气候变化下中国不同植被区总初级生产力对干旱的响应

干旱变化具有明显的空间分异,不同植被类型对干旱的响应亦有差别。开展气候变化下不同植被覆盖类型对干旱响应的差异分析,厘清温升干旱化进程对植被的影响,对了解植被发展动态及预测未来格局有着非常重要的意义。基于1982—2017年的总初级生产力(GPP)数据和同时期东安格利亚大学气候研究中心(CRU)时间序列(TS)气候数据,分析了中国8个植被区GPP和干旱的变化趋势,通过对比标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)的趋势差异识别了典型的温升干旱化区域,在此基础上研究气温上升如何影响GPP对干旱的响应,进一步讨论了不同植被类型对干旱的敏感性差异。结果表明：(1) 36年来8个植被区除青藏高原高寒植被区呈湿润化,其他植被区均呈现变干趋势;(2)气温上升大面积加剧了温带荒漠区和温带草原区的变干趋势;(3)亚热带常绿阔叶林区和热带季风雨林、雨林区的GPP受温度和干旱影响相当,青藏高原高寒植被区和针叶、落叶林混交林区的GPP受温度主导,其他植被区GPP均受干旱主导。     

气候变化下西南地区植物功能型地理分布响应

以中国西南地区(云南、贵州、四川和重庆)为研究区,基于中国植被图划分植物功能型,筛选影响各植物功能型分布的主导环境因子,进而通过最大熵模型结合未来气候情景(2050年)预测西南地区植物功能型地理分布。结果表明:(1)根据植物冠层特征(针叶/阔叶、常绿/落叶)及对水分和温度的需求,结合研究区实际植被数据,筛选得到15类植物功能型,包含6类乔木、6类灌木和3类草本功能型;(2)影响西南地区热带乔木分布的主导因子为最冷月最低温度和年降水量(贡献率达90.3%),亚热带植物功能型分布主要受到温度变化影响(贡献率达41.7%),温带植物功能型则受降水因子的影响最大(贡献率约40.1%),高寒草甸草和高寒常绿阔叶灌木主要受温度和海拔因子影响,高寒落叶阔叶灌木受降水因子影响大;(3)随CO_2排放量增加,未来西南各植物功能型分布呈现不同变化,其中,热带常绿阔叶乔木适宜区逐渐扩大;亚热带落叶木本类植物功能型的高适宜区面积2050年(RCP8.5)增至10.3%,呈东移趋势;亚热带常绿木本和草本类植物功能型适宜区广(占研究区总面积86.5%),未来气候下分布呈不规则波动;温带植物功能型(除温带灌木类外)适宜区面积减小至2050年(RCP8.5)的13.6%;温带常绿针叶灌木适宜区面积增大,2050年(RCP2.6)高适宜区向西移动且面积增至当前的8.25倍;高寒类植物功能型适宜区面积则呈缩小趋势,高适宜区东移。     

西南地区灌丛归一化植被指数动态及其与气候因子的相关性

基于西南地区1982-2006年的归一化植被指数(NDVI)和气象数据,使用ANUS-PLIN、ArcGIS和SPSS软件分析了该区6种灌丛类型NDVI的季节和年际变化,及其与气候因子的相关性.结果表明:25年来,3种高海拔亚高山灌丛(亚高山常绿针叶灌丛、亚高山落叶阔叶灌丛、亚高山革质常绿阔叶灌丛)年均NDVI显著增大,其他3种中低海拔灌丛(温带落叶灌丛、亚热带热带旱生肉质多刺灌丛和亚热带热带常绿落叶阔叶灌丛)增加不显著;除亚热带热带旱生肉质灌丛外,其他5种灌丛年均温均呈显著增加趋势;亚高山常绿针叶灌丛年降水量呈增加趋势,但不显著;其他5种灌丛年降水量呈减少趋势,其中温带落叶灌丛减少显著.3种亚高山灌丛月NDVI与温度和降水均达到极显著正相关,且与前一个月的温度、降水相关性最大,存在明显的滞后效应;位于中低海拔的其他3种灌丛NDVI与温度和降水的相关性明显降低.在高海拔亚高山区,气候变暖导致了年均NDVI增加,温度是3种亚高山灌丛NDVI年际变化的驱动因子;在中低海拔,温度的显著上升没有引起NDVI的显著增加.     

试论中国暖温带落叶阔叶林区域的边界

一、引言暖温带落叶阔叶林区域是《中国植被》一书区划中八个一级区之一,包括辽宁、内蒙古、河北、天津、北京、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、山东、河南、江苏、安徽等省、市、自治区的全部或一部分。本区域东部宽广而西部狭窄,略呈三角形。其北部与温带针叶阔叶混交林区域以及温带草原区域相邻,西为青藏高原高寒植被区域,南接亚热带常绿阔叶林区域。在《中国植被》中,虽然对它的边界作了叙述并用图表示在中国植被区划图上,但是对这个边界的看法仍存在着分歧意见。     

甘肃白龙江流域净生态系统生产力时空变化

净生态系统生产力(NEP)是估算区域植被碳源、碳汇的重要指标。以甘肃白龙江流域为研究区,结合MODIS与气象数据对2000—2013年的流域净生态系统生产力时空变化进行了研究,并探讨了典型地形因子对NEP的影响。结果表明:(1)2000—2013年甘肃白龙江流域单位面积NEP平均为226.65 g C m~(-2)a~(-1),碳汇区主要分布在白龙江上游两岸、岷江西岸、白水江南岸、大团鱼河两岸的山地林区,碳源区主要分布在武都区、迭部县北缘的高寒草甸区等。(2)从不同植被类型上看,常绿阔叶林、常绿/落叶阔叶混交林单位面积NEP最高,高寒草地单位面积NEP最小,且耕地单位面积NEP增加最明显,常绿/落叶阔叶混交林单位面积NEP降低最明显。(3)2000—2013年研究区单位面积NEP总体上呈增加的趋势,增加明显的地区分布在流域的中部和西北部,4—9月为流域碳汇季节。(4)地形因子对甘肃白龙江流域NEP有明显影响,海拔4200 m以下多为碳汇区;陡坡区的碳汇能力的增长趋势低于缓坡区;阴坡的碳汇能力高于阳坡区。     

琼东南盆地渐新统——上新统孢粉、藻类记录

本次工作对来自南海北部大陆架地区琼东南盆地LS33-1-1井和LS2-1-1井渐新统—上新统的孢粉、藻类进行了系统研究。通过孢粉分析,确定孢粉植物群,恢复古植被,推测古气候,建立了与气候变化趋势相关的孢粉组合序列。结果显示,研究区内渐新统崖城组、陵水组时期的植被类型是热带、亚热带常绿阔叶林及针叶、常绿、落叶阔叶混交林,气候条件较温凉湿润;中新统三亚组时期植被发展为热带、亚热带常绿阔叶林及常绿、落叶阔叶混交林,气候条件暖而湿润;中新统梅山组时期是气候逐渐变化的过渡期;中新统黄流组的植被类型为亚热带针叶阔叶、常绿和落叶阔叶混交林,气候条件温凉略干燥;上新统莺歌海组山地植被中针叶林或针阔叶混交林多有分布,常绿阔叶落叶阔叶林混交林继续扩大,草本植物空前发展,气候趋于凉干。孢粉组合所反映的渐新世—上新世气候变化特征与全球气候变化趋势具有较好的可比性。通过孢粉、藻类资料对沉积环境进行了初步研究,研究区渐新世以近岸浅海的沉积环境为主,为陆架边缘到内陆架区,中新统梅山组及其以上地层应形成于距岸较远海水较深的浅海环境。     

长江三角洲东缘晚新近纪沉积的孢粉与古环境研究

作者对长江三角洲东缘地区的南汇鹤鸣孔(Hm)、东海1井、高桥G2孔3口钻井晚新近纪地层的孢粉作了研究和对比,划分出了6个孢粉组合带和3个亚带,恢复了本地区植被演替、气候波动的6个阶段:第1阶段为稀疏的针叶、落叶阔叶混交林,反映气候凉冷稍湿;第2阶段为针叶阔叶混交林草地,反映气候温凉略湿;第3阶段为含常绿阔叶树的针叶阔叶混交林,反映气候温和略干;第4阶段为以常绿栎类、栲属、杨梅等为主的常绿阔叶林,反映气候热暖潮湿;第5阶段是以栎、松、禾本科为主的针叶、阔叶混交林,反映气候温暖略干;第6阶段是以落叶栎类、常绿栎类、松为主的落叶阔叶、常绿阔叶、针叶混交林草地,反映气候温暖湿润。这种气候波动与世界性气候变化相一致,为本地区的地层年代划分和对比提供了新的证据,为晚新近纪古植被、古气候、古环境的重建提供了重要的孢粉学资料。     

水热积指数的估算及其在中国植被与气候关系研究中的应用

试图利用大气年平均气温、年降水量、可能蒸散和土壤水分平衡之间的关系建立一个水热积指数,并应用年平均气温、年土壤水分盈亏值和水热积指数三个气候变量来限定植物群落组合,构成一个圆形的生命-气候图式。根据全国689个标准气象台站的气候资料,计算了中国8个植被地带和26个亚地带的年平均气温、年土壤水分盈亏和水热积指数,绘制了各气候指标在中国的分布图及散点图,较好表现了中国各植被类型与气候指标的关系和格局,包括寒温带针叶林、冷温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带雨林和季雨林、温带草原、温带荒漠、青藏高原高寒植被,并得到了中国各植被地带的气候指标范围及界限。通过分析可以看出,年平均气温的等值线较好地反映了中国大陆的热量梯度,经度和纬度方向的区分均较明显;年土壤水分盈亏曲线的等值线则比较零乱;综合了热量和水分差异的水热积指数等值线与热量梯度和水分梯度均有一定的对应性,与植被类型的对应也较好。这是在宏观尺度上进行的植被与气候关系研究的一种尝试。     

区域尺度的中国植物功能型与生物群区

利用“生态－外貌”原则,中国的现状植被类型及其分布,确定中国的39种优势植物功能型：高山常绿针叶、北方常绿针叶、北方夏绿针叶、冷温带常绿针叶、温带常绿针叶、暖温带常绿阔叶、暖温带硬叶阔叶、暖温带夏绿阔叶、热带常绿阔叶、热带 雨绿阔叶、热带落叶阔叶、暖温带竹、高山／亚高山灌木、温带草原灌木、温带荒漠灌木、冷温带灌木、温带灌木、暖温带灌木、热带灌木、干旱灌木、高山草、荒漠草、温带草原草、温带草、沼泽草、红树、北方农作物、冷温带农作物、温带农作物、暖温带农作物、热带农作物和裸地。再依据优势植物功能型归并中国的21类潜在生物群区：北方（寒温带）落叶林、北方（寒温带）常绿林、冷温带针阔叶混交林、温带落叶阔叶林、暖温带（亚热带）落叶常绿阔叶混交林、暖温带（亚热带）常绿阔叶林、暖温带（亚）常绿阔叶季风林、热带雨林、热带季雨林、热带落叶林、红树林、干旱疏林／稀树草原、;温带草甸／稀树草原、温带草原、温带半草原、温带荒漠、温带半荒漠、高山／高山针叶林、高山／亚高山灌丛／草甸、高山／亚高山草原和高山／亚高山荒漠。如果考虑现状农业植被类型：一年一熟农作物、二年三熟农作物、一年二熟农作物和一年三熟农作物,可归并为25类现状生物群区。这是全球生态学和古生态学研究中区域尺度旧我国植物功能型和生物群区分类的一次尝试。     

辽宁东部的主要植被类型及其分布

辽宁东部位于铁岭一营口一线以东地区。北部为山地,属于长白植物区系区。南部为辽东半岛丘陵,属于华北植物区系区,并具有一些耐寒性的亚热带植物。红松(Pinus koraiensis)、沙松(Abies holophylla)—阔叶混交林和油松 (Pinus tabulaeformis)、赤松(P.densiflora)、落叶阔叶林是辽宁东部的地带性植被。但是,目前次生的蒙古栎(Quercus mongolica)林和各类灌丛分布很广。以开原一南杂木一青城子一青椅山线为界把辽东分为两个植被地带：1)北部为温带针叶阔叶混交林地带;2)南部为暖温带落叶阔叶林地带。在暖温带落叶阔叶林地带内,熊岳一青椅山线的东南部为亦松栎林亚地带,西北部为油松栎林亚地带。     

近30年来青藏高原高寒草地NDVI动态变化对自然及人为因子的响应

草地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分，在调节气候、水土保持、防风固沙、保护生物多样性等方面发挥着重要作用。青藏高原是全球海拔最高的独特地域单元，平均海拔超过4000 m，素有“世界第三极”之称，亦是我国重要的生态安全屏障，其对气候变化敏感且易受人类活动的影响，属于气候变化敏感区和生态脆弱带。近年来，由于气候变化和人类活动的不断加剧，青藏高原区域气候和环境发生了重大变化，气候变暖、水污染、草地退化和沙化等问题已严重阻碍了当地社会经济的可持续发展。高寒草地是青藏高原主要的植被类型，在气候变化和人类活动加剧的背景下，青藏高原高寒草地植被的动态变化受到人们的广泛关注。归一化植被指数（Normalized difference vegetation index, NDVI）因能有效地反映植被覆盖程度和生长状况而被广泛应用于植被动态的研究中。气温与降水被认为是影响青藏高原植被动态的主要气候因子，放牧强度与人口数量则是主要人为因子。因此，研究高寒草地植被对气候变化和人类活动的响应机制对预测未来草地变化有着重要的意义。基于青藏高原生长季草地的NDVI、气温、降水、放牧强度及人口数量等数据，在县区尺度上，采用趋势分析法探究了1982—2013年青藏高原143个县区生长季草地NDVI动态变化、气候变化及人类活动的变化，同时采用面板数据模型分析了32年来青藏高原143个县区气候、人为因子变化对草地NDVI变化的相对贡献。研究结果显示：（1）青藏高原高寒草地生长季NDVI总体呈增长趋势，草地植被生长状态呈现“整体改善、局部退化”趋势；（2）青藏高原生长季平均气温与降水量整体增加，气候呈现“暖湿化”趋势；（3）在长时间尺度上，气候因子主导了青藏高原高寒草地NDVI的变化，降雨和气温的增加促进草地NDVI的增加，放牧强度的持续增加则导致草地NDVI的减少。     

我国不同季节陆地植被NPP对气候变化的响应

阐明不同季节陆地植被净第一性生产力(NPP)对全球变化的响应将有助于理解陆地生态系统和气候系统之间的相互作用以及NPP变化机制.本文使用1982～1999年间的AVHRR/NDVI、气温、降水以及太阳辐射等资料,结合植被分布图和土壤质地图,利用生态过程模型,研究不同季节我国陆地植被NPP的年际变化及其地理分异.结果表明,在1982～1999年的18年间,4个季节的NPP都呈显著增加趋势.其中,春季是NPP增加速率最快的季节,夏季是NPP增加量最大的季节.不同植被类型对全球变化的响应有很大差异.常绿阔叶林、常绿针叶林和落叶针叶林NPP的增加主要由生长季节的提前所致,而落叶阔叶林、针阔混交林、矮林灌丛、温带草原及草甸、稀树草原、高寒植被、荒漠以及人工植被NPP的增加主要来自生长季生长加速的贡献.从区域分布看,在四季中春季NPP增加量最大的地区主要集中在东部季风区域;夏季NPP增加量最大的地区包括西北干旱区域和青藏高原的大部分地区、小兴安岭-长白山区、三江平原、松辽平原、四川盆地、雷州半岛、长江中下游部分地区以及江南山地东部;而秋季植被NPP增加量最大的地区主要有云南高原-西藏东部和呼伦湖的周围等地区.不同植被和地理区域NPP的这些响应方式与区域气候特征及其变化趋势有关.     

中国东部森林植被带划分之我见

简要回顾了中国东部森林植被带划分研究的历史及当前存在的争论。提出了中国东部植被带划分应以植被本身的特征，特别是地带性的生物群落集为主要依据，同时参照它们的区系组成和气候指标。根据上述原则将中国东部划分为６个植被带∶北方针叶林带、凉温带针阔混交林带、温带落叶阔叶林带、暖温带常绿落叶阔叶混交林带、亚热带常绿阔叶林带和热带雨林、季雨林带，并对各植被带的特征作了简要的描述。阐述了对一些植被带名称、界线改动的原因，特别讨论了我国常绿落叶阔叶混交林以及常绿阔叶林生物气候带的归属问题，认为前者归属于暖温带植被，后者归属于亚热带植被为宜。     

湖南省NDVI时空变化特征及影响因子分析

研究湖南省植被时空分布特征及影响因子,可以深入了解亚热带季风气候区植被变化规律,为生态环境改善提供更加科学的决策。基于湖南省2001—2015年MOD13A1产品NDVI数据,采用逐像元趋势分析,相关分析等方法,探索研究NDVI时空变化特征和其对气候、地形因子及植被类型的响应关系。研究结果表明:(1)湖南省植被整体生长状况良好,多年平均NDVI值以中高值(0.380.57)为主,分别占全省60.7%和35.6%的面积;春夏秋冬四季NDVI值空间分布模式差异较大;(2)2001—2015年全省NDVI值以0.0023/10a的速度缓慢波动上升;多年出现NDVI突变点,但是受益于地区良好的水热组合条件,植被生长具有较强的自我恢复能力,展现出较强的生态弹性;(3)春季水热耦合最为显著,秋季降水主导了NDVI值的空间分布,冬季温度为植被生长主要影响因子;(4)温度在常绿阔叶林和针阔混交林NDVI高值区表现出强正相关性;温度与草地NDVI中高值区的相关系数最大;该地区5种植被的NDVI值在0.4-0.6之间与降水的负相关系数最大;落叶阔叶...     

中国温带草原植被NDVI时空变化及其对气候变化的响应

为探究中国温带草原植被变化及其对气候变化的响应规律,本文利用1982—2015年逐月气象数据和逐旬GIMMS NDVI数据,分析了中国温带草原区不同类型草原植被NDVI变化特征及其对气候变化的响应。结果表明：中国温带草原植被生长季NDVI在1982—2015年总体呈增加趋势,增加速率为0.008 (10 a^-1);在生长季内的不同季节,温带草原植被NDVI均呈增加趋势,但存在一定的空间差异;生长季内,降水是中国温带草原植被生长最重要的影响因子,春季和夏季降水的增多明显促进温带草原3种类型植被的生长;在气温影响方面,春季夜晚最低温的升高对于所有类型温带草原植被生长均有促进作用,而春季和秋季白天最高温的升高能够明显促进温带草甸草原和典型草原植被的生长。本研究发现,夏季夜晚最低温和白天最高温对中国温带草原植被有不对称的影响,夜晚最低温的增加会促进植被的生长,而白天最高温的增加对植被生长起到抑制作用。     

KIRA指标在中国植被与气候关系研究中的应用

本文利用Ｋｉｒａ的温暖指数、寒冷指数、干燥指数公式对中国的６５９个气象站资料进行了计算及分区统计,并绘制了Ｋｉｒａ的各指标在中国的分布图。其中中国各主要植被类型对应的温暖指数范围为：热带雨林季雨林：２００～２４０℃月;亚热带南部常绿阔叶林与亚热带北部常绿落叶阔叶混交林分别为１７０～２００℃月和１２０～１７０℃月;暖温带落叶阔叶林：８０～１２０℃月;东北针阔叶混交林：５０～８０℃月;北方针叶林与山地寒温针叶林分别为３０～５０℃月和３０～５５℃月;温带草原和温带荒漠分别为４０～８０℃月和６４～９０℃月。高寒草原、高寒草甸与高寒荒漠分别为５～２３℃月、７～２１℃月和０～３℃月。分析结果表明：温暖指数及干燥度指数与中国植被主要类型及其分布格局相关密切。     

青藏高原植被覆盖时空变化及其对气候因子的响应

研究青藏高原植被覆盖时空分布特征对加深气候变化的认识及生态环境保护具有重要的生态价值和现实意义。利用2000—2016年MODIS NDVI 1km/月分辨率数据以及气象观测数据,采用最大合成法、趋势性分析以及相关分析方法,探讨了不同时间尺度青藏高原地区NDVI的分布特征及其与降水、气温的关系。结果表明:(1)青藏高原东南部植被状况明显好于西北部,植被覆盖的分布格局与区域水热条件的时空分布保持了较好的一致性;近17年来青藏高原植被覆盖改善的地区要比退化的地区面积大,严重退化的区域主要位于青藏高原西南部;青藏高原NDVI值在2000—2016年呈幅度较小的增加趋势。(2)除夏季降水量外,研究时段内其他季节降水量均呈增加趋势;气温均呈增加趋势,尤其以春季增加最为显著,整体上青藏高原气候呈现"暖湿化"趋势。总体上年降水量与年最大合成NDVI呈较好的正相关;年平均气温与年最大合成NDVI在高原东南部呈正相关,西南部呈负相关。降水量和热量条件均是高原植被生长的影响因素,降水与植被覆盖的影响较气温密切。     

朱鹮典型栖息地植被覆盖时空特征研究

植被覆盖的变化会影响动植物生境, 进而作用于生物的分布、繁殖和数量等。研究朱鹮典型栖息地的植被覆盖变化对朱鹮保护具有极为重要的意义。利用2000—2014年的MODIS NDVI数据, 采用最大像元法、线性趋势法和变异系数法, 研究了朱鹮典型栖息地植被覆盖的时空变化特征。结果显示: (1)朱鹮典型栖息地植被NDVI呈现波动性微增长的态势, 洋县和研究区呈同步变化特征, 宁陕县微增变化不明显。(2)空间上秦岭中低山和巴山浅山丘陵区植被NDVI有所增长, 生态环境有所改善。(3)朱鹮活动范围主要集中在温带落叶阔叶林带和亚热带山地针叶林带, 以低地形和中低地形为主。     

贵州省宽阔水亮叶水青冈林的数量分类

亮叶水青冈(Fagus lucido) 是我国水青冈属植物中分布较广的一种,常与一些耐寒的常绿阔叶树种构成落叶、常绿阔叶混交林,或形成单优群落镶嵌于落叶、常绿阔叶混交林带内,在较高的山体上亦与常绿针叶,常绿、落叶阔叶树种形成针阔混交林。各种亮叶水青冈林是亚热带山地植被垂直带谱的一个重要组成分子。贵州省宽阔水林区保存有集中连片,面积较大,原生性较强的亮叶水青冈林,是该林区森林植被的主体。本文是应用聚类分析和极点排序的数量分类方法对宽阔水林区亮叶水青冈林类型进行划分并对类型的分布规律、优势种的分布格局和生境梯度的变化进行分析的初步研究。     

太行山区不同植被群落土壤微生物学特征变化

为评价太行山区不同植被群落土壤微生物学特征,比较分析了针阔混交林、针叶混交林、针叶纯林、落叶阔叶纯林、灌丛和裸露地6种不同植被群落中的土壤微生物区系、微生物生物量和呼吸强度等指标的变化.结果表明,6种不同植被群落土壤中的微生物学特征存在较大差异. 灌丛地在微生物数量和微生物生物量两项指标中均为最高,其余植被群落在这两项指标中的顺序从大到小依次为落叶阔叶纯林＞针阔混交林＞针叶纯林＞针叶混交林＞裸地,土壤呼吸强度也有相似的变化趋势.在进行退化山地的植被恢复时,应充分重视生态系统的自然恢复能力.