沙冬青属植物在亚洲中部荒漠区的潜在地理分布及驱动因子分析

在较大的空间尺度上,物种分布模型是预测物种潜在分布的有效途径之一。利用最大熵模型MAXENT,预测了蒙古沙冬青和新疆沙冬青在亚洲中部荒漠区的潜在分布;借助模型启发式搜索和多元线性回归分析揭示了控制其潜在分布的驱动因子。结果表明:①蒙古沙冬青的潜在适生区和实际分布范围基本一致,局限在阿拉善荒漠区的东部和南部、鄂尔多斯西部;最适生的分布区局限在内蒙古乌兰布和沙漠东缘和贺兰山北部的小部分区域。控制蒙古沙冬青潜在分布的关键因子主要是反映极端的温度和降水条件的因子,如最干月降水量、极端最低温和最冷季平均温度等。②新疆沙冬青最适生的潜在分布区局限在新疆乌恰县和沿昆仑山向南延伸的区域。反映极端气候和气候变化范围的因子,如温度季节性、最冷季平均温度、最湿月降水量和降水季节性等以及海拔,基本控制了新疆沙冬青的潜在分布。     

气候变化下蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)适宜生境预测

蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)是中国干旱、荒漠地区主要的防风固沙植物,预测该气候变化对其地理分布范围的影响,对中国荒漠化防治工作具有指导意义。采用获得的蒙古沙拐枣108个种群分布数据和22个气候环境因子数据,利用最大熵(MaxEnt)模型软件预测蒙古沙拐枣在当前、2041—2060年及2061—2080年在中国干旱区的潜在地理分布,探究气候变化对该物种分布的可能影响。结果表明:(1)影响蒙古沙拐枣分布的主要气候环境因子为年降水量、年平均气温、气温年较差、最干季降雨量以及海拔;(2)目前,蒙古沙拐枣的适宜生境面积约为5.4×10~5 km~2,高适宜生境为7×10~4 km~2,主要分布在新疆塔里木盆地、准噶尔盆地边缘地带、甘肃河西走廊及其周边、腾格里沙漠;(3)在未来气候变化的情景下,蒙古沙拐枣的适宜生境范围大幅增加,适宜生境向高纬度地区移动,高适宜生境集中分布于甘肃河西走廊以及腾格里沙漠地区,且呈带状分布。     

蒙古野驴(Equus hemionus)昼间行为时间分配初探

于2007 年和2010 年采用焦点动物取样法研究了新疆卡拉麦里山有蹄类野生动物保护区蒙古野驴昼间行为时间分配和活动节律,共采集行为数据460 h,观察蒙古野驴2 760 头次,将蒙古野驴昼间行为分为采食、移动、警戒、休息和“其他”5 类。采用卡方检验分析不同季节各种行为时间分配,结果表明：季节因素对蒙古野驴行为时间分配存在极显著影响（χ2=79.06,df=12,P<0.01）。采用ANOVA分析同季节不同行为间差异,结果表明,春季：移动、警戒、“其他”两两间无显著差异（[WTBX]P＞0.05）,其余两两间差异显著（P＜0.05）;夏季：仅移动与“其他”间无显著差异（P＞0.05）;秋冬季：仅警戒与“其他”间无显著差异（P＞0.05）。对蒙古野驴昼间活动节律研究结果表明,蒙古野驴采食时间比例在春季各时段均较高（＞45%）,仅中午（14:00～15:00）有1个低谷（27.62%）,夏秋季则为晨昏采食模式,冬季采食峰值（87.85%）在中午时段（13:00～14:00）。休息和采食高峰在各季节交叉出现,呈现此消彼长的趋势。各季节移动主要发生在晨昏时段。蒙古野驴以特定的行为时间分配模式和活动节律适应环境条件季节性变化,如气候条件、食物资源、人为干扰、生理期、昼间长度、捕食风险等。     

未来气候变化对7种荒漠植物分布的潜在影响

利用CART(classification and regression tree,分类和回归树)模型,采用A2和B2气候情景,分析了气候变化对百花蒿、红砂、灌木亚菊、灌木小甘菊、戈壁藜、瓣鳞花和白梭梭分布范围及空间格局的影响.结果显示:气候变化下,就目前适宜分布范围,这些植物都呈现缩小趋势;就新适宜及总适宜分布范围,...     

乌冈栎的地理分布

利用植物地理学分布区理论与地理信息系统技术,整合相关标本信息和文献,对乌冈栎地理分布区进行研究。结果表明:1)乌冈栎水平地理分布以亚热带为主,水平分布范围在中国(23°―34°N,100°―120°E)和日本(26°―37°N,128°―140°E);垂直分布大多在海拔500m以上,少数地区可降至海拔200m,日本分布区海拔要低于中国。2)乌冈栎现代分布区可分为中国东部分布区、中国南部分布区、中国西部分布区、中国西南部分布区和日本分布区,而中国东部分布区是目前的分布中心。3)利用壳斗科化石资料,对乌冈栎起源演化及散布途径作了推断,对其起源时间、传播路线等进行了讨论。4)第三纪及第四纪气候的演变对乌冈栎现代地理分布格局有着重大影响,为适应气候变化,其形态特征与常绿硬叶栎类中的高山栎类植物有一定差别,并逐渐退出了高山分布的地理位置。乌冈栎是否传统观点认为的冬青栎东亚替代种还有待于进一步商榷。     

不同森林生态系统对全球气候变化和经济活动响应的比较分析（英文）

本文对俄罗斯、蒙古和中国范围气候变化对不同生态系统(寒带、热带)空气记录分布的影响进行研究,并将这些生态系统对全球气候变化的响应进行比较分析,其中空气记录来自研究范围的关键区域。研究发现,森林生态系统对气候变化具有一定的响应。伴随着气候变化,社会经济活动对生态系统的影响显著。研究结果表明,气候驱动力和人类直接影响对森林和草原生态系统如何施加影响有待进一步研究。     

新疆大风集中程度时空特征分析

基于2003—2017年新疆64个气象站点大风资料，以累积大风天数、连续大风天数、大风集中期和集中度为指标，探究该区大风天数的集中程度时空特征。研究表明：（1） 新疆年内大风天气主要集中在4~7月，连续大风天数主要以1~3 d为主。（2） 近15 a来，大风天气发生频率逐渐减少，频次越高递减幅度越大，但有趋向冬季、极端发展的趋势。（3） 空间尺度上，大风天气主要集中在北疆和东疆，而连续3 d以上大风天气主要集中在山谷地区。（4） 2003—2017年新疆地区年内大风天气分布总体在逐渐集中，集中期在逐渐提前。（5） 南疆和北疆西部以及东疆中东部年内大风天气分布较为分散，南疆南部和北部较为集中。（6） 南疆东南、北疆北部和东疆东北大风天气年内集中时段相对较早，南疆西北、东疆西部相对较迟。（7） 新疆地区大风集中度和集中期具有明显的聚集现象，高高聚集区域位于南疆南部和中部，低低聚集区域位于北疆和东疆的北部。     

1973-2010年毛里塔尼亚气候变化与风况特征

利用1973-2010年12个站点的年平均气温、降水量、风向、风速数据,对38 a来毛里塔尼亚气候变化和风况特征作了初步分析。结果表明:毛里塔尼亚沿海区域38 a来呈变暖趋势,北部荒漠区域和南部热带草原区域则呈现冷暖交替变化的趋势。20世纪60年代降雨量最多,70年代和80年代降雨量偏少,总体上降雨量略有减少。除沿海区域外,南部热带草原区域和北部荒漠区域少雨期和降温期相对应,多雨期与升温期相对应,降雨滞后于温度。1973-2010年月平均风速均呈现下降趋势,南部热带草原区域下降趋势较为明显,北部荒漠区域下降趋势不明显。月平均风速为春季、夏季较大,冬季次之,秋季最小。季节风热条件存在明显差异,北部风热同步,南部先同步后异步,沿海则完全不同步。各站点的年风向频率,沿海区域以北风为主,而北部荒漠区域及南部热带草原区域风向则介于东、北向之间。     

郑州黄土丘陵区的综合治理初探

郑州地区的西部和北部分布着大面积的黄土。其范围包括市郊西部,荥阳、巩县的全部,新郑、密县、登封的局部地区。属于黄土高原的东部边缘部分。本文所研究的综合治理区范围主要指这个黄土分布区,面积约占郑州地区总面积的三分之一,近2300平方公里,而重点治理的是丘陵地区,面积约1500平方公里。     

近60a来新疆不同海拔气候变化的时空特征分析

全球变暖是当前全球气候变化研究的热点之一，新疆深居亚欧大陆内陆，地形气候复杂，探讨该区域气候变化与海拔的关系对全球气候变化研究具有重要的参考意义。基于1958—2017年新疆41个气象站的月和年平均气候数据，采用一元线性回归、Mann Kendall（M-K）趋势分析和突变检验等方法分析该地区气候变化的时空分布与海拔的关系。结果表明：1958—2017年新疆年均气温、年均降水量均呈上升趋势，但增加幅度具有时间和空间差异。在时间上，北疆四季平均气温增温幅度均大于南疆（冬季除外），四季降水量增幅北疆大于南疆（夏季除外）；在空间上，北疆气温和降水的增幅均大于南疆。研究区各个站点气温呈现出南部高而北部低的空间格局，年均降水量北部多，南部低。各个站点气温倾向率总体随海拔增加而减少，年均降水量变化率随海拔升高而增加，在不同海拔带内部存在差异。综上所述，受全球气候变暖的影响，近60 a来新疆年均气温和年均降水量均呈上升趋势，尤其是北疆对全球气候变暖的响应较为敏感。     

卡拉麦里山有蹄类自然保护区鹅喉羚的时空分布与生境选择

基于2005年以来对卡拉麦里山有蹄类自然保护区鹅喉羚分布调查和栖息地样方采集,运用GIS技术进行目视解译与图层叠加分析进行鹅喉羚分布研究,并运用选择指数与选择系数模型探讨鹅喉羚的生境选择.研究发现,保护区内鹅喉羚四季分布虽有明显差异,但主要分布区位于在保护区中部的针茅、驼绒藜、沙蒿-驼绒藜、假木贼-针茅群落中.不同季节鹅喉羚对植被类型的选择有差异,春季鹅喉羚倾向选择假木贼-针茅群落和梭梭群落;夏季鹅喉羚喜欢针茅群落、驼绒藜群落、梭梭群落;秋季鹅喉羚则倾向选择针茅群落和假木贼-针茅群落.鹅喉羚喜欢坡度平缓的地区;春季和夏季对各种坡向随机选择的,秋季不喜欢阴坡,其他坡向则几乎随机选择;春季和夏季喜欢中坡位,不喜欢上坡位,对下坡位随机选择,秋季对各种坡位随机选择.鹅喉羚的分布主要受植被类型和水源的影响,人类干扰是影响鹅喉羚冬季分布的主要因素.食物、隐蔽性和地形因素是鹅喉羚生境选择的重要影响因素.     

Influence of environmental factors on a population of goitred gazelles (Gazella subgutturosa subgutturosaGüldenstaedt, 1780) in semi-wild conditions in an arid environment: a preliminary study

A population of goitred gazelles (Gazella subgutturosa subgutturosaGüldenstaedt, 1780) has been created and maintained in the Bukhara Breeding Centre, Uzbekistan since 1977. Population dynamics and range usage have been analysed for the period from 1978 to 1995. In 1989 the population in 5126 ha of the reserve peaked at 1224; in 1995 it was 580. Breeding success was correlated with meteorological conditions and was density-dependent. Changes of plant associations, connected with the gazelles population growth, are discussed.     

安西荒漠草原兽类资源分布的研究

安西地处甘肃河西走廊的西部。这里气候干旱少雨, 年雨量31.5-100毫米, 形成了荒漠植被, 是中亚荒漠的一部分。荒漠草原环境中分布着较丰富的动物资源, 甘肃省已建立安西戈壁荒漠草原自然保护区, 面积约8000平方公里, 保护区内已知兽类25种, 其中资源兽类14种, 分布在不同的自然地理区:(1)走廊绿洲荒漠(戈壁)区;(2)祁连山前山地区;(3)北山-低山、中山区。     

土地利用和气候变化对森林地上生物量的影响模拟——以江西省泰和县为例

以土地利用变化和气候变化为特征的全球和区域环境变化及其影响已经成为国际社会和公众关注的焦点,同时也是土地科学、全球变化科学和全球生态学关注的关键问题。由于土地、气候和森林生态系统之间存在着复杂而密切的关系,土地利用变化和气候变化将不可避免地对森林结构和功能产生重要影响。如何采用合理的适应措施降低这些变化可能带来的损失,是目前全球变化研究亟待解决的问题之一。因此,研究土地利用和气候变化对森林的单独及综合影响具有重要的科学意义。本文综合利用基于主体的土地利用模型（ABM/LUCC）、生态系统过程模型（PnET-II）以及森林景观动态模型（LANDIS-II）构建了综合模拟研究框架,选择森林类型多样且具有长期观测数据积累的江西省泰和县为研究区,模拟并对比了土地利用和气候变化组合情景下未来森林地上总生物量的变化差异。结果表明：① 土地利用变化对泰和县森林地上总生物量的影响比气候变化所带来的影响更加显著。研究区森林地上总生物量在有土地利用变化干扰的情景下与RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5单独的气候情景下相比分别减少33.13%、32.92%和32.42%;② 尽管未来气候变化可能有利于森林地上总生物量的积累,但土地利用变化将使森林地上总生物量显著减少,并将抵消气候变化带来的正效应;③ 本文提出的综合模拟研究框架可以很好地模拟土地利用和气候变化对森林生态系统的影响,可为提升和优化人工林结构和功能、开展可持续森林管理提供科学建议。     

气候变化下基于物种与植物耦联机制的小白额雁(Anser erythropus)潜在生境及适宜性研究--以长江流域中下游为例

气候变化和人类活动通过改变物种生境而影响物种多样性。小白额雁是长江流域中下游的一种具有较高生态价值的食草型濒危候鸟,受气候变化和人类活动威胁。本文以小白额雁为代表性物种,定量分析了气候变化对长江流域中下游候鸟潜在生境及适宜性空间分布格局的影响。采用Maxent模型模拟了当前情景和全球环流模型(GCMs)气候场景下小白额雁潜在生境及其适宜性分布。研究结果表明,小白额雁分布特征与其栖息地周边植物分布呈显著相关关系;运用Maxent模型模拟小白额雁六种主要食源植物的分布特征,并将其结果作为环境变量,将显著改善小白额雁潜在生境及其适宜性模型的模拟性能;在两种典型浓度情景(RCP 2.6和RCP8.5)下,2070年小白额雁潜在生境适宜性面积将下降。为应对气候变化对小白额雁的影响,应采取更加合理的管理措施和保护政策,包括调整保护区的大小、形状和用途。     

Modelling the integrated effects of land use and climate change scenarios on forest ecosystem aboveground biomass,a case study in Taihe County of China

Global and regional environmental changes such as land use and climate change have significantly integrated and interactive effects on forest. These integrated effects will undoubtedly alter the distribution, function and succession processes of forest ecosystems. In order to adapt to these changes, it is necessary to understand their individual and integrated effects. In this study, we proposed a framework by using coupling models to gain a better understanding of the complex ecological processes. We combined an agent-based model for land use and land cover change (ABM/LUCC), an ecosystem process model (PnET-II), and a forest dynamic landscape model (LANDIS-II) to simulate the change of forest aboveground biomass (AGB) which was driven by land use and climate change factors for the period of 2010–2050 in Taihe County of southern China, where subtropical coniferous plantations dominate. We conducted a series of land use and climate change scenarios to compare the differences in forest AGB. The results show that: (1) land use, including town expansion, deforestation and forest conversion and climate change are likely to influence forest AGB in the near future in Taihe County. (2) Though climate change will make a good contribution to an increase in forest AGB, land use change can result in a rapid decrease in the forest AGB and play a vital role in the integrated simulation. The forest AGB under the integrated scenario decreased by 53.7% (RCP2.6 + land use), 57.2% (RCP4.5 + land use), and 56.9% (RCP8.5 + land use) by 2050, which is in comparison to the results under separate RCPs without land use disturbance. (3) The framework can offer a coupled method to better understand the complex and interactive ecological processes, which may provide some supports for adapting to land use and climate change, improving and optimizing plantation structure and function, and developing measures for sustainable forest management.     

基于空间建模语言的普氏原羚生存能力模型的构建

为揭示青海湖地区普氏原羚的生存能力,建立普氏原羚生存能力空间模型,分为狼捕食模块、普氏原羚生存模块、人类活动及政策模块、食物丰富度模块和羊生长模块。普氏原羚生存能力模型基于空间建模语言实现,采用SME中的SML语言标准。利用空间建模语言直观反映模型的层级关系、模型与空间的关系、空间数据与时间数据的融合以及模型的可视化模拟和预测。     

气候变化对植被和土壤的影响效应

全球气候变化已是当今世界研究的热点。近年来,气候变化对陆地植被以及土壤的影响研究已经广泛开展。通过系统收集和整理气候变化对植被和土壤影响国内外相关研究结果,有利于进一步认识气候变化给生存环境带来的影响。大量野外定量分析以及经验模型预测等方法研究表明:气候变化对陆地植被产生了重要影响,主要表现在植被分布范围、生产力以及多样性的改变。气候变化也会使土壤基本性质发生变化,同时土壤作为全球碳循环过程中重要的中间碳库,土壤有机碳库与气候变化有着密切的关系,气候变暖与土壤有机碳库的分解互为反馈。     

Effects of climate change and urban development on the distribution and conservation of vegetation in a Mediterranean type ecosystem

Climate and land-use changes are projected to threaten biodiversity over this century. However, few studies have considered the spatial and temporal overlap of these threats to evaluate how ongoing land-use change could affect species ranges projected to shift outside conservation areas. We evaluated climate change and urban development effects on vegetation distribution in the Southwest ecoregion, California Floristic Province, USA. We also evaluated how well a conservation network protects suitable habitat for rare plant species under these change projections and identified primary sources of uncertainty. We used consensus-based maps from three species distribution models (SDMs) to project current and future suitable habitat for 19 species representing different functional types (defined by fire-response – obligate seeders, resprouting shrubs – and life forms – herbs, subshrubs), and range sizes (large/common, small/rare). We used one spatially explicit urban growth projection; two climate models, emission scenarios, and probability thresholds applied to SDMs; and high-resolution (90 m) environmental data. We projected that suitable habitat could disappear for 4 species and decrease for 15 by 2080. Averaged centroids of suitable habitat (all species) were projected to shift tens (up to hundreds) of kilometers. Herbs showed a small-projected response to climate change, while obligate seeders could suffer the greatest losses. Several rare species could lose suitable habitat inside conservation areas while increasing area outside. We concluded that (i) climate change is more important than urban development for vegetation habitat loss in this ecoregion through 2080 due to diminishing amounts of undeveloped private land in this region; (ii) the existing conservation plan, while extensive, may be inadequate to protect plant diversity under projected patterns of climate change and urban development, (iii) regional assessments of the dynamics of the drivers of biodiversity change based on high-resolution environmental data and consensus predictive mapping, such as this study, are necessary to identify the species expected to be the most vulnerable and to meaningfully inform regional-scale conservation.