Phân Tích Địa Thống Kê Dữ Liệu Về Nhiệt Độ Không Khí Và Sinh Thái Của Thực Vật Tại Baden-Württemberg (ĐỨC) Là Cơ Sở Cho Các Mô Hình Biến Đổi Khí Hậu Được Đánh Giá Theo Quy Mô Khu Vực

Springer Science and Business Media LLC - Tập 120 - Trang 27-43 - 2006
Winfried Schröder1, Gunther Schmidt1, Judith Hasenclever1
1Institut für Umweltwissenschaften, Vechta, Germany

Tóm tắt

Sự gia tăng nhiệt độ không khí được xác nhận là một phần của biến đổi khí hậu toàn cầu, nhưng vẫn thiếu kiến thức về ảnh hưởng của nó ở quy mô khu vực. Bài báo này đề cập đến sự tương quan giữa nhiệt độ không khí và sinh thái của các loài thực vật được chọn thông qua ví dụ tại Baden-Württemberg nhằm cung cấp cơ sở dữ liệu không gian hợp lệ cho các mô hình biến đổi khí hậu khu vực. Để đạt được điều này, dữ liệu về nhiệt độ không khí và sinh thái của thực vật, thu thập từ các trạm đo không đồng nhất, đã được tương quan sau khi thực hiện phân tích và ước lượng địa thống kê. Thêm vào đó, địa thống kê được sử dụng để phân tích và mô tả một cách bản đồ cấu trúc không gian của sinh thái thực vật vào mùa xuân và mùa hè. Phân tích thống kê cho thấy mối quan hệ đáng kể giữa nhiệt độ không khí tăng và sự bắt đầu sớm hơn của các pha sinh thái như ra hoa hay chín trái: Từ năm 1991 đến 1999, mùa xuân, được chỉ ra qua sinh thái thực vật, đã bắt đầu sớm hơn tới 15 ngày so với giai đoạn từ 1961 đến 1990. Như được chỉ ra bởi địa thống kê, điều này đúng với toàn bộ lãnh thổ của Baden-Württemberg. Những tác động của sự gia tăng nhiệt độ không khí không chỉ cần điều tra qua việc giám sát các cá thể sinh học, ví dụ như thực vật, mà còn ở cấp độ hệ sinh thái. Tại Đức, việc giám sát môi trường nên được bổ sung bằng việc nghiên cứu các tác động của biến đổi khí hậu đối với các hệ sinh thái. Bởi vì nhiệt độ không khí và độ ẩm có ảnh hưởng lớn đến phân bố tạm thời và không gian của các tác nhân gây bệnh (các vector) và các tác nhân gây bệnh, việc lập bản đồ các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sự phân bố của vector và tác nhân gây bệnh theo thời gian và không gian cần được thực hiện nhằm xác định các điểm nóng cho việc đánh giá rủi ro và các nghiên cứu dịch tễ học chi tiết hơn.

Từ khóa

#biến đổi khí hậu #nhiệt độ không khí #sinh thái thực vật #phân tích địa thống kê #Baden-Württemberg #Đức

Tài liệu tham khảo

Ahas, R., Aasa, A., Menzel, A., Fedotova, V. G. and Scheifinger, H.: 2002, ‘Changes in European spring phenology’, International Journal of Climatology 22(14), 1727–1738. Ashford, R. W.: 2000, ‘The leishmaniases as emerging and reemerging zoonoses’, International Journal of Parasitology 30, 1269–1281. Badeck, F.-W., Bondeau, A., Böttcher, K., Doktor, D., Lucht W. W., Schaber, J. and Sitch, S.: 2004, ‘Responses of spring phenology to climate change’, New Phytologist 162(2), 295–309. Baumgartner, A.: 1950, ‘Darstellung des Witterungseinflusses auf den Verlauf der Pflanzenentwicklung’, Meteorologische Rundschau 3, 217–221. Bissolli, P. and Schnadt, K.: 2002, ‘Analyse der raumzeitlichen Veränderungen von ausgewählten phänologischen Phasen in Deutschland’, http://www.dwd.de/de/FundE/Veroeffentlichung/Ergebnisse/FE_Bericht-NR_75.pdf, Stand 28.12.2002. Chen, X.: 1994, ‘Untersuchung zur zeit-räumlichen Ähnlichkeit von phänologischen und klimatologischen Parametern in Westdeutschland und zum Einfluss geoökologischer Faktoren’, Berichte des Deutschen Wetterdienstes 189, Offenbach am Main. Chmielewski, F.-M., Müller A. and Bruns E.: 2004, ‘Climate changes and trends in phenology of fruit trees and field crops in Germany, 1961–2000’, Agricultural and Forest Meteorology 121(1), 69–78. Chmielewski, F. M. and Rötzer, T.: 2001, ‘Response of tree phenology to climate change across Europe’, Agricultural and Forest Meteorology 108, 101–112. Chmielewski, F. M. and Rötzer, T.: 2002, ‘Annual and spatial variability of the beginning of growing season in Europe in relation to air temperature changes’, Climatic Research 19, 257–264. Chuine, I. and Beaubien, E. G.: 2001, ‘Phenology is a major determinant of tree species range’, Ecology Letters 4(5), 500–510. Chuine, I., Cambon, G. and Comtois, P.: 2000, ‘Scaling phenology from the local to the regional level: advances from species-specific phenological models’, Global Change Biology 6(8), 943–952. Daniel, M., Danielova, V., Kriz, B. B. and Kott, I.: 2004, ‘An attempt to elucidate the increased incidence of tick-borne encephalitis and ist spred to higher altitudes in the Czech Republic’, International Journal of Medical Microbiology 293, (Suppl. 37), 55–62. Dedet, J. P.: 2001, ‘Geographical distribution of leishmaniases’, Médicine et Maladies Infectieuses 31, 178–183. Defila, C. and Clot, B.: 2005, ‘Phytophenological trends in the Swiss Alps, 1951–2002’, Meteorologische Zeitschrift 14(2), 191–196. DWD (Deutscher Wetterdienst): 1991, Anleitung für die Phänologischen Beobachter des Deutschen Wetterdienstes. DWD, Offenbach am Main. Epstein, P. R.: 2000, ‘Krankheiten durch den Treibhauseffekt’, Spektrum der Wissenschaften 12, 40–47. Freistedt, J.: 2003, Phänologische Daten: Spiegel des Klimawandels? Unpublished Diploma thesis, Institut für Umweltwissenschaften, Vechta. Hechler, P.: 1990, ‘Zu den Auswirkungen rezenter Klimaänderungen auf ausgewählte phänologische Phasen’, Zeitschrift für Meteorologie 40, 171–178. Hegelbach, J.: 2001, ‘Wassertemperatur und Blütenphänologie als Anzeiger des früheren Brutbeginns der Wasseramsel (Cinclus cinclus) im schweizerischen Mittelland’, Journal für Ornithologie 142(3), 284–294. Hense, A., Glowienka-Hense, R., Müller, M. and Braun, P.: 2002, ‘Spatial modelling of phenological observations to analyse their interannual variations in Germany’, Agricultural and Forest Meteorology 112, 161–178. Jensen, P. and Jespersen, J.: 2005, ‘Five decades of tick-man interaction in Denmark – an analysis’, Experimental and Applied Acarology 35, 131–146. Keating, J.: 2001, ‘An investigation into the cyclical incidence of dengue fever’, Social Science and Medicine 53, 1587–1597. Keil, K. and Schnelle, F.: 1981, ‘Phänologische Beobachtungen und Klimaschwankungen’, Meteorologische Rundschau 34, 180–181. Kreeb, K. H.: 1954a, ‘Phänologische Untersuchungen auf kleinem Raum’, Meteorologische Rundschau 5/6, 95–100. Kreeb, K. H.: 1954b, ‘Phänologische Untersuchungen auf kleinem Raum’, Meteorologische Rundschau 7/8, 133–137. Krige, D. G.: 1951, ‘A statistical approach to some basic mine evaluation problems on the witwatersrand’, Journal of the Chemical, Metallurgical and Mining Society of South Africa 52(6), 119–139. Küchler, W. and Sommer, W.: 2005, Klimawandel in Sachsen, hrsg. v. Geschäftsbereich des Sächsischen Staatsministeriums für Umwelt und Landwirtschaft, Sächsiches Landesamt für Umwelt und Geologie, Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft, Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen, Dresden. Lauscher, F. and Schnelle, F.: 1986, ‘Beiträge zur Phänologie Europas V. Lange phänologische Reihen Europas und ihre Beziehungen zur Temperatur’, Berichte des Deutschen Wetterdienstes 169, Offenbach am Main. Maier, W., Grunewald, J., Habedank, B., Hartelt, K., Kampen, H., Kimmig, P., Naucke, T., Oehme, R., Vollmer, A., Schöler, A. and Schmitt, C.: 2003, ‘Mögliche Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die Ausbreitung von primär humanmedizinisch relevanten Krankheitserregern über tierische Vektoren sowie auf die wichtigen Humanparasiten in Deutschland’, Umweltbundesamt, Forschungsbericht 200 61 218/11, Berlin. Markert, B., Breure, A. M. and Zechmeister, H.G. (eds.): 2003, Bioindicators and Biomonitors. Principles, Concepts and Applications. Elsevier, Amsterdam, New York, Tokyo. Markert, B., Wuenschmann, S., Fränzle, S., Breulmann, G., Djingova, R., Herpin, U., Lieth, H., Schröder, W., Siewers, U., Steinnes, E., Wappelhorst, O., Weckert, V., Wolterbeek, B. and Zechmeister, H.: 2005, ‘On the road from environmental biomonitoring to human health aspects of atmospheric deposition of heavy metals by epiphytic plants. Present status and future needs’, The International Journal of Environment and Pollution, Special Edition (accepted 07 / 2005). Matheron, G.: 1965, Les Variables Régionalisées et Leur Estimation. Masson, Paris. Matheron, G.: 1971, The Theory of Regionalized Variables and Its Application. Fontainebleau. Menzel, A.: 1997, ‘Phänologie von Waldbäumen unter sich ändernden Klimabedingungen’, Forstliche Forschungsberichte München 164, München. Menzel, A., Sparks, T. H., Estrella, N. and Eckhardt, S.: 2005, ‘SSW to NNE’– North Atlantic Oscillation affects the progress of seasons across Europe’, Global Change Biology 11(6), 909–918. Meynen, E., Schmithüsen, J., Gellert, J., Neef, E., Müllerminy, H. and Schultze, J. H.: 1953, 1962, Handbuch der naturräumlichen Gliederung Deutschlands. 2 vols., Bad Godesberg. Molyneux, D. H.: 1998, ‘Vector-borne parasitic diseases – an overview of recent changes’, International Journal of Parasitology 28, 927–934. Niemand, C., Köstner, B., Prasse, H., Grünwald, T. and Bernhofer, C.: 2005, ‘Relating tree phenology with annual carbon fluxes at Tharandt forest’, Meteorologische Zeitschrift 14(2), 197–202. Olea, R. A.: 1999, Geostatistics for Engineers and Earth Scientists. Kluwer Academic Publishers, Boston, Dordrecht, London. Rosenkranz, F.: 1951, Grundzüge der Phänologie. Mit besonderer Berücksichtigung von Österreich. Wien. Rötzer, T. and Chmielewski, F. M.: 2001, ‘Phenological maps of Europe’, Climate Research 18, 249–257. Scheifinger, H., Menzel, A., Koch, E., Peter, C. and Ahas, R.: 2002, ‘Atmospheric mechanisms governing the spatial and temporal variability of phenological phases in Central Europe’, International Journal of Climatology 22(14), 1739 Schnelle, F.: 1955, Pflanzen-Phänologie. Leipzig. Schnelle, F.: 1981, ‘Beiträge zur Phänologie Europas IV. Lange phänologische Beobachtungsreihen in West-, Mittel- und Osteuropa’, Berichte des Deutschen Wetterdienstes 158, Offenbach am Main. Schnelle, F. and Volkert, E.: 1957, ‘Vorschläge zur Einrichtung Internationaler Phänologischer Gärten als Stationen eines Grundnetzes für internationale phänologische Beobachtungen’, Meteorologische Rundschau 10, 130–133. Schröder, W., Broecker, F., Schmidt, G. and Pesch, R.: 2002, ’Pilotvorhaben zur integrierenden ökologischen Umweltbeobachtung. Modellentwicklung für eine medienübergreifende Interpretation von Messdaten’, FuE-Vorhaben-Abschlussbericht, im Auftrag des Landesamtes für Umweltschutz Baden-Württemberg, Karlsruhe. Seyfert, F.: 1960, Phänologie. Lutherstadt Wittenberg. Stöckli, R. and Vidale, P. L.: 2004, ‘European plant phenology and climate as seen in a 20-year AVHRR land-surface parameter dataset’, International Journal of Remote Sensing 25(17), 3303–3330. Süss, J., Schrader, C., Falk, U. and Wohanka, N.: 2004, ‘Tick-borne encephalitis (TBE) in Germany. Epidemiological Data, development of risk areas and virue prevalence in field-collected ticks and in ticks removed from humans’, International Journal of Medical Microbiology 293, (Suppl. 37), 69–79. Theurillat, J.-P. and Guisan, A.: 2001, ‘Potential impact of climate change on vegetation in the European Alps: A review’, Climatic Change 50(1–2), 77–109. van Vliet, A. J. H. and Schwartz, M. D.: 2002, ‘Editorial: Phenology and climate: The timing of life cycle events as indicators of climatic variability and change’, International Journal of Climatology 22(14):1713–1714. Webster, R. and Oliver, M. A.: 2001, Geostatistics for Environmental Scientists. John Wiley and Sons. Ltd., Chichester, New York, Weinheim, Brisbane, Singapore, Toronto. Zell, R.: 2004, ‘Global climate change and the emergence/re-emergence of infectious diseases’, International Journal of Medical Microbiology 293(Suppl. 37), 16–26. Zeman, P. and Benes, C.: 2004, ‘A tick-borne encephalitis ceiling in Central Europe has moved upwards during the last 30 years: Possible impact of global warming?’, International Journal of Medical Microbiology 293(Suppl. 37), 48–54.