岷江上游干旱河谷荒坡植物群落的稳定性分析

在岷江上游干旱河谷荒坡典型分布区选取10个典型样地进行采样调查,采用Whittaker β多样性指数、多物种间总体联结性、生态位宽度与生态位重叠、种百分数与累积相对频度比等指标,研究岷江上游干旱河谷荒坡植物群落的稳定性.结果表明,植物群落β多样性沿海拔梯度的变化非常小,反映物种的更替速率较慢;群落植物种群间总体联结性为显著正相关,说明群落处在较为稳定的生长阶段;垫状卷柏(Selaginella pulvinata)、高山韭(Allium sikkimense)和披针苔草(Carex lanceolat)3个生态位宽度值较大的优势种形成共优群落,植物种群间存在广泛的生态位重叠;种百分数与累积相对频度比为11.13/80.     

温度和降雨对长白山阔叶红松林蝶类组成和多样性的影响(英文)

于2005～2007年采用样带调查法在长白山阔叶红松林带对蝶类的物种组成和个体数量进行了调查,通过逐步回归方程分析了蝶类组成和多样性与各气候因子之间的关系,重点分析了温度和降水对蝶类组成及多样性的影响.共采集蝶类标本768个,隶属于7科69种.通过分析可知,不同年份和不同月份之间,蝶类个体数量和多样性无明显差异;逐步回归结果显示,月平均温度是影响该区域蝶类组成种类和多样性的重要因子,而月降雨量是影响蝶类个体数量的重要气候因子.蝶类各科组成与气候因子之间的关系不同,前3个月累积温度和降雨量对蝶类影响范围较大,如粉蝶科、蛱蝶科、眼蝶科.不同优势种与气候因子之间的相关性也有差异.研究为区域生物多样性保护政策的制定提供了理论依据.     

岷江上游典型退化生态系统鸟类物种多样性的初步研究

在岷江上游典型的退化生态系统（十里乡）、逐渐恢复的生态系统（茂县生态站，1986年开始人工恢复）和原始森林及次生高山草甸生态系统（上卡卡沟）选择样地，对其乌类物种多样性在夏秋两季进行了调查，并计算其多样性指数和均匀度指数。各多样性指数的变化有微小差异，但总体一致。综合夏秋两季，茂县生态站夏季的鸟类丰富度、多度和多样性指数值最高，十里乡秋季的鸟类丰富度、多样性指数值最低，上卡卡沟秋季的均匀度指数最高。各群落的相似性指数较低，表明各群落组成有较大差异，拟合各样地鸟类的物种－多度曲线模型，十里乡鸟类的物种－多度模型与对数级数分布拟合，茂县鸟类的物种－多度模型与对数级数分布相似，上卡卡沟鸟类的物种－多度模型与分割线段模型分布拟合，夏秋季的物种－多度模型无明显差异，仅茂县的物种－多度模型与风何级数分布拟合，并对鸟类对生态恢复的监测效应进行了探讨，认为物种－多度模型是良好的生境变化生物指示因子，图3表4参19。     

4个岷江柏种群的球果和种子形态特征及其地理空间差异

研究了我国四川和甘肃地区特有珍稀濒危植物岷江柏(Cupressus chenggiana S.Y.Hu)的4个地理种群球果和种子的形态特征，分析了不同生境条件下岷江柏的地理差异．结果表明：岷江柏球果呈椭球形，长(l)为1．5～2．5cm，宽(6)为1．5～2．0cm，重(m)为1．5～4．5g，球果鳞片数为8～11片，球果内种子粒数为40～70粒．在调查的4个岷江柏种群中，小金县种群的球果最大、球果内种子数最多，马尔康县种群和金川县种群的球果重量、球果内种子数居中，理县种群的球果最小、球果内种子数最少．讨论认为，4个种群球果和种子大小特征存在极显著差异，不同种群球果和种子的形态差异与岷江柏的种群遗传特征、气候特征和生境特征有着密切的关系．图3表7参25     

岷江上游干旱河谷典型阳坡海拔梯度上土壤水分动态

结合气象观察和土壤质地的分析，监测和研究了岷江上游干旱河谷茂县段典型阳坡土壤水分动态．结果表明：1．土壤水分的季节变化可分为土壤水分亏缺期、土壤水分补偿期和土壤水分消退期．2．土壤含水量在旱季随土层深度的增加呈升高趋势，雨季中期出现相反的变化趋势，据变异系数可将土壤剖面分为剧变层、渐变层和相对稳定层．3．相同土层深度含水量随海拔高度的增加先升高后降低．4．降雨和土壤特性是影响岷江上游干旱河谷土壤水分的主要因素：降雨量与0～100cm土层平均含水量的相关系数达到极显著水平，降雨对土壤含水量的影响随土层深度增加而减弱；大于10mm的降雨对土壤水分的补充作用明显，气温及蒸发量较低时，连续的小于10mm的降雨对土壤水分也有一定补充作用，降水可到达50cm土层深度．以沙质粘壤土为主的土壤含水量远高于以砂壤土为主的土壤含水量．岷江上游干旱河谷造林时间在4月为宜，以沙壤土为主的地段穴深在45～60cm较好，以沙质粘壤土为主的地段穴深在60—70cm比较适宜．图3表3参15     

滇西北高等植物多样性分布格局及其与主要环境因子的相关性分析

物种多样性的空间分布格局一直是宏观生态学和生物地理学研究的热点问题之一。滇西北地区是我国生物多样性最丰富的地区之一,研究该地区的物种多样性分布格局及其与主要环境因子的相关性对生物多样性保护决策具有重要意义。以滇西北18个县域为基本研究单元,基于县域生物多样性本底调查数据,运用ArcGIS 10.1软件分析高等植物多样性分布格局;并结合地理因子(经度、纬度、海拔高差、平均海拔)和气候因子(年均温度、年均降水量),采用SPSS Statistics 22.0软件,运用单因素线性回归模型分析物种多样性与各因子之间的相关性。结果表明:(1)滇西北地区高等植物多样性从南到北总体上呈递增趋势;(2)纬度和海拔高差与物种多样性分布格局呈显著相关(P0.05);而经度、平均海拔、年均温度和年均降水量与物种多样性分布格局的相关性未达显著水平(P0.05)。因此,滇西北地区高等植物多样性分布格局可能主要与纬度和海拔高差这2个地理因子相关。     

天龙山珍稀植物丽豆(Calophaca sinica)分布区植物群落物种多样性与土壤因子的关系

采用样方法对太原天龙山珍稀濒危植物丽豆(Calophaca sinica)野生种群的生境和群落特征进行调查,应用TWINSPAN分类分析群落多样性.据TWINSPAN分类,将丽豆分布区的植物群落划分为14个群丛类型,丽豆在群落中具有明显的生态优势,并对群落的结构起一定决定作用.研究结果表明,丽豆分布区植物群落的物种多样性指数变化受自然环境、群落特征和人为干扰的综合影响,光照充足、人为干扰小的群丛类型的物种多样性较为丰富,在以丽豆为建群种或优势种的群丛中多样性指数较高,均匀度指数也较大.在丽豆分布区的9个土壤因子之间有6对因子存在显著和极显著的相关性;多样性指数与土壤因子回归分析表明,锌(Zn)与8个群落物种多样性指数之间有显著或极显著的相关性,钾(K)、磷(P)与6个多样性指数之间显著相关,其他土壤因子与多样性指数的相关性均不显著.     

岷江干旱河谷典型地段整地造林效果评估

长期以来通过整地造林去恢复重建植被已在横断山区干旱河谷广为采用,然而这样的实践是否能有效提高植被覆盖率并改善土壤水源涵养能力仍不清楚.选择岷江干旱河谷3个典型地段,调查了多年(7～16 a)后整地造林地上植被覆盖、土壤物理性质以及目的造林树种岷江柏(Cupressus chengiana S.Y. Hu)的保存、生长与结实状况,以评价干旱河谷乡土树种造林成效及造林后的生态效果.结果表明:(1)岷江柏在栽植多年后仍有大量死亡,保存率明显下降,造林16 a后仅为38%;(2)不同年代栽植的岷江柏在造林后2～6 a即开始旱现直径年生长量下降趋势;(3)造林带内乡土植被总盖度、灌木盖度、草本盖度、地衣苔藓盖度均低于保留带,因此等高线水平沟整地造林措施未能有效促进乡土植被发育;(4)造林带土壤水分物理性质也不如保留带,整地造林也没有有效改善土壤水源涵养能力.综合分析发现,整地造林多年后岷汀柏造林不仅没有达到岷江干旱河谷预期的生态恢复重建效果,甚至有加剧生态退化的趋势.因此认为:(1)规模化整地造林并不是有效的干旱河谷生态恢复和保护措施;(2)尽管岷江柏是乡土树种,但并不是干旱河谷植被恢复的适宜种.图3表3参29     

岷江上游林线附近岷江冷杉种群(Abies faxoniana Rehd.et Wild)的生态学特点

在松潘县弓杠岭采用样方调查的方法针对岷江冷杉(Abies faxoniana)种群结构、幼苗更新及个体生长及与海拔变化的关系进行了研究,样地分别位于林线下方、林线及树线区,个体年龄采用WinDENRO系统或侧生轮枝计数的方法确定,结果发现：(1)岷江冷杉种群更新与样地海拔高度、干扰强度有关,(2)岷江冷杉的个体生长过程可分为生长期、成熟期、过熟期3个阶段,但随着海拔的升高,这3个时期生长速度的差异变得不明显,(3)3个样地内岷江冷杉种群随海拔升高,其平均高度呈现由高到低,胸径由大到小,个体数量由多到少的变化趋势,(4)岷江冷杉种群大中型立木中出现由于病腐导致空心树的比例随海拔升高有增加趋势,图4表1参28     

蒙古沙冬青叶片解剖特征与生态因子的关系

蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是中国西北干旱地区植物群落主要建群种之一,对生态环境恢复有着重要意义。以26个蒙古沙冬青群落植物叶片为试验材料,利用石蜡切片法观察叶片解剖结构,测定了叶片厚度、上、下表皮细胞厚度、上、下栅栏组织厚度、叶脉厚度6项叶片结构指标,随后通过Pearson’s相关系数和冗余分析法(RDA)分析叶片解剖结构与生态因子(经度、纬度、海拔、年均温、年均降雨量、生长季降雨量、太阳辐射、蒸汽压、有机质、土壤水分、土壤全氮、土壤全磷、土壤pH)之间的关系。结果表明:(1)为了适应高温、干旱的生长环境,蒙古沙冬青叶片表皮肥大,叶肉全部栅栏化,主脉突出,维管束发达,具有典型的旱生结构;(2)叶片厚度、上表皮细胞厚度与辐射存在显著相关性,上、下表皮细胞厚度与纬度、年均降雨量、生长季降雨量、蒸汽压、土壤全氮存在显著相关性,上栅栏组织厚度与年均降雨量、生长季降雨量存在显著相关性;(3)RDA分析表明:影响蒙古沙冬青叶片解剖特征变化的生态因子大小排序为气候因子土壤因子空间因子。研究结果能为蒙古沙冬青植物资源的保护及合理利用提供理论依据。     

Driving mechanisms of desertification process in the Horqin Sandy Land—a case study in Zhalute Banner, Inner Mongolia of China

Both natural and human factors contributing to desertification were examined to understand the driving mechanisms of the desertification process in Zhalute Banner, Inner Mongolia of China. The coefficient of variation (CV) and climate departure index (Z) were calculated to examine the fluctuations and trends of interannual variations of temperature and precipitation; TM remote sensing data was extracted to obtain the sandy land area; linear regression analysis was used to analyze climate changes and the socio-economic evolution over the years, and it was also used to standardize the variables, which included annual temperature, annual precipitation, human population, and livestock number, in order to measure the difference in the rate of change between climate and anthropogenic factors. The results showed that there was a rise of about 1.6°C in temperature but no significant change in precipitation from 1961 to 2000, which indicated a short-term climatic trend toward aridity in this area, a condition necessary for desertification. The fraction of precipitation in spring tended to increase whilst the fraction in autumn and winter decreased. Both the human population and livestock population had tripled and the cultivated area had doubled from 1961 to 2000, suggesting that socio-economic factors might have contributed more significantly to the desertification. Between 1988 and 1997, the sandy land area increased by 12.5%, nearly 2.4 times in the farming section. It could be concluded that the driving mechanisms of the desertification processes in Zhalute banner are mainly the policy of cropland expansion and the rising populations of humans and their livestock, which has affected the land use pattern in the past decades.     

1980—2015年青藏高原植被变化研究

青藏高原地形复杂,气候类型独特,是北半球气候变化的调节器。全球气候变化直接影响植被变化,探讨植被变化对了解青藏高原的环境状况及环境保护与恢复具有重要意义。选取青藏高原作为研究区域,基于1980年和2015年的1 km土地利用数据利用转移矩阵研究植被的转换变化,利用1981—2015年的GIMMS-NDVI数据借助趋势分析法分析土地利用未变化区域的植被覆被变化,并通过相关分析法研究植被变化与气候因子的关系。研究表明:1980—2015年,青藏高原植被的转换变化表现为转入面积大于转出面积,植被面积整体增加。植被类型变化的主要表现形式为农作物和草地面积增加,乔木林地和灌木林面积减少;草地的面积变化最大,农作物、乔木林地和灌木林面积变化很小。从不同植被类型和生态分区来看,植被覆被变化表现为农作物面积较小,分布于半干旱地区,NDVI呈上升趋势;乔木林地位于东南部湿润半湿润地区,生长状况呈现退化趋势;灌木林位于东部边缘和东南部的湿润半湿润和半干旱地区,呈退化趋势;草地分布范围最大,生长情况趋于改善。近35年来,青藏高原的植被覆盖整体趋于好转,低覆盖度、干旱半干旱地区趋于改善,高覆盖度、湿润半湿润地区出现退化。研究时段内,青藏高原趋于暖湿化,NDVI变化与年平均气温、年降水量变化呈正相关,对降水变化更为敏感。不同植被类型对气候变化响应不同,农作物相关系数最高。乔木林地与气温和降水变化呈负相关,农作物和草地则呈正相关,灌木林与降水变化呈正相关,与气温变化呈负相关。     

昆嵛山盐肤木RhuschinensisMill．群落特征及其物种多样性

根据野外典型样方调查结果,以群落植物种类组成、群落外貌特征、群落垂直结构特征、群落多样性几项指标,分析山东半岛昆嵛山国家级自然保护区盐肤木Rhuschinensis群落特征。结果表明：盐肤木群落共出现种子植物66种,隶属于32科57属。在盐肤木群落属的区系组成中,群落植物主要由温带区系和热带区系成分组成,其中温带植物属占显著优势,其次为热带分布属,说明该群落具有明显的温带性质,并具有过渡特征。群落层次分明,有乔木层、灌木层、草本层3个层次,各层次的优势种依次为盐肤木和赤松Pinusdensiflora、麻栎Quercusacutissima、披针叶苔草Carexlanceolata。盐肤木群落的物种多样性由高到低依次为灌木层、乔木层、草本层,低均匀度导致物种丰富度最高的草本层具有最低的物种多样性。调查显示盐肤木幼苗幼树多,自我更新良好,群落处于稳定增长状态。通过对群落特征和物种多样性的研究,揭示了昆嵛山盐肤木群落的自然生态规律,为保护和开发利用盐肤木提供了科学依据。     

Growth release and growth inhibition of Pinus tabulaeformis forest in the Loess Plateau of western Shanxi Province,China北大核心CSCD

There has been increased focus on the impacts of climate change on vegetation growth, and human activities that interfere with the vegetation. Discussing the effects of climate change and thinning activity on forest growth is essential to expand plantation areas. In this study, the dendroecological method was used to analyze the radial growth of Pinus tabulaeformis to reveal the impacts of climate change and human activities on forest stand growth. These samples were derived from three different density areas of P. tabulaeformis forest at the Linfen City of Shanxi Province (the east of Loess Plateau). The correlation analysis between tree ring width index and climatic factors indicated that the growth of P. tabulaeformis was negatively related to precipitation in January and the monthly maximum temperature in December of the previous year, whereas positively correlated with precipitation in July and the monthly maximum temperature in October in that year. The phenomena of growth release and inhibition could be attributed to the impacts of climate change and thinning during 1978-2003. However, growth inhibition was closely related to unsuitable climatic conditions. Plot 1 showed a moderate growth inhibition period when the growth variation was less than -50%, and growth release was caused by thinning. The growth variation was greater than 47% in the period of growth release. Moreover, a slight growth release occurred due to tending in plot 2, and the rate of growth change exceeded 39%. A slight growth suppression induced by uncomfortable climatic condition caused growth variation less than -32% and a moderate growth release by the interaction of cutting and comfortable counterpart made variation rate larger than 75% in plot 3. The release effects of thinning can last for about 5 years. In summary, inappropriate climatic conditions can inhibit the growth of trees, and thinning can promote tree growth by about 5 years. The results can provide a reference for local forest management. © 2018 Science Press. All rights reserved.     

天津植被指数对气候因子响应的敏感性分析

探索植被覆盖与气候变化相互关系是全球环境变化研究领域的重要内容之一,研究特定区域植被对气候变化响应特征对植被重建和生态恢复具有重要意义。然而,目前植被对气候因子响应的敏感性研究还十分缺乏。利用1982—2003年8km×8km的NASA/GIMMS半月合成的归一化植被指数（NDVI）和同期气候数据,研究了天津地区NDVI对气候因子响应特征及其敏感性。结果表明：植被NDVI与气温及降水均有显著非线性正相关关系（P〈0.0001）;在半月平均气温低于0℃时,植被NDVI与气温没有显著性相关,而从气温高于0℃,一直到高于22℃,NDVI与气温的关系均达到显著性水平（P〈0.05）,但相关性是逐渐降低的;当半月平均气温高于23℃及以上时,NDVI与气温没有显著的相关关系（P〉0.05）;当半月降水量〉0mm时,NDVI与降水存在极显著正相关关系（P〈0.0001）,随着降水量的增加,相关关系减弱,在降水量大于50mm时,NDVI与降水没有显著相关关系（P〉0.05）;研究结果证实,天津地区植被指数对气候的响应存有明显的非线性特征,在低温和低降水量条件下植被的响应更为敏感,23℃和50mm分别是该地区影响植被生长的气温和降水阈值。结合1982—2003年逐半月气候条件分析发现,气温的影响主要是春、秋两季,而降水的影响主要表现在春、秋及夏初。     

三江源地区基于植被生长季的NDVI对气候因子响应的差异性研究

采用1999—2008年NDVI和三江源地区及周边31个气象站点的温度和降水旬数据,在确定每年5月中旬至9月底作为三江源地区植被生长季（14旬）的基础上,分析NDVI对气候因子变化响应的区域差异。结果显示：以巴颜喀拉山为界,三江源西部生长季内NDVI指数对温度、降水的线性相关性明显比中东部普遍,同时,不同海拔地段响应程度存在着明显的差异,且海拔5300m左右为线性响应的最高限,NDVI对气候因子的线性响应主要表现为对温度正相关和降水负相关。因此,对三江源生长季内植被生长而言,水条件明显好于温度条件,并且温度对植被覆盖的影响通过直接正相关和降水负相关表现出来,温度是三江源地区植被生长的主导因子。     

Economic impacts of climate change on agriculture: The importance of additional climatic variables other than temperature and precipitation

Climate change shifts the distributions of a set of climatic variables, including temperature, precipitation, humidity, wind speed, sunshine duration, and evaporation. This paper explores the importance of those additional climatic variables other than temperature and precipitation. Using the county-level agricultural data from 1980 to 2010 in China, we find that those additional climatic variables, especially humidity and wind speed, are critical for crop growth. Therefore, omitting those variables is likely to bias the predicted impacts of climate change on crop yields. In particular, omitting humidity tends to overpredict the cost of climate change on crop yields, while ignoring wind speed is likely to underpredict the effect. Our preferred specification indicates that climate change is likely to decrease the yields of rice, wheat, and corn in China by 36.25%, 18.26%, and 45.10%, respectively, by the end of this century.     

辽宁省气候-植被指标时空变化特征及森林适宜性分析

基于辽宁省56个气象站的气象资料,利用Kira的温暖指数（WI）、寒冷指数（CI）和徐文铎的湿度指数（HI）分析辽宁省近40年（1967-2006年）气候-植被指标的时空变异。结果表明,就辽宁省区域平均值而言,WI指数呈升高趋势,每10年增加幅度为2.47℃·月,CI指数呈下降趋势,每10年下降幅度为2.31℃·月,HI总体呈下降趋势,波动较WI和CI明显,从气候—植被指数变化趋势看,对红松Pinus koraiensis Sieboldet Zuccarini、长白落叶松Larixolgensis等不利,而对油松Pinu stabulaeformis Carr、栓皮栎Quercus vari abilis Blume等树种有利。空间变化特征表现为,温暖指数界限呈向西北移动的趋势,表明暖温带落叶阔叶疏林带的适宜面积增加,而温带针阔叶混交林带的适宜面积减小;HI指数减小并且向东移,表明随着指数带的北移和东移缩小限制了原有针叶树种的生长,而对栎树Phytophthora ramorum等阔叶树种有利。     

长白山北坡林线处岳桦年轮年表及其与气候的关系

运用相关函数及响应分析等树木年轮气候学方法,研究了长白山北坡林线处岳桦(Betula ermanii)径向生长及其与气候的关系.结果表明,林线处岳桦年轮宽度年表具有较强的气候敏感性.其径向生长与上年7月和当年3月的温度显著负相关(P<0.05),与上年9月和当年7月的温度显著正相关;同时与上年6月降水量显著正相关.与季节性气候因子的响应分析表明,岳桦径向生长与当年春季(1～3月)和当年生长季前(4、5月)的平均温度呈显著负相关,与当年生长季前的平均最高温度显著正相关,与降水量的相关关系不显著.利用多元逐步回归方法模拟了岳桦年轮宽度指数与气候因子间的关系,并据此预测在温度和降水增加的背景下,林线处岳桦径向生长将降低14.8%.     

城市居住区景观绿化格局改善热环境变化的遥感监测分析

以上海中心区域同地段的独立小区为研究对象,利用遥感技术对影响居住区内热环境改善方面的几个主要关键因子（居住区面积、建筑容积率、绿化覆盖率、乔木配置和斑块破碎率）进行了分析模拟,以期为解决居住区热环境状况,提供准确、有效的科学数据。结果表明,在区域平均气温达35℃时,居住区绿化覆盖率每增加10%,可降温0.15℃;居住区乔木面积比每增加10%,可降温0.17℃;居住区平均斑块面积每增加100 m2,可降温0.1℃。总体上,居住区的热岛效应随着绿化率、乔木比例和平均斑块面积的增加而降低,居住区温度与着绿化率、乔木比例和平均斑块面积之间存在显著的负相关,通过这3个指标拟合建立的居住区＂热环境指数＂,可以为航片拍摄获取每个居住区的热环境状况而成为可能。