麻栎在中国的地理分布及潜在分布区预测

基于19个生物气候因子和473个地理分布记录,利用DIVA-GIS软件,分析了麻栎在中国的地理分布与气候的关系及其潜在分布区。结果表明:中国麻栎分布在18°~41°N、91°~123°E之间,其地理分布可划分为6个区,其中横断山脉区、云贵高原区、秦岭巴山区比较集中;分布区跨越7个温度带、3个干湿区、18个气候区,包括9种气候类型;适宜麻栎生长的年均温度为5.1℃~20.7℃,年降雨量为471~1 712.6mm;影响麻栎地理分布的主导因子依次为湿度因子、耐旱能力和温度因子。BIOCLIM模型预测显示,麻栎潜在分布区与实际分布区具有很好的一致性,其最适分布区位于云贵高原中部和秦岭巴山区;在CO2浓度倍增的未来气候情景下,麻栎潜在分布区面积将缩小,且有向北方和高海拔地区扩散的趋势。ROC曲线分析表明,BIOCLIM模型的模拟精度较高(AUC=0.826)。研究结果对于合理经营利用麻栎林具有重要的理论和现实意义。     

气候变化下栓皮栎潜在地理分布格局及其主导气候因子

栓皮栎(Quercus variabilis)是东亚天然分布最广泛的树种之一。利用最大熵(Maxent)模型对现实气候条件下栓皮栎在东亚地区的潜在分布及其分布的主导气候因子进行分析,同时结合全新世中期(6000年前)和未来气候(2050年)来模拟和预测气候变化背景下栓皮栎潜在分布格局的变化。结果表明:现实气候条件下东亚栓皮栎适生区(适宜生境和低适宜生境)面积占总研究区面积的21.88%,主要集中在东亚南部区域,在我国北起陕西中部、山西和河北南部边缘、山东,西起甘肃东部边缘、四川中东部、云南、西藏东部边缘,一直到东部沿海区域,同时在朝鲜半岛南部和日本中南部也有分布,其中适宜生境面积占研究区总面积的5.69%,主要集中在秦岭山脉、大巴山脉、伏牛山、云南的云贵高原、罗霄山脉、南岭山脉、武夷山和台湾岛;气候变化情景下,栓皮栎的适生区分布面积变化较小,但其适宜生境的分布范围却发生了较大的变化,随着全球气候的波动性变化,适宜生境分布范围逐渐向西部秦岭山脉、大巴山脉、四川、重庆和云贵高原等区域集中,并使该分布中心的适宜生境面积逐渐扩大;影响栓皮栎分布的主要气候因子为最冷月的最低气温(Bio6)、最冷季平均气温(Bio11)和年降水量(Bio12),三者的贡献率分别为48.6%、21.4%和14.2%。     

气候变暖背景下秦岭陕西段植被潜在分布区格局变化

植被分布在一定程度上受控于气候因子,在气候变化背景下,利用生物气候指标研究地带性植被的潜在分布区格局变化对于区域生态系统应对气候变化具有有益的参考价值。从生态气候学角度出发,利用植被热量指标——有效温暖指数(EWI),研究1959—2020年以及未来气候模式下秦岭山地陕西段植被潜在分布格局的变化。结果表明：(1)气候变暖导致植被热量指标发生变化,近62年来,秦岭山地陕西段EWI总体呈上升趋势,并于2001年发生上升突变。(2)基于EWI对秦岭陕西段植被类型的潜在分布区划分发现,2001年以前秦岭北坡无暖温带落阔常绿混交林的分布区,2001年后秦岭北坡渭河东部出现了该植被类型的潜在分布区。(3)随着气候变暖,秦岭陕西段暖温带植被潜在分布区不断扩张,而温带、寒温带以及高寒植被分布区持续缩减,同时各植被类型分布区的平均海拔高度均呈上移趋势。从面积及海拔变化幅度来看,秦岭南坡较北坡植被对气候变化更为敏感,高海拔区较低海拔区植被对气候变化更为敏感。(4)在代表性浓度路径4.5及8.5(RCP4.5及RCP8.5)情景下,未来50年,秦岭南北坡均将可能出现亚热带常绿阔叶林潜在分布区,亚热带常绿阔叶...     

采用生态位模型预测黄顶菊在中国的潜在适生区

选取32个环境地理变量,结合黄顶菊在中国的分布记录,运用GARP、Maxent、ENFA、Bioclim和Domain5种生态位模型,模拟黄顶菊在中国的潜在适生分布区域,并利用受试者工作特征曲线(ROC)比较不同模型模拟精度.结果表明:Maxent模型的模拟精度最好.采用Maxent模型进行模拟,黄顶菊在我国有7.5%的适生面积,河北中南部、北京、天津、河南、山东、安徽和江苏具有高度潜在入侵风险.     

应用GIS和最大熵模型分析秦岭冷杉潜在地理分布

秦岭冷杉(Abies chensiensis)为松科常绿针叶乔木,属国家濒危野生物种。本文利用获取的秦岭冷杉地理分布记录和14个气候指标、3个土壤指标和3个地形指标,通过最大熵模型(Max Ent)和Arc GIS空间分析构建秦岭冷杉潜在分布区。结果表明,影响秦岭冷杉潜在生境适宜性的主要环境指标为6个气候指标(年平均气温、年极端最高气温、1月平均气温、≥0℃积温、年干燥度指数和年日照时数)、1个土壤指标(p H)和1个地形指标(海拔)。研究区秦岭冷杉生长的最适宜区面积为19498.87 km2,适宜区面积为32219.61 km2,边缘适宜区面积为51874.76 km2,不适宜区面积为106307.97 km2,秦岭冷杉适宜生长区域狭窄,其中最适宜区和适宜区主要集中在甘肃东南部、陕西中南部、四川东北部,湖北西北部和河南西北部,适宜区内次生植被丰富、地形复杂。研究表明,基于最大熵模型与GIS空间分析构建的秦岭冷杉潜在地理分布,可以对我国秦岭冷杉适宜生长区做出科学的区划,为秦岭冷杉资源的保护和管理提供科学依据。     

不同分布区栓皮栎实生苗更新及其影响因子

分别在栓皮栎分布的边缘区黄土高原、半干旱核心区秦岭北坡以及湿润核心区秦岭南坡设置8块固定样地,调查了栓皮栎实生苗的年龄结构、生长状况、干质量累积与分配,并采用通径分析对影响实生苗更新的因子进行分析.结果表明:各分布区栓皮栎实生苗密度均随苗龄的增长而减小,且1～8年生实生苗密度均为秦岭南坡＞秦岭北坡＞黄土高原;各分布区相邻苗龄间的转化率差异显著,在黄土高原,7年生向8年生的转化率最低,为(30.2±2.9)％,在秦岭北坡和南坡,4年生向5年生的转化率最低,分别为(53.9±3.7)％和(50.0±2.1)％.随苗龄增长,各分布区实生苗的高度和干质量积累呈增加趋势,且秦岭南坡＞秦岭北坡＞黄土高原;主根长/株高逐渐下降,根幅/冠幅、根茎比则先升高后降低,三者均是黄土高原最高,秦岭南坡最低.温度、光照、林分郁闭度和灌层盖度是影响栓皮栎实生苗更新的直接因子,其中温度和光照起促进作用,郁闭度和灌层盖度起阻碍作用;而土壤速效氮含量和草本层盖度是重要的间接因子,分别起正向和负向作用.     

气候变化下千金榆在我国潜在分布区预测

气候变化严重影响植物的地理分布格局,植物分布对气候变化响应的区域差异性也将为引种和保存提供重要的指导.本研究基于ArcGIS与MaxEnt模型,利用176个千金榆地理信息和13个气候变量,对当前和未来的生态位进行重建.结果表明:模型模拟当代潜在分布区可信度极高,测试集与训练集AUC值分别为0.973和0.957.主要核心适宜区集中在秦岭、长白山及其各自的邻近区域,其他为零星的“岛屿”式分布.贵州、江西、云南、福建等地未发现千金榆的分布,但存在一定的适宜分布区.随着未来气候变暖,千金榆生态适宜区明显增加,主要表现为“向高海拔地区收缩”、“北扩”和“东扩”.但核心适宜区略有减少,具体表现为“南缩”、“中稳”和“北扩”.千金榆的分布对气候变暖的响应存在明显的区域性,在东部江苏、安徽等地,因其独特的地理位置与气候环境,该地区开始成为千金榆生态适宜区;在较低纬度的南方,原有的低海拔地区可能不再适宜千金榆生存;中部秦岭地区气候为南北的渐变区,有较强的缓冲能力,气候变暖对其分布区影响不大;较高纬度的长白山地区及其邻近区域愈发适宜千金榆生存.     

中国三种常见蒿属植物潜在地理分布及其主导气候因子

裂叶蒿(Artemisia tanacetifolia)、大籽蒿(Artemisia sieversiana)和艾(Artemisia argyi)是我国常见的蒿属(Artemisia)植物,其分布区域遍布全国。本文利用MaxEnt模型预测3种蒿属植物在当前气候条件以及未来两种气候情景下的潜在分布区。采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)检验模型精度。训练数据和测试数据的AUC值均在0.8以上,表明预测结果可靠性良好。在当前的气候条件下,裂叶蒿最适分布区主要为黄土高原、内蒙古高原和东北平原;大籽蒿的最适分布区为西藏南部谷地、横断山地区、黄土高原、内蒙古高原和东北平原;艾的最适分布区有两个,一个位于台湾岛南部,另一个为大巴山、巫山、云贵高原北部、黄土高原和东北平原南部区域。2070年RCP2.6和RCP8.5情景下,裂叶蒿及大籽蒿的高适宜区面积减小,艾的最适分布区面积增加。Jackknife检验结果表明,年均降水量是预测裂叶蒿分布最有效的气候因子,5月降水是预测大籽蒿分布的最显著的气候因子,8月水汽压对艾的影响最大。本研究结果为蒿属植物资源的合理利用提供了科学依据。     

气候变化情景下基于最大熵模型的中国西南地区清香木潜在分布格局模拟

清香木(Pistacia weinmannifolia)是中国西南干旱河谷植被的特征种。本文利用野外调查的165个清香木分布点信息以及22个环境变量数据,基于最大熵(Maxent)算法构建清香木分布的适宜生境预测模型,并据此模拟清香木在我国西南地区的适宜分布区,以及历史和未来不同气候情景下的分布格局变化。结果表明:清香木生境预测的Maxent模型准确性非常高(AUC=0.974),温度季节性变化、极端低温和降水量是限制其分布的主要气候因子。清香木当前的潜在分布区集中在我国西南干旱河谷区,其适宜生境的气候特征是降水少、温度季节性变化小且无极端低温。对清香木在末次间冰期和末次冰盛期分布的模拟结果表明,其分布区范围均以诸大江河的河谷为中心,随气候变化在我国西南地区主要呈现先向东扩张,然后向西退缩的趋势,并印证了"冰期走出横断山(glacial out-of-Hengduan Mts.)"的观点。在未来(2061–2080年)3种典型浓度路径(representative concentration pathway,RCP)的气候情景下,清香木在我国西南地区的分布都向东扩张,主要分布在云贵高原与四川盆地结合地带的河谷,以及云贵高原与广西西部交界地带的河谷中,这也反映了这些地区河谷地段干旱化的可能,而当前的潜在分布区趋于消失;清香木的潜在适宜分布面积在中低浓度路径情景下均将减少约33%,而在高浓度路径情景下有所增加。     

河南淅川志留纪三叶虫

我国地层分区的华北区及秦岭区,在河南西南部由北西走向的伏牛山所分隔。伏牛山由前寒武系变质岩所组成,南北的宽度有60km。淅川位于河南西南部,属秦岭区。在淅川附近有震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系及石炭系等不同地质时代的岩层分布,与华北区的差异比较大,如志留系、泥盆系在华北区没有沉积;震旦系、寒武系、奥陶系的沉积和动物群与华北区相比也有很大不同。秦岭区在河南西南部与湖北西北部像个楔形夹在华北区与扬子区     

栓皮栎地上部分构型及生物量分配

研究秦岭南坡商洛地区不同径级栓皮栎的地上部分构型、生物量及其分配和构型与生物量的关系.结果表明： 不同径级栓皮栎地上部分构型与生物量的分配存在差异.随着径级的增大,栓皮栎树高、胸径和冠幅逐渐增大;平均递减率先增大后减小;栓皮栎总体分枝率和逐步分枝率先增加后下降;不同径级栓皮栎垂直方向上的比叶面积为0.02～0.03,叶重比、叶面积指数和叶面积比的较大值在径级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时出现于树干中、上部,在径级为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ时出现在树干中部,径级进一步增大则在垂直方向上出现2个峰值,分别位于树干中下部和中上部.栓皮栎地上部分生物量中,树干生物量占71.8%～88.4%,枝生物量占5.8%～19.6%,叶生物量占4.2%～8.6%.随着径级的增大,树干生物量所占比例先减小后增大,而枝、叶生物量所占比例呈先增大后减小再增大的趋势.栓皮栎地上部分生物量与树高、胸径、冠幅和逐步分枝率(R_2∶1)呈显著正相关,与总体分枝率和逐步分枝率(R_3∶2)呈正相关趋势,但相关性不显著.树干生物量、地上总生物量与树干递减率呈负相关趋势,枝生物量、叶生物量与树干递减率呈正相关趋势,但相关性均不显著.     

中国斑叶蝉族昆虫地理分布格局聚类分析

分析了斑叶蝉族昆虫在中国以及贵州动物地理区的分布情况,探讨其分布格局形成、起源和演化原因。根据中国和贵州斑叶蝉族的地理分布数据,运用MEGA 6.0、SPSS 22.0和ArcGIS 10.2等软件,对斑叶蝉族昆虫的区及亚区分布进行支序聚类分析,结果表明我国斑叶蝉族现代分布中心为西部山地高原亚区、华南区的台湾亚区及滇南山地亚区,分布热点地区为西双版纳地区、海南地区和台湾地区。贵州斑叶蝉现代分布中心为黔东低山丘陵省、黔北中山峡谷省和黔南低山河谷省,分布热点地区为铜仁北部的沿河地区、遵义的务川地区及贵州黔东南州的榕江、雷山地区。斑叶蝉族昆虫中国分布区形成的顺序先是东北区,其次是青藏区和蒙新区,最后是西南区、华北区、华南区和华中区。贵州分布区形成的顺序先是黔西高原中山省和黔中山原丘陵省,其次是黔南低山河谷省,最后是黔北中山峡谷省和黔东低山丘陵省。中国分布区中,B21和B22聚类群属级阶元的相似性最高,区间关联性最强。在贵州分布区中黔东低山丘陵省和黔北中山峡谷省属级阶元的相似性最高,物种交流最为频繁。目前,斑叶蝉族昆虫的地理分布格局主要是历史气候变化、当前气候条件以及植被覆盖等生态环境共同作用的结果;区系起源和演化主要受地质构造运动作用;斑叶蝉在各区的分布相似性可能与气候变化引起的物种由南向北扩散有关。     

中国动物地理亚区繁殖鸟类地理分布格局与时空变化

以中国动物地理亚区统计了1976年郑作新出版的《中国鸟类分布名录》和2005年郑光美主编出版的《中国鸟类分类与分布名录》中繁殖鸟类的分布数据,结果显示:在1976年前,中国鸟类丰富度最高的动物地理亚区为西南山地亚区,其次为滇南山地亚区,而以羌塘高原亚区鸟类物种丰富度最低,黄淮平原亚区次差。2005年,鸟类丰富度最高、次高及最低的亚区与1976年相同,次差的亚区为台湾亚区。自1976年至2005年,鸟类物种丰富度在不同亚区出现明显的增加,平均每个亚区分布物种数由1976年的232种增至2005年的281种,而且具有很大的相关性;其中滇南山地亚区增加种类最多,而羌塘高原亚区和东部草原亚区增加的幅度最大;在海南岛和台湾亚区则变化较小。这些可能是由于物种在不同亚区间存在的可能扩散通道和岛屿型稳定气候及地理隔离限制了物种与其它亚区间的扩散等造成的。这些变化不仅与Leietal.(2007)提出的"地理隔离"假设结论比较一致,与雷富民等(2006)提出的西南山地-横断山区为中国鸟类特有种物种多样性中心和西南山地为物种分化中心等观点一致,而且进一步显示西南山地亚区鸟类物种有向滇南山地亚区扩散的现象,并且依然在持续中。用聚类...     

云南蚤类区系及分布特征

【目的】在收集汇总以往野外调查资料以及已经发表的历史文献资料基础上，归纳云南蚤类的分布特点，分析云南地理小区对蚤类的影响。【方法】在实地采集和补充文献记录基础上，对收集到的蚤类进行系统分类整理；运用SPSS13.0的主成分分析及系统聚类对数据进行处理。【结果】本研究共记录云南蚤类9科45属144种，其中古北种15种，东洋种 108种，东洋、古北两界兼有种15种，广布种6种。144种蚤中，属于云南特有蚤类有75种；横断山中部小区记载蚤类122种，横断山南部小区26种，滇东高原小区41种，滇西高原小区28种，滇南山地小区25种。主成分分析和聚类分析结果基本一致，均可聚为两类：一类为横断山南部小区、滇南山地小区、滇西高原小区及滇东高原小区； 另一类为横断山中部小区。【结论】云南省蚤类分布明显受到地理小区环境的影响。云南省蚤类昆虫种类繁多，蚤类的自然分布受到云南省特定地形地貌影响。     

秦岭南坡林窗大小对栓皮栎实生苗构型的影响

以秦岭南坡栓皮栎天然次生林间伐后形成的不同大小林窗实生苗为材料,采用典型抽样法调查林窗大小对栓皮栎实生苗枝系构型、叶片特征及其垂直分布的影响.结果表明: 林窗大小显著影响了栓皮栎实生苗的地径、树冠面积,林窗大小与地径呈显著正相关,与树冠面积呈显著负相关;林窗大小对实生苗苗高、冠长、树冠率均无显著影响;实生苗总体分枝率、逐步分枝率、枝径比均表现为大林窗>中林窗>小林窗>林下,不同林窗大小实生苗一级枝在垂直方向上主要分布于干的中、上部,直径较大的一级枝主要分布在中下部,一级枝倾角均随苗高的增高呈先增加后降低的趋势;随着林窗面积的增大,实生苗的叶长、叶宽和单叶面积逐渐〖JP2〗下降,平均单株叶数、相对高度上的总叶数增加,叶长宽比在不同大小林窗下均保持稳定,相对叶数均在干的中上部分布较多,叶面积指数与相对叶总数的变化一致;中林窗实生苗地径与大林窗无显著差异,但苗高较高,利于栓皮栎种群更新及培育优质干材.在栓皮栎林经营管理过程中,需确定合适的间伐强度增加中林窗数量,促进栓皮栎实生苗更新以及培育优质干材.     

间伐强度对秦岭南坡栓皮栎天然林种群更新的影响

2006年5月和2011年8月,以秦岭南坡商洛地区近自然经营的不同间伐强度(30%、20%、10%)下栓皮栎天然林为对象,未间伐林分为对照,分析了间伐前后林分的生长情况,以及间伐5年后种群更新、物种多样性和土壤肥力等指标的变化,并对抚育间伐后的林地更新、群落发育等效果进行综合评价.结果表明: 1～6年生栓皮栎幼苗个体数量随着间伐强度的增加而增加,6年生以后的幼苗数量在各间伐强度下无显著差异;间伐10%、20%和30%样地的种群更新潜力分别比对照提高10.8 %、28.5%和32.9%;间伐促进了乔灌层植株(尤其是喜光植物)胸径、树冠以及灌木层植株树高的增加,且随着间伐强度的增加,其促进作用越来越显著;间伐后林地的物种多样性和土壤肥力得到改善,表现为间伐30%>20%>10%>对照样地.在栓皮栎郁闭度≥0.85的天然林中,间伐强度30%(郁闭度保留0.6)更有利于其可持续发育.     

川西米亚罗林区主要树木生长对气候响应的差异

为分析青藏高原东缘半湿润区不同树种树木生长对气候变化的响应规律,于川西米亚罗林区海拔3000 m左右(低海拔)采集铁杉、岷江冷杉、紫果云杉,海拔4000 m左右林线位置(高海拔)采集岷江冷杉、四川红杉,共计182棵树木年轮样芯,建立了不同树种的树轮宽度年表,对不同树种的年轮指数与各月气候因子进行相关分析.结果表明： 在低海拔处,树木生长与4、5月气温呈负相关,与4、5月降雨呈正相关,受到春季干旱胁迫的影响;但树种之间存在显著差异： 铁杉的生长受春季干旱胁迫影响最严重,岷江冷杉次之,紫果云杉所受影响很小.在高海拔处,树木生长主要受生长季温度的影响,岷江冷杉年轮指数与当年2、7月最低气温呈显著正相关,与上一年10月最高气温亦呈正相关;四川红杉年轮指数与5月最高气温呈显著正相关,但与2月均温、3月最低气温呈显著负相关.近几十年青藏高原东北缘气候有干暖化趋势,如果这种趋势持续发生,低海拔紫果云杉长势将超过铁杉和岷江冷杉;高海拔处的升温更有利于岷江冷杉的生长.     

陕南茶树栽培区域生态与地方品种分布

陕南秦巴山区是亚热带北缘地区。由于生态环境复杂,地区差异性大,茶树栽培与引种受到一定限制。大致以汉江谷地粮作区为界,南部大巴山北麓低山丘陵区为适栽区;北部秦岭南麓低山丘陵区则为次适栽区。地方茶树群体品种有7个,约由28个地方品种组成,呈斑、块状分布。     

秦巴山地NPP及对气候变化响应的多维地带性与暖温带-亚热带界线

秦巴山地位于我国的南北过渡带,对我国生态地理格局产生重要影响。为了探索秦巴山地植被净第一性生产力(NPP,Net Primary Productivity)的时空格局及其气候响应的多样性和复杂性,为我国暖温带-亚热带界线的具体分布提供新的佐证,基于2000—2015年的MOD17A3的地表植被NPP数据和秦巴山地93个气象站点数据,从经度、纬度、海拔、坡向多个维度研究了秦巴山地地表植被NPP的分布及与气候因子的关系。结果表明:从2000—2015年,(1)秦巴山地中低山地区,自北向南随纬度降低,地表植被多年平均NPP呈现增加的趋势,体现了纬度地带性;年均NPP与温度的关系由负相关变为正相关,转折点出现在汉江;与降水的相关性减弱。(2)自西向东多年平均NPP值先增加后减少,秦岭一线地表植被年均NPP与温度由正相关变为负相关,与降水主要呈正相关,相关性先增加后减少。(3)随高度的增加,秦巴山地多年NPP值及增长率均呈现先增加后减少的趋势。(4)秦岭和大巴山多年平均NPP均呈现增加趋势,但是秦岭增长较大巴山更明显;2000m以下,秦岭南坡增长率明显高于北坡,大巴山北坡增长率明显高于南坡;2000—3000m,秦岭南北坡差异较小,但是大巴山差异明显;中山地区(1000—2500m),秦岭年均NPP与气温呈负相关,而大巴山则呈现正相关或弱相关;秦岭地区年均NPP与降水的相关性整体强于大巴山地区。这就意味着全球变暖、气温升高对秦岭植被尤其是中低山地区的植被产生不利影响,但是对大巴山则有利,而前者植被生长主要与降水增加有关。这也说明了基于汉江为界的秦岭和大巴山无论是地表植被NPP的均值还是其南北坡差异以及对气候因子的响应呈现了明显的差异,而汉江作为中山地区植被NPP与气温相关性由正相关性到负相关的转折点,与降水的关系由弱相关到正相关的转折点,更合适作为南北分界线。