一、研究背景

近十几年来，全球变暖和土地覆盖变化已显著改变了全球植被物候的空间格局，其中山地生态系统的响应因其独特的环境而尤为复杂——这主要源于变暖速率和土地覆盖变化频率在海拔梯度上的不对称性：高海拔地区通常比低海拔区域的变暖速率更快。这种海拔依赖性的温度变化差异可能驱动植被关键物候事件（如生长季开始时间SOS和结束时间EOS）沿海拔梯度的动态变化，甚至引发“海拔同步化”现象，即不同海拔的植被物候时间差异缩小。

这种同步化潜在地威胁着山地生态系统的生物多样性。尽管其影响深远，此前仍缺乏对北半球山地生态系统大尺度、系统性物候海拔梯度变化（包括同步化/异步化格局）的研究，限制了我们对全球变化如何影响山地生物圈功能的深入理解。因此，精确刻画山地植被物候的空间分布和时间动态，对评估全球变化下的山地生态系统响应至关重要。

二、研究创新点

1. 更高分辨率：使用500米分辨率的MODIS数据（2001–2022年），相比既往研究（如8公里AVHRR数据）更精准刻画复杂地形区的物候变化。 

2. 多参数分析：同时评估春季物候和秋季物候，而此前研究多聚焦春季物候。 

3. 空间广度：覆盖整个北半球（>20°N）山地，首次揭示半球尺度物候海拔同步性的分异格局。  

三、主要研究结果

1. SOS与EOS海拔梯度的空间模式 

SOS： 

  - 87%的高海拔地区比低海拔地区开始的更晚，符合“霍普金斯生物气候定律”（海拔每升高100米，物候延迟约4天）。 

  - 延迟最显著区域：加拿大西部、落基山脉（延迟>6天/100米）。 

  - 少数区域（如墨西哥高原）呈反常负梯度（高海拔SOS更早）。 

EOS： 

  - 71%的高海拔地区比低海拔地区落叶更早。 

  - 欧洲西北部、亚洲大部负梯度显著，但地中海沿岸等地呈正梯度（高海拔落叶更晚）。 

关键驱动：温度是主导因素（98%区域呈现负的温度梯度），但降水与植被类型的交互作用导致局部异常。 

2. 近20年物候海拔同步性变化

SOS同步性： 

  - 48%区域同步性增强（高/低海拔SOS开始时间趋同），如加拿大西部、欧亚大陆中部； 

  - 52%区域异步性增强（差异扩大），如阿拉斯加、中国西北。 

EOS同步性： 

  - 50%区域同步性增强（如南欧、中国西南）； 

  - 50%区域异步性增强（如西亚、北欧）。  

四、研究意义

1. 挑战经典理论：近一半区域物候沿海拔同步性增加，表明在全球变暖的条件下，霍普金斯定律的普适性需重新审视。 

2. 生态预警：同步化增加的区域可能面临生物多样性下降（如物种竞争失衡），以及多个相互作用的驱动因素同时发生变化，使得预测山地生态系统未来的生物多样性变得极其复杂和困难。  

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.104903                                                                                                      编辑：谢麒 文稿：杨琛  审核：田丰