季低溫迅速變暖有關(guān)，而GSE 在華北局部有所提前可能源于局部秋季低溫明顯下降（Cui et al.,2017）?？臻g上，青藏高原和北方GSE 推遲顯著（圖3b），變化大值區(qū)位于青藏高原[2.0 d (10 a)-1]，局部趨勢(shì)超過4 d (10 a)-1。在北方，東北和西北平均GSE 變化較華北[0.6 d (10 a)-1]大，分別顯著延后0.9 d(10 a)-1和0.8 d(10 a)-1。南方大部GSE推后不顯著，其中西南西北部后延明顯，局部趨勢(shì)在3 d(10 a)-1以上，西南平均為1.0 d(10 a)-1；而江淮和華南平均GSE的變化趨勢(shì)均沒有通過0.05顯著性水平的顯著性檢驗(yàn)。

中國平均GSL 在1961～2018年共延長12.8 d，趨勢(shì)為2.2 d(10 a)-1（圖2c和表2），這與過去40年觀測(cè)所得的北半球生長季延長1～4 d(10 a)-1相一致（IPCC,2001）?？臻g上，青藏高原和北方GSL 顯著增加，而南方局部有不顯著的縮短（圖3c）。在北方，東北和華北GSL顯著增加2～4 d (10 a)-1，平均分別為2.6 d(10 a)-1和2.5 d(10 a)-1，高于中國平均，這與以往所得的自1960年以來東北和華北GSL分別延長2.7 d (10 a)-1和3.0 d (10 a)-1相當(dāng)（Dong et al.,2013; 董滿宇等,2019）；西北GSL亦以增加為主，趨勢(shì)[1.8 d(10 a)-1]略小于東北和華北。在南方，江淮平均GSL 每10年延長3.2 d，其東北部4 d (10 a)-1以上的顯著增長可能與長三角地區(qū)高度城市化引起的城市熱島效應(yīng)有關(guān)（Yang et al., 2013）；西南GSL 增加，平均趨勢(shì)[2.1d (10 a)-1]略低于中國平均；華南整體GSL延長[0.9 d (10 a)-1]，其內(nèi)部有限區(qū)域不顯著的縮短可能源于那里冬季不顯著的弱增溫（圖4e），還可能與近年來強(qiáng)烈的年際變率導(dǎo)致的華南冬季異常低溫頻發(fā)有關(guān)（伍紅雨和楊崧,2014）。相比于低海拔區(qū)域，GSL 在青藏高原表現(xiàn)出更大的延長趨勢(shì)，尤其在高原北部，每10年增加5 d 以上。青藏高原GSL 平均3.4 d(10 a)-1的延長與Dong et al.（2012）利用1960～2009年氣溫?cái)?shù)據(jù)得到的3.3 d(10 a)-1的水平相近，并與以往氣溫?cái)?shù)據(jù)顯示的德國和中國GSL 在較高海拔區(qū)域延長更明顯相一致（Menzel et al.,2003;徐銘志和任國玉,2004），這種GSL在不同海拔高度上變化趨勢(shì)的差別應(yīng)與研究區(qū)域的地形和升溫幅度有關(guān)（Dong et al., 2013）。整體上，1961～2018年中國平均GSS、GSE 和GSL 的變化趨勢(shì)分別為-1.3 d (10 a)-1、0.9 d (10 a)-1和2.2 d (10 a)-1。其中，GSS提前比GSE 推后對(duì)GSL延長的影響更大，這與以往基于氣溫?cái)?shù)據(jù)得到的中國GSL 增加主要源于GSS提前相符（Liu et al.,2010;Song et al.,2010;Cui et al.,2017），這應(yīng)與中國春季增溫速率略大于秋季有關(guān)（表3）。另一方面，根據(jù)NDVI 資料和氣溫?cái)?shù)據(jù)的中國東部和西北生長季研究表明，GSL延長主要與GSE推遲有關(guān)（Chen et al.,2005;Jiang et al.,2011）。GSS和GSE 對(duì)GSL 貢獻(xiàn)的差異可能源于研究區(qū)域春季和秋季增溫速率不同（Dong et al.,2013;董滿宇等,2019）。

表2 1961～2018年中國及其各分區(qū)平均GSS、GSE和GSL 的變化趨勢(shì)[單位：d (10 a)-1)]Table 2 Trends[units:d(10 a)-1)]in regional average GSS,GSE,and GSL across China and its subregions during 1961-2018

圖1 1961～2018年中國年平均（a）GSS（日序數(shù)）、（b）GSE（日序數(shù)）和（c）GSL（單位：d）Fig.1 Climatological distribution for(a)GSS(Start of the Growing Season,Julian days),(b)GSE(End of the Growing Season,Julian days),and(c)GSL (Growing Season Length,units:d)across China during 1961-2018

圖2 1961～2018年中國及其各分區(qū)平均（a）GSS、（b）GSE和（c）GSL 的時(shí)間序列Fig.2 Time series of regional averagesof (a)GSS,(b)GSE,and (c)GSL across China and its subregionsduring 1961-2018

3.3 1961～2018年中國生長季與溫度變化的關(guān)系

考慮到不同地區(qū)GSS和GSE 的季節(jié)性差異（圖1），有必要分析它們與季節(jié)溫度變化的關(guān)系。就中國區(qū)域平均而言，1961～2018年年平均溫度和季節(jié)平均溫度顯著升高，其中年均增溫速率為0.27°C(10 a)-1，冬季變暖最強(qiáng)[0.37°C(10 a)-1]，夏季最弱[0.19°C(10 a)-1]（圖4和表3）。區(qū)域上，青藏高原和北方年平均與季節(jié)平均溫度增幅大于南方（圖4）。季節(jié)上，各區(qū)域冬季升溫最強(qiáng)（圖4e）；夏季變暖小于冬季，且江淮局部夏季溫度有所下降（圖4c）。這些與使用1951～1999年中國160個(gè)臺(tái)站月氣溫?cái)?shù)據(jù)，所得到的中國年平均和季節(jié)平均升溫在北方強(qiáng)于南方、季節(jié)上呈現(xiàn)冬季變暖強(qiáng)而夏季弱甚至南方局部有所降溫的結(jié)論一致（沙萬英等,2002）。

表3 1961～2018年中國及其各分區(qū)年平均和季節(jié)平均溫度的變化趨勢(shì)[單位：°C(10 a)-1]Table 3 Trends[units:°C(10 a)-1)]in annual and seasonal average temperature across China and its subregions during 1961-2018

圖3 1961～2018年中國（a）GSS、（b）GSE和（c）GSL 的變化趨勢(shì)[單位：d (10 a)-1]，打點(diǎn)區(qū)域通過0.05顯著性水平的顯著性檢驗(yàn)Fig.3 Trends[units:d(10 a)-1)]in(a)GSS,(b)GSE,and(c)GSL across China during 1961-2018,dotted areas are statistically significant at the 0.05 level

1961～2018年，中國及各區(qū)域（華南除外）平均GSS變化與年平均和季節(jié)平均溫度變化呈負(fù)相關(guān)（表4）。其中，中國平均GSS與春季平均溫度變化的負(fù)相關(guān)性強(qiáng)，表明GSS提前與春季變暖有關(guān)，這與基于氣溫?cái)?shù)據(jù)得到的1950年代以來中國GSS提前主要源于春季升溫相一致（Song et al.,2010;Cui et al.,2017）。區(qū)域尺度上，北方GSS變化與季節(jié)平均溫度變化的相關(guān)性高于南方和青藏高原，北方、江淮和西南GSS提前對(duì)應(yīng)春季變暖，青藏高原GSS與夏季增溫相聯(lián)，而華南GSS變化與溫度沒有顯著聯(lián)系。與此同時(shí)，各分區(qū)GSE變化與年平均和季節(jié)平均溫度變化正相關(guān)，中國平均GSE推后與秋季增暖有關(guān)（表4）?？臻g上，北方、江淮和西南GSE 推遲與秋季變暖相聯(lián)，青藏高原GSE后延源于夏季升溫，而華南GSE 變化對(duì)應(yīng)著冬季增暖。與GSS相仿，中國平均GSL 延長主要是因?yàn)榇杭旧郎?，各區(qū)域（華南除外）GSL與年平均和季節(jié)平均溫度變化正相關(guān)（表4）。相對(duì)而言，北方和青藏高原GSL與季節(jié)平均溫度變化的相關(guān)性較高，分別對(duì)應(yīng)著春季和夏季變暖；南方GSL與季節(jié)平均溫度變化的相關(guān)系數(shù)較小，其中西南GSL 延長是因?yàn)榇杭竞颓锛緶囟壬仙?，而江淮和華南則分別對(duì)應(yīng)秋季和冬季變暖。

表4 1961～2018年中國及其各分區(qū)平均GSS、GSE和GSL變化與年平均和季節(jié)平均溫度變化的相關(guān)系數(shù)Table 4 Correlation coefficients between regional average changes in GSS,GSE,and GSL and those of annual and seasonal average temperaturesacross China and itssubregionsduring 1961-2018

4 結(jié)論與討論

本文利用1961～2018年高水平分辨率CN05.1日平均氣溫資料，集中研究了中國GSS、GSE 和GSL的氣候態(tài)特征、變化趨勢(shì)及其與季節(jié)平均溫度的關(guān)系，主要結(jié)論如下：（1）1961～2018年，中國平均GSS和GSE分別是3月31日和10月29日，GSL為212 d。氣候態(tài)上，GSS和GSE從東南向西北分別推遲和提前，對(duì)應(yīng)著GSL從東南向西北逐漸縮短；青藏高原GSS最晚，GSE最早，GSL 最短。（2）中國平均GSS、GSE 和GSL 在1961～2018年分別提前7.6 d、推遲5.2 d 和延長12.8 d，變化速率依次為-1.3 d(10 a)-1、0.9 d(10 a)-1和2.2 d (10 a)-1，其中GSS提前對(duì)GSL增加的影響更大。區(qū)域上，北方GSL 增幅大于南方，青藏高原的最大。（3）中國及其北方地區(qū)GSS提前和GSL 增加主要源于春季升溫，GSE 推遲與秋季變暖有關(guān)，青藏高原各生長季指標(biāo)變化主要是因?yàn)橄募驹鰷?，而南方各指?biāo)改變與夏季外的溫度變化相聯(lián)。

在過去幾十年的中國城市化發(fā)展過程中，下墊面性質(zhì)總體上表現(xiàn)為地表反照率增加，城市熱島效應(yīng)導(dǎo)致大部分地區(qū)（尤其是華東）變暖加劇及生長季延長，發(fā)達(dá)城市地區(qū)的生長季增幅是農(nóng)村的兩倍以上（Yang et al.,2013;Xia et al.,2015）。與此同時(shí)，一些地區(qū)的土地利用方式發(fā)生明顯改變，例如青藏高原東南部的針葉林大部分變成耕地，西邊界的草地變?yōu)槁愕兀–ui and Graf, 2009）；植被覆蓋減少減弱了地表蒸散發(fā)，導(dǎo)致局地氣溫增加，改變了生長季（Dong et al.,2012）。除以上人為強(qiáng)迫外，氣候系統(tǒng)內(nèi)部變率如北大西洋多年代際振蕩（AMO）和北大西洋濤動(dòng)（NAO）也會(huì)影響生長季（D’Odorico et al.,2002;Menzel,2003;Xia et al., 2013;董滿宇等,2019）。例如，當(dāng)AMO 處于正位相時(shí)，華北11～12月氣溫偏高，相應(yīng)的GSE推遲（董滿宇等,2019）；當(dāng)NAO指數(shù)偏強(qiáng)時(shí)，北歐和中歐氣候溫暖濕潤，德國4種落葉樹種秋季葉片變色期推遲且生長季延長（Menzel,2003）。另外，觀測(cè)時(shí)間、儀器和局地環(huán)境條件等非氣候因素的改變亦會(huì)對(duì)生長季分析產(chǎn)生影響（Robeson,2002）。最后需要說明的是，利用氣溫?cái)?shù)據(jù)以單一溫度閾值研究生長季的變化還不能較好地反應(yīng)植被生長動(dòng)態(tài)，未來有必要將實(shí)地物候觀測(cè)、衛(wèi)星遙感資料和氣溫?cái)?shù)據(jù)相結(jié)合，進(jìn)一步研究生長季的時(shí)空變化特征。

致謝 感謝兩位審稿人的寶貴評(píng)閱意見。

圖4 1961～2018年中國（a）年、（b）春季、（c）夏季、（d）秋季和（e）冬季平均溫度的變化趨勢(shì)[單位：°C(10 a)-1]，打點(diǎn)區(qū)域通過0.05顯著性水平的顯著性檢驗(yàn)Fig.4 Trends[units:°C(10 a)-1)]in annual and seasonal average temperatures for(a)annual,(b)spring,(c)summer,(d)autumn,and(e)winter across China during 1961-2018,dotted areas are statistically significant at the 0.05 level