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近日，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室森林碳匯研究團(tuán)隊(duì)遙感領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》（IF=8.979）發(fā)表題為“Phenology estimation of subtropical bamboo forests based on assimilated MODIS LAI time series data”的研究論文。該研究創(chuàng)新構(gòu)建基于LAI同化的竹林SOS（生長(zhǎng)季開(kāi)始）和EOS（生長(zhǎng)季結(jié)束）遙感反演模型，解決了傳統(tǒng)植被指數(shù)EVI無(wú)法反演亞熱帶竹林物候的難題，初步探明了竹林物候的時(shí)空演變趨勢(shì)，為深入研究竹林碳匯功及形成機(jī)制能提供了極為重要的關(guān)鍵參數(shù)。

物候及其時(shí)空變異對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用遙感數(shù)據(jù)，在植被物候及其對(duì)全球氣候變化的影響等方面展開(kāi)了大量的研究，但相關(guān)研究主要集中在北半球的中高緯地區(qū)。亞熱帶森林極為復(fù)雜，如何監(jiān)測(cè)亞熱帶森林物候面臨巨大挑戰(zhàn)。竹林是亞熱帶地區(qū)特殊的森林類(lèi)型，固碳能力高，在維護(hù)全球碳平衡和應(yīng)對(duì)氣候變化等方面具有重要的作用，且竹林具有快速生長(zhǎng)以及“大年”和“小年”等特殊的物候現(xiàn)象。因此，精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)竹林物候監(jiān)測(cè)及其時(shí)空演變具有重要意義。

本研究創(chuàng)新構(gòu)建基于LAI同化的竹林物候遙感反演模型系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了竹林物候(SOS、EOS)時(shí)空分布高精度反演。該模型系統(tǒng)首先構(gòu)建LAI同化系統(tǒng)，獲得高精度MODIS LAI時(shí)間序列同化產(chǎn)品；然后，利用每年LAI最大值將竹林生長(zhǎng)過(guò)程分為生長(zhǎng)階段和下降階段；最后，采用logistic回歸方程對(duì)兩個(gè)階段分別進(jìn)行擬合并計(jì)算擬合方程的曲率，以?xún)蓚€(gè)階段最大曲率對(duì)應(yīng)的日數(shù)作為SOS和EOS。

研究表明，基于LAI同化時(shí)間序列提取得到的竹林物候精度高，SOS提取精度(R²)比MODIS_LAI原始產(chǎn)品提高了3.67倍，RMSE降低了58.91%，EOS提取精度(R²)提高了12.5%，RMSE降低了41.13%；而增強(qiáng)植被指數(shù)(EVI)無(wú)法提取竹林物候特征。

根據(jù)所構(gòu)建的竹林物候遙感反演模型，反演得到近20年浙江省竹林物候時(shí)空分布格局。分析表明，浙江省竹林物候具有明顯的空間變異特征，SOS具有從西北到東南呈先提前到再延遲的趨勢(shì)，而EOS具有從西北到東南呈延遲和延長(zhǎng)的趨勢(shì)；從時(shí)間上看，近20年浙江省70%左右的竹林SOS具有顯著提前趨勢(shì)，平均每年提前0.83天，60%左右的竹林EOS呈延遲趨勢(shì)，平均每年延遲0.28天，70%左右的竹林LOS呈延長(zhǎng)趨勢(shì)，平均每年延長(zhǎng)1.12天。

該研究是國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室周?chē)?guó)模教授團(tuán)隊(duì)繼2017年在該刊發(fā)表題為“Assimilating leaf area index of three typical types of subtropical forest inChina from MODIS time series data based on the integrated ensemble Kalman ?lter and PROSAIL model”后的又一項(xiàng)創(chuàng)新工作。國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為第一單位和通訊作者單位，李雪建博士為第一作者、杜華強(qiáng)教授為通訊作者。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、省科技廳重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究課題等項(xiàng)目資助。

（國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）