東北地理所在鹽堿地變綠對(duì)地表溫度影響的遙感多尺度評(píng)估方面取得新進(jìn)展
根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織發(fā)布的數(shù)據(jù)，全球約8.31億公頃土地存在不同程度的鹽漬化問題，占全球土地總面積的6.5%，每年因鹽漬化造成的全球經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)12億美元。吉林西部鹽堿地分布廣泛，是吉林省提高國家千億斤糧食生產(chǎn)能力的重要土地儲(chǔ)備資源。近年來，隨著國家和地方政策的支持以及鹽堿地水稻栽培技術(shù)的成熟，大面積鹽堿地正在轉(zhuǎn)變?yōu)樗咎铮尸F(xiàn)地表變綠的特征。鹽堿地種稻直接改變了地表的土地利用屬性與下墊面的生物物理性質(zhì)，進(jìn)而影響地表水熱交換與能量平衡，然而，鹽堿地變綠對(duì)區(qū)域氣候的影響尚缺乏深入的研究。
因此，本研究以吉林省西部大安市為研究區(qū)，利用1km MODIS產(chǎn)品、30m Landsat 8衛(wèi)星圖像和厘米級(jí)無人機(jī)圖像，獲得了鹽堿地和水田地表溫度的多尺度數(shù)據(jù)，分析了鹽堿地和水田在一年中不同月份和一天中不同時(shí)間的地表溫度變化特征。并采用“空間代時(shí)間”的方法評(píng)估了鹽堿地種稻對(duì)局地地表溫度的影響。基于衛(wèi)星觀測(cè)的結(jié)果表明，在作物生長季，鹽堿地地表溫度顯著高于稻田，尤其是在生長季中期的7月和8月；鹽堿地種稻的降溫效應(yīng)主要集中在白天而非夜晚；基于無人機(jī)熱紅外觀測(cè)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了這一結(jié)論。
研究還討論了鹽堿地種稻影響地表溫度的生物地球物理機(jī)制：鹽堿地種稻導(dǎo)致的反照率減小造成的升溫效應(yīng)與蒸散增強(qiáng)引起的降溫效應(yīng)的權(quán)衡決定了鹽堿地種稻對(duì)地表溫度影響的季節(jié)差異；水稻田蒸散的日變化特征和夜晚稻田的蓄熱作用是鹽堿地和水稻田地表溫度晝夜差異的主要原因。基于鹽堿地變綠對(duì)地表溫度影響的多尺度評(píng)估，為全面了解鹽堿地開發(fā)的生態(tài)和環(huán)境效益提供了科學(xué)依據(jù)。
圖1. 研究框架
研究成果于近期以“Impact of Saline-Alkali Land Greening on the Local Surface Temperature—A Multiscale Assessment Based on Remote Sensing”為題在Remote Sensing上發(fā)表，由中科院東北地理所聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生辛炳夏為第一作者，于靈雪副研究員等共同完成。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)課題(XDA28080500)，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的資助。
論文信息如下：
Bingxia Xin, Lingxue Yu, Guangshuai Li, Yue Jiao, Tingxiang Liu, Shuwen Zhang, and Zhongying Lei. 2022. "Impact of Saline-Alkali Land Greening on the Local Surface Temperature—A Multiscale Assessment Based on Remote Sensing" Remote Sensing 14, 17: 4246. https://doi.org/10.3390/rs14174246.
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