气候变化对植物及植被分布的影响研究进展

准确预测气候变化对植物及植被分布的影响趋势对于科学认识气候变化对生物多样性的影响和对策制定具有重要的意义。近年来,气候变化对植物及植被分布影响研究在我国广泛展开。文章对这些研究所采用的气候情景、预测方法和气候变化等对植物及植被分布的影响趋势进行了总结分析,对存在的问题进行了讨论,对未来的趋势提出了若干展望。总体上,目前所用气候情景比较单一、不同预测方法比较研究不够,对土壤和生物因素考虑不充分、涉及植物种类太少。气候变化将使一些植物分布范围减少、甚至消失,而使另一些植物分布范围则会扩大。未来研究应加强气候情景改进和不同方法的比较研究,充分考虑土壤和生物等因子、加强预测方法检验,同时开展植物物种多样性和丰富度对气候变化响应方面的研究。     

气候变化对大熊猫分布的潜在影响

分析气候变化对动物分布影响,对气候变化下保护生物多样性具有重要意义。文章利用CART(classification and regression tree),分类和回归树模型,采用A1、A2、B1和B2气候变化情景,模拟分析了气候变化对大熊猫分布范围及空间格局的影响。结果显示:气候变化下,大熊猫目前适宜分布范围将缩小,新适宜和总适宜分布范围在1991~2020年时段较大,从1991~2020年到2081~2100年时段呈现缩小趋势,其中A1情景下变化最大,B1情景下最小。气候变化下,大熊猫目前适宜分布区的东部、东北和南部一些适宜范围将不再适宜,新适宜分布区将主要向目前适宜分布区西部一些区域扩展,并且适宜分布区破碎化,在2051~2080年时段程度最高。另外,气候变化下,大熊猫目前适宜、新适宜和总适宜分布区范围与我国年均气温和年降水量变化呈负相关性。多元回归分析表明,大熊猫目前适宜、新适宜和总适宜分布范围随我国年均气温和年降水量增加而减少,其中气温变化影响比降水量变化影响要大。结果说明,气候变化后,近期将使大熊猫目前适宜分布范围减小,新适宜分布范围增加,随气候变化程度增加,新适宜和总适宜分布范围又将减小。     

盐城滨海湿地海堤演化与土地利用变化分析

滨海湿地是全球环境变化最为敏感的地区之一,了解其海堤演化和土地利用变化可为湿地资源的可持续利用和管理提供依据。利用1983年的1∶5万土地利用图和2001年的ETM遥感影像为基础数据源,分析了1983年和2001年该区海堤的演化和土地利用的变化情况。研究结果表明,1983年和2001年海岸带从南到北呈现由淤涨型向侵蚀型过渡的变化特征,海堤长度呈缩短状态;土地利用类型以光滩、耕地及盐田为主,变化趋势是盐田、芦苇地和耕地逐渐在增加,盐蒿滩、园林地逐渐在减少。通过分析,表明人类活动对滨海湿地土地利用格局的影响明显。     

关于高等学校引入低碳教育的思考

全球气候变化问题日益受到全人类的关注,国际社会加快了温室气体减排,发展低碳经济的步伐。解决气候变暖问题,发展低碳经济,实现可持续发展,必须通过低碳教育培养全民的低碳意识。大学生是传播低碳理念和实践低碳发展的生力军,提高大学生的低碳意识有利于提高全民族的低碳意识。为此,高校必然成为进行低碳教育的重要阵地。高等学校应在课程设置、学生生活实践以及学校管理等诸多方面贯彻低碳教育的理念。     

Keeping the blood flowing—plasminogen activator genes and feeding behavior in vampire bats

The blood feeding vampire bats emerged from New World leaf-nosed bats that fed on fruit and insects. Plasminogen activator, a serine protease that regulates blood coagulation, is known to be expressed in the saliva of Desmodus rotundus (common vampire bat) and is thought to be a key enzyme for the emergence of blood feeding in vampire bats. To better understand the evolution of this biological function, we studied the plasminogen activator (PA) genes from all vampire bat species in light of their feeding transition to bird and subsequently mammalian blood. We include the rare species Diphylla ecaudata and Diaemus youngi, where plasminogen activator had not previously been studied and demonstrate that PA gene duplication observed in Desmodus is not essential to the vampire phenotype, but relates to the emergence of predominant mammalian blood feeding in this species. Plasminogen activator has evolved through gene duplication, domain loss, and sequence evolution leading to change in fibrin-specificity and susceptibility to plasminogen activator inhibitor-1. Before undertaking this study, only the four plasminogen activator isoforms from Desmodus were known. The evolution of vampire bat plasminogen activators can now be linked phylogenetically to the transition in feeding behavior among vampire bat species from bird to mammalian blood. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

羊草草原碳循环过程的模拟与验证

根据内蒙古典型羊草草原碳通量和生物量观测数据,验证VIP(Vegetation Interface Proces-ses)模型,并模拟分析1958—2007年该生态系统碳循环特征及其与环境因子的相关关系。结果显示:VIP模型能够较准确地模拟地上生物量(R2=0.70)和净生态系统生产力NEP(R2=0.57)的变化趋势。羊草草原生态系统总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)和生态系统呼吸(Re)在1958—1973年间下降,1973—1993年间增长,1993年后又出现下降的趋势。与环境因子的相关性分析表明,GPP、NPP和Re随CO2和降水的增多而增大,随温度升高和降水的减少而降低,其中降水量与碳通量相关性最高,呼吸与温度、降水、CO2均存在一定程度的正相关关系。NEP年际变化较大,主要受控于年降水量,以228 mm为界,年降水量大于此值时,NEP为正的概率较大。     

近48a宁夏寒潮的变化特征及可能影响的成因初步分析

利用1961—2008年宁夏日温度及逐月北半球500 hPa环流特征量、北极涛动指数(AOI)和NCAR/NCEP再分析资料,对宁夏寒潮频次变化的气候特征进行了分析,并对影响其变化的可能原因进行了讨论,结果表明:宁夏寒潮活动各地差异较大,主要出现在春季;近48年,春秋季寒潮频次呈弱增加趋势,冬季呈弱减少趋势;寒潮频次与AOI、气温呈负相关,与西伯利亚高压、东亚冬季风强度及入侵中国的冷空气活动频次呈正相关,相关关系在秋冬季明显,春季不明显;在气候变暖的大背景下,从20世纪80年代末开始,随着AOI从负位相转为正位相,冬季西伯利亚高压和东亚冬季风强度的减弱使得宁夏地表温度持续升高,是宁夏冬季寒潮频次减少的可能原因;春季也有类似的变化,不同的是:20世纪80年代中期以前,西伯利亚高压对寒潮活动作用更显著,之后,随气温持续增暖,冷空气活动对寒潮频次的影响更明显;秋季,西伯利亚高压和冷空气活动对寒潮的影响更直接明显。研究还发现,进入21世纪后,随着全球持续增暖,北极涛动对西伯利亚高压和东亚冬季风的影响有所减弱。因此,北极涛动、西伯利亚高压、冷空气活动频次、东亚冬季风、气温这几者之间的相互反馈作用是宁夏寒潮频次变化的可能原因。     

太湖流域不同管理模式的社会经济环境系统演化模拟

基于复杂自适应系统理论构建了社会经济环境系统模型,采用计算实验方法模拟分析了太湖流域在经济优先和水环境保护优先2种管理模式下的动态演化过程,得到了农业与工业经济发展水平、就业状况和水环境改善情况的演化规律.结果表明,在综合考虑社会、经济、水环境的基础上,2种管理模式均能在一定程度上实现经济和就业的增长,同时改善水环境.环境保护优先模式虽能有效保护水环境,却会牺牲部分经济发展和就业保证.不同地区在演化过程中表现出差异性,常州和湖州经济获得较快增长;苏州、上海在就业方面做出较大贡献;无锡和苏州水环境改善效果最为明显.     

海伦地区水热耦合特征及其对大豆产量的影响

农业是受气候变化影响的主要敏感行业之一,气候变暖带来的气温升高以及降水格局的改变对农作物生产有利有弊。论文基于黑龙江海伦地区1978—2004年生长季≥10℃有效积温、降水量和统计年鉴中的大豆产量数据,以积温和降水在季节上的匹配程度作为判断水热耦合的指标,采用气候波动指数、减产风险指数作为大豆产量受气候波动影响程度的指标,研究了在生长季降水量下降和≥10℃有效积温增加的趋势下水热耦合的年际和年内变化特征及其对大豆产量的影响,并分析了偏干旱、正常和湿润年份大豆产量受气候波动影响的特征和减产风险性。结果表明,大豆气候波动指数和产量减产风险指数从大到小均依次为偏干旱年、偏湿润年和正常年,说明海伦地区受气候暖干化影响较大。     

The evolutionary origin of auditory receptors in Tettigonioidea: the complex tibial organ of Schizodactylidae

Audition in insects is of polyphyletic origin. Tympanal ears derived from proprioceptive or vibratory receptor organs, but many questions of the evolution of insect auditory systems are still open. Despite the rather typical bauplan of the insect body, e.g., with a fixed number of segments, tympanal ears evolved at very different places, but only ensiferans have ears at the foreleg tibia, located in the tibial organ. The homology and monophyly of ensiferan ears is controversial, and no precursor organ was unambiguously identified for auditory receptors. The latter can only be identified by comparative study of recent atympanate taxa. These atympanate taxa are poorly investigated. In this paper, we report the neuroanatomy of the tibial organ of Comicus calcaris (Irish 1986), an atympanate Schizodactylid (splay-footed cricket). This representative of a Gondwana relict group has a tripartite sensory organ, homologous to tettigoniid ears. A comparison with morphology-based cladistic phylogeny indicates that the tripartite neuronal organization present in the majority of Tettigonioidea presumably preceded evolution of a hearing sense in the Tettigonioidea. Furthermore, the absence of a tripartite organ in Grylloidea argues against a monophyletic origin and homology of the cricket and katydid ears. The tracheal attachment of sensory neurons typical for ears of Tettigonioidea is present in C. calcaris and may have facilitated cooption for auditory function. The functional auditory organ was presumably formed in evolution by successive non-neural modifications of trachea and tympana. This first investigation of the neuroanatomy of Schizodactylidae suggests a non-auditory chordotonal organ as the precursor for auditory receptors of related tympanate taxa and adds evidence for the phylogenetic position of the group.