研究高寒区植物生长过程对气候变化响应的封顶式生长室系统

为了研究高寒区植物生长过程对主要全球气候变化因子[如环境CO2浓度加倍（EC）、环境温度升高（ET）]及其二者组合（ECT）条件下的响应和适应，在青藏高原东缘岷江上游中部的中国科学院成都生物研究所茂县生态站[A（E）103^o53’，φ（N）31^o41’，海拔1820m]建立了一组全封闭的生长室系统．系统由6个独立、自控、封闭的生长室和2个对照组成．本文首先描述了生长室系统的结构和控制原理，然后基于2004年的运行结果，分析了系统的各项指标特征．结果表明：（1）EC和ECT生长室内的CO2浓度在650～800μmol mol^-1之间的时间分别占91．32％和91．67％（目标CO2浓度=环境CO2浓度加倍）；（2）ET和ECT生长室内空气温度升高1．0～3．5℃的时间分别占95．06％和88．73％（目标温度=现行环境温度＋2℃）；（3）生长室内太阳辐射和光合有效辐射强度减少20％～40％的时间分别占90．42％和89．43％．生长室系统能够提供多种与自然环境变量较一致的环境条件，也能提供长期的、稳定的目标环境变量．是研究高寒区植物生长过程对全球气候变化响应和适廊的有效模拟实验系统．     

祁连山北坡自然恢复杨桦林地植物功能型组成及其影响因素

依据生活型(乔木、藤本、灌木、半灌木、多年生禾草、多年生杂类草和一二年生草本)和水分生态型(旱生、旱中生、中生和湿生)将祁连山北坡次生杨桦林28个调查样地中的81个物种划分为18种植物功能型(Plant functiontypes,PFTs),并通过典范对应分析(CCA)方法研究植物功能型与环境因子间的关系.结果表明:自然恢复杨桦林地植物功能型主要集中在中生多年生杂类草(PFTs16)、湿生多年生杂类草(PFTs23)、旱中生多年生杂类草(PFTs9)和中生灌木(PFTs18)4个植物功能型上;乔、灌、草三层冠层特征和中生植物的大量出现,反映了群落植物生活型趋于复杂化和结构化,生态型逐渐向中生化方向演替的特点;土壤容重、有机碳和全氮含量主要影响植物的生活型分异特征,土壤含水量和林冠郁闭度是植物的水分生态型分异的主要环境因子,而坡位、坡度控制着群落植物总体分布格局的形成.图1表3参31     

中国种子植物物种丰富度的大尺度分布格局及其与地理因子的关系

地理因子对物种多样性空间分布格局的影响具有重要意义.文章利用大尺度的物种分布数据以及地理信息,结合GIS和数理统计方法,探讨了中国种子植物物种丰富度的空间分布格局及其与地理因子的关系.结果表明,从南到北,研究区域内物种丰富度总体上呈递减趋势;在经度梯度上,从东到西,物种丰富度呈递增趋势,这可能与其它地理因子的影响有关;在排除其它因子影响的情况下,物种丰富度随着面积的增加,呈递增趋势.但在其它地理因子的综合影响下,面积的影响作用被掩盖或弱化.物种丰富度随着海拔变幅的增加,呈显著递增趋势;物种丰富度与纬度变幅、经度变幅之间不存在显著的(偏)相关性.总体上,纬度、面积和海拔变幅均显著影响物种丰富度的分布格局,但相对而言,面积和纬度起着更为重要的影响.相对海拔变幅而言,海拔变幅与纬度之比值能更好地反映"生境异质性"效应,说明,海拔梯度的"纬度效应"值得关注.     

滇西北地区裸子植物多样性的地理分布格局及其与区系分化之间的关系

研究利用大尺度的物种分布信息,探讨了长江上游滇西北地区裸子植物多样性的地理分布格局及其与区系分化之间的关系。结果表明,在属和种的水平上,裸子植物的多样性从南到北呈递增趋势,但在科的水平上无明显变化趋势。在科和属的水平上,裸子植物的区系分化强度随着纬度的升高呈递增趋势。较高的裸子植物多样性和区系分化强度主要出现在北部地区。区系分化强度与表征地形复杂度的单位面积海拔高差之间存在显著的相关性。区系分化强度明显影响研究区域内裸子植物多样性的地理分布格局,这可能与地质历史上滇西北地区地层的差异性抬升和地形格局有关。     

高山草地环山样带异质坡向上3种植物的株高、叶片性状与生物量分配北大核心CSCD

为了解坡向异质性生境对植物生长发育的影响机制,在位于青藏高原东缘的岷江源区的研究样地内,沿山脊划分出东南、西南和东北3个坡向,每个坡向上选择珠芽蓼（Polygonum viviparum）、盘花垂头菊（Cremanthodium discoideum Maxim.）和滨发草（Deschampsia littoralis）3种常见物种作为研究对象,对比其株高、叶片性状和生物量分配的变化,并测定不同坡向土壤环境因子.结果显示：不同坡向间土壤环境差异明显;珠芽蓼和滨发草的株高在不同坡向上无显著差异,而盘花垂头菊株高依次为西南坡〉东南坡〉东北坡,3种植物比叶面积（SLA）均有显著变化且变化趋势均不同,在东北坡上珠芽蓼（161.30±5.44 cm2/g）和盘花垂头菊（151.26±3.36 cm2/g）具有最小的SLA,而滨发草（212.97±11.39 cm2/g）最大;珠芽蓼的地下生物量高于地上生物量,而盘花垂头菊和滨发草地下-地上生物量分配格局则相反,3种植物的地下生物量比例在温度最低的东北坡均达到最高;珠芽蓼的地上-地下生物量分配在不同坡向皆为等速生长,而其余两种植物在个别坡向上呈现异速生长,且均为地下生物量积累速率大于地上部分.因此,高山草地生态系统的不同坡向生境对植物的生长发育产生了显著影响,上述3种植物的株高及叶片性状对不同坡向的响应具有特异性,而在温度较低的坡向上3种植物均偏向把更多的生物量分配给地下部分.     

福州山区乡村聚落空间格局及其与水土资源的耦合态势

分析山区乡村聚落与水土资源的耦合态势有助于辨析山区乡村的优势与特色,促进区域乡村振兴.以福州山区为例,综合运用GIS手段及空间耦合关联模型分析山区乡村聚落的空间分布特征及其与水土资源的耦合态势.结果表明,2015年福州山区共有乡村聚落斑块5232个,数量多、规模小,主要分布在海拔650 m以下区域;乡村聚落整体呈现中心...     

海拔梯度上的植物生长与生理生态特性

环境是植物生存和发展的条件,在各种不同的生境中聚生着特定的植物种类.全球气候变化迅速而显著地改变着高海拔地区的生态环境,这必将导致山地植物生理生态适应性、分布界限等发生变化,这些变化反过来又会对气候变化造成深远影响.因此,研究山地植物的生理生态特性,揭示其对全球气候变化的响应和适应性,具有重要的现实与科学意义.海拔梯度由于包含了温度、湿度、光照等诸多环境因子的剧烈变化而成为了研究植物对全球气候变化响应的理想区域.随着海拔升高,气温下降、大气压及CO2分压降低、光强增加等,植物的生态和生理特征将产生巨大的变化,可能影响到植物种类在海拔梯度上的分布、植物群落的结构组成.一些亟待回答的问题包括:全球气候变化将如何影响高山植物的生长环境?环境变化如何影响植物生理生态适应性?植物群落的分布、结构和组成将发生哪些变化?这些变化又将怎么样影响气候进一步变化?众多的研究报导了树木的生理生态特征、生长速率和生产力等对海拔的响应.本文在总结前人研究的基础上,系统地综述了海拔梯度上温度、水分、光照、土壤等环境因子的差异对高山植物的生长及生理生态特性的影响,以及植被分布的变化,旨在阐明植物对全球气候变化的行为与生理生态响应,以期为该领域的深入研究提供参考.     

天宝岩自然保护区森林景观格局与环境关系的尺度效应分析

为揭示景观格局内演机制,在3S技术平台支撑下,借助TM遥感像图、植被分类图和二类调查数据,并引入CCA(Canonical Correspondence Analysis)排序方法,对天宝岩森林景观格局与环境的关系及其尺度效应进行定量分析.结果表明:随着取样尺度的递减,排序轴各特征值之和呈增大趋势,依次为:3.137、3.349、3.484、4.660及4.848;而累积景观–环境解释量和景观–环境相关系数皆呈先增后减的趋势,分别在scale3和scale2达到最大;景观类型分布呈现较为明显的纬度梯度变化规律(纬度与第一轴的相关系数:-0.2019~-0.3789)和垂直分布规律(海拔与第一轴的相关系数:-0.3218~-0.4760),其中沿纬度梯度上分布的景观类型依次为:竹林、落叶阔叶林、针阔混交林、农田、常绿阔叶林、山顶矮曲林、常绿针叶林、泥潭藓沼泽、灌草丛;在较低海拔上分布的景观类型主要有竹林和农田,在较高海拔上分布着泥潭藓沼泽、灌草丛和山顶矮曲林;景观格局与环境关系具有尺度效应,环境因子对景观格局分布的影响程度随着尺度的变化而变化.图2表2参36     

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。     

河西走廊荒漠植物多样性及其对环境因子的响应

研究河西走廊荒漠植物多样性结构特征及其对环境因子的响应有利于保护干旱区植物多样性、维持荒漠生态系统稳定。沿河西走廊由东南至西北方向自然降水递减梯度设置样带,探讨荒漠植物α、β多样性的变化规律及其对环境因子的响应。研究结果显示,（1）Margalef丰富度指数（R）范围为1.22-8.22,Simpson优势度指数（D）范围为0.25-0.97,ShannonWiener多样性指数（H’）范围为0.05-1.52,Pielou均匀度指数（E）范围为0.08—0.90。河西走廊荒漠植物物种数少且分布不均,少数物种占据较大优势。（2）表征β多样性的Bray-Curtis距离指数（d BC）普遍较高,河西走廊东、中部样带间d BC平均值为0.91,西部样带间d BC平均值为0.78。东、中部样带（年均降水量大于50 mm）与西部样带（年均降水量约50 mm）之间d BC大都为1.00,说明东中部与西部之间荒漠植物相似性极低。（3）α多样性和环境因子的Spearman分析和冗余分析（Redundancy Analysis,RDA）表明,α多样性的变化由比湿、年均风速、年均降水量、短波辐射总强度、...     

芦芽山林线附近华北落叶松茎干生长特征及其与环境因子的关系

分别于7月15H～8月7H(夏季期)和9月5日～10月9H(秋季期),在山西芦芽山林线附近,应用树木径向变化记录仪(Dendrometer)分别测量了3株和4株华北落叶松树干的径向生长过程,并同步监测环境因子.结果表明:1)华北落叶松茎干变化在晴好天气呈现出有规律地波动式上升,在阴雨天气下则表现为持续上升,降雨结束后迅速下降;2)茎干变化在7～8月观测期内与土壤含水量、空气温度正相关,在9～10月观测期内与土壤含水量正相关,与土壤温度、空气温度负相关;3)径向净生长在夏季期为正,在秋季期为负,在9月初先下降,在9月中期后基本保持为0;4)在两个观测期内,径向净生长与空气温度负相关,与土壤含水量显著正相关.图5表5参21     

秦皇岛海域春季海月水母碟状幼体空间分布及其与海洋环境因子的关系

基于2020年春季秦皇岛海域水母幼体和海洋环境调查数据,分析该海域春季海月水母(Aurelia sp.)幼体丰度的空间分布特征,并探讨了海月水母幼体空间分布与海洋环境因子之间的关系.水母幼体样品利用标准的浅水Ⅱ型浮游生物网(网口内径31.6 cm,网衣孔径160 μm)采用全水柱拖网方式进行采集.调查结果显示,4月秦皇...