贵州省8个自然保护区爬行动物分布

报道了贵州省8个自然保护区86种(亚种)爬行动物的分布状况。对贵州省自然保护区爬行动物种数和区系成分与保护区面积、森林面积、年均温、年均降水量、经度、纬度、海拔低点、海拔高点、相对高差等环境因素进行了相关性分析及t-检验。发现在贵州省爬行动物种数除与保护区面积和森林面积呈极显著正相关外,还与经度显著正相关;华中华南区种数与经度显著正相关;华南区种数与纬度显著负相关,与年均降水量显著正相关。本文还探讨了爬行动物的分布特点,包括经度和纬度地理替代。发现由西向东,西南区种的比例逐渐减少,华中区种和华中及华南区种的比例逐渐增加,呈现经度地带性变化。由北向南古北界东洋界广布种的比例逐渐减少、华中及华南区种和华南区种的比例逐渐增加,呈纬度地带性变化。     

影响披碱草属植物遗传分化和亲缘关系的地理因素分析

用微卫星标记法对产自中国青藏高原和蒙古高原地区9种披碱草属（Elymus L．）植物的40个居群进行遗传变异和亲缘关系分析,居群问遗传相似系数为0．020～0．957,居群间遗传距离与地理因素关系密切。以垂穗披碱草（Elymus nutctns Griseb．）为例,采用二维和三维Mantel检验,对遗传距离和地理因素间的关系（纬度、经度和海拔）作进一步分析,结果表明,地理位置（纬度和经度）是影响垂穗披碱草居群微卫星遗传差异的最重要因素（R=0．478;P＜0．05）,其次是海拔（R=0．258;P＞0．05）。单一地理位置因素（纬度或经度）与遗传距离的相关性并不明显,但从单一地理位置因素与遗传距离的相关系数、可信度区间来看,纬度对遗传分化的影响程度大于经度。     

地形对新疆昌吉州草地净初级生产力分布格局的影响

新疆草地资源丰富且地形多变,地形作为影响植被生产力最主要的环境因素之一却未被充分考虑。以Landsat和DEM为数据源,以新疆昌吉州草地为研究对象,应用CASA模型计算得到连年的净初级生产力,采用Arc GIS的空间分析方法对新疆昌吉州草地2000—2016年的净初级生产力分布进行了分析。研究结果表明,地形对生产力的分布有着显著影响,在海拔、坡度和坡向3个地形因子对整体趋势变化的影响分析中发现,坡度引起的NPP变化最大,坡向次之,海拔较小。在整体特征上,海拔每升高30 m,生产力增加4.11 g/m~2;坡度每增加1°生产力增加-0.225 g/m~2;N坡向生产力水平最高(23.23 g/m~2),SW坡向最低(3.54 g/m~2)。不同生产力年份生产力在地形因子作用下变化趋势相同但变化幅度不同,较高生产力年份中3个地形因子的变化幅度都是最大的。     

1998—2017年祁连山南坡不同海拔、坡度和坡向生长季NDVI变化及其与气象因子的关系

祁连山是我国西北地区重要的水源涵养保护区,是我国地形第一、二阶梯分界线,对气候变化极其敏感。基于气温、降水量和归一化植被指数(NDVI)数据,使用趋势分析、小波分析和相关分析方法,结合数字高程模型(DEM)数据,从海拔、坡度和坡向的角度探讨祁连山南坡NDVI变化及其与气温和降水的关系。结果表明: 1998—2017年,祁连山南坡生长季NDVI整体呈增长趋势,增长趋势为0.023·10 a^-1。NDVI值在不同海拔、坡度和坡向上的变化存在差异性,NDVI值随海拔的升高呈先增后降趋势,海拔2700～3700 m区域的植被覆盖状况较好,＞4700 m区域的植被出现退化现象;NDVI值随坡度增加呈降低态势;NDVI值在坡向上的差异较小,但阳坡的植被覆盖状况好于阴坡。生长季NDVI与气温、降水的关系密切,生长季NDVI、气温、降水均具有14年的变化周期,而不同海拔、坡度、坡向的植被受到气温和降水的影响不同,海拔＜3700 m、＞4700 m区域、坡度＜25°区域和各坡向区域的植被均易受降水影响。     

广西木论喀斯特森林考察记

木论喀斯特原始森林区位于黔桂两省交界的广西环江毛南族自治县境内,年平均气温为16.9℃,年平均降雨量1389.1—1750.3毫米,区内喀斯特地貌十分发育,地势西北高、东南低,最高峰海拔1043.8米,最低处海拔270米,一般山峰相对高度在200—350米之间。由于地理位置偏僻、地形险峻复杂、交通不便等因素,这里幸存了约1.5万公顷的喀斯特原始森林,它与相邻的贵州茂兰林区在地理位置上连成一片,是世界上同纬度地区残存下来的绝无仅有     

山西华北落叶松林分类学多样性

以山西华北落叶松林为研究对象,调查了40个样地,共记录了219种植物,隶属于3门5纲34目49科145属。山西华北落叶松林下的物种组成和分类单元比较丰富,但主要以几个大的分类单元为主;在目的水平上集中于蔷薇目和桔梗目,在科水平上集中于菊科、蔷薇科、毛茛科。植物科内种、属组成差异较大。应用平均分类差异指数Δ+与分类差异变异指数Λ+对山西华北落叶松群落进行了分类学多样性分析,结果表明:40个样地的Δ+值大部分位于理论平均值曲线之上,说明山西华北落叶松林物种分类多样性较大,物种间的亲缘关系较远;所有样地的Λ+值均位于Λ+值的理论平均值曲线之上,表明山西华北落叶松林物种分类等级的均匀度较差,低于平均理论均匀度。平均分类差异指数Δ+与环境因子中的经度、坡度、坡位、海拔和种数相关性显著(P0.05),与纬度和坡向相关性不显著(P0.05);分类差异变异指数Λ+与海拔、经度、坡度和种数相关性显著(P0.05),与纬度、坡向和坡位相关性不显著。     

黑河上游天然草地蝗虫密度与地形关系的GAM分析

地形差异性导致的环境异质性是小尺度范围内生物空间格局形成与维持的重要机制之一,也是导致物种密度分布差异的前提条件.借助GIS和S-Plus软件,利用广义可加模型(GAM)于2009年7-8月对影响蝗虫分布的地形因子进行了研究,在定量分析黑河上游祁连山区北坡地形特征的基础上,研究了该区域蝗虫密度与地形之间的关系.结果表明:蝗虫密度受地形因子影响的顺序为坡向＞海拔＞坡度＞坡位＞平面曲率＞剖面曲率;蝗虫密度在坡位、平面曲率以及剖面曲率各个梯度上的分布比较均衡,在坡向和坡度梯度上呈二次抛物线分布,在海拔梯度上呈“S”曲线分布;从分布区域上来看,蝗虫主要分布在海拔2550～2650 m区域,坡向上则主要集中在西北坡和西坡,与实际观测情况一致.蝗虫密度与地形因子之间的相互关系及其分布状态反映了地形特征对水热等条件的影响,使蝗虫分布格局呈现多元化和以及破碎化状态.     

环境梯度下蒙古栎群落的物种多样性特征

通过样地法研究了东北地区处于不同经度、纬度和海拔的 13个地点蒙古栎群落的物种丰富度、Gini指数、PIE指数、Shannon指数和 Pielou指数 ,利用相关和回归的统计方法分析了不同地点物种的丰富度指数、Simpson多样性指数和 Shannon多样性指数与各地所处的经度、纬度和海拔的关系。结果发现 :不仅不同地点 (较大尺度 )的物种丰富度和多样性指数均有差异 ,即使在相同的地点 (较小尺度 ) ,物种丰富度及多样性指数也有差异 ,有时还具有很大的差异 ,呈现空间异质性分布的特征 ;因为影响这些多样性指数的环境因子更加复杂 ,不仅受经度、纬度和海拔的影响 ,也受地形、群落的年龄、干扰史等多种生态因子影响。不同地点的物种丰富度与海拔和纬度都具有明显的相关性 (p<0 .0 5 ) ,物种丰富度随海拔和纬度的升高而降低 ,依据显著度的大小可以推测物种丰富度与海拔的相关性比与纬度的相关性更密切 ;蒙古栎群落不同类群的植物种的丰富度具有不同的分布格局 ,木本植物的丰富度与当地纬度具有明显的相关性 (p<0 .0 5 ) ,而与所在地的海拔没有显著的关系 (p>0 .0 5 ) ,而草本植物受海拔的影响更显著 (p<0 .0 5 ) ,而与纬度之间没有显著的关系 (p>0 .0 5 )。群落的 Gini指数、PIE指数、Shannon指数和Pielou指数未发现与海     

桂西地区南亚热带落叶栎林群落组成及物种多样性研究北大核心CSCD

落叶栎林是桂西地区南亚热带的典型次生林,也是该区域落叶阔叶林的重要群系组。该研究采用典型样方法对桂西地区落叶栎林群落进行调查,分析了该区域落叶栎林群落的物种组成、区系成分、物种多样性特征及其与地形因子的关系,为桂西地区南亚热带植物多样性保护与恢复提供依据。结果显示:(1)研究区落叶栎林群落维管束植物共计269种,隶属80科178属。(2)种子植物区系以热带成分为主,同时表现出一定程度的温带过渡性质。(3)聚类分析表明,调查的落叶栎林群落可分为云南波罗栎林、栓皮栎林、白栎林、麻栎林4种林分类型,其中以白栎林群落的物种多样性最高,且灌木层的物种多样性显著高于乔木层和草本层。(4)RDA分析显示,落叶栎林群落不同层次物种多样性的差异受地形因子的影响,多样性指标与经度、纬度、海拔之间具有明显的相关性(P<0.05),其中乔木层物种多样性主要与经度、纬度呈显著的相关性,灌木层物种多样性与纬度、海拔相关,草本层物种多样性与经度、纬度、海拔之间均有相关性。     

基于小波变换的武夷山自然保护区NDVI与地形因子多尺度空间相关分析

以武夷山自然保护区为研究区域,用海拔、坡度、坡向和NDVI作为地形和植被景观变量,研究了地形-植被关系的尺度依赖性问题;利用小波分析工具,分别构建地形、植被因子在不同尺度上的小波方差图,然后利用小波系数计算NDVI和地形因子相关性.结果表明:武夷山自然保护区内NDVI及其地形因子均存在至少2个清晰的尺度结构,并且均是较大尺度上的小波方差更大,地形-植被二者存在的较小尺度区间比较一致,而较大的尺度区间略有差异;地形因子在中高尺度上与NDVI的相关性更强,反映了地形因子作为大的宏观制约因素对NDVI起作用;坡度和坡向与NDVI的相关性随尺度变化规律复杂并且波动性非常大.本研究有助于揭示自然保护区境内地形.植被多尺度复杂相关关系,同时也表明小波分析为揭示自然要素的多尺度空间结构提供了强有力的工具.     

祁连圆柏针叶解剖结构对高原寒旱环境的适应性分析北大核心CSCD

祁连圆柏(Juniperus przewalskii)是青海省森林生态系统的重要组成部分,为揭示祁连圆柏对高原寒旱环境的适应特性,该研究以青海省祁连圆柏当年生针叶为研究对象,采用石蜡切片法制片,测定其叶宽、叶厚、下角质层厚、下表皮细胞厚、叶维管束木质部及韧皮部厚,并利用回归分析及偏相关分析探讨了针叶解剖结构对经纬度、海拔、坡向的响应特征。结果表明:(1)祁连圆柏针叶解剖结构在经纬度上无显著变化,其解剖结构与经纬度均无显著相关性。(2)祁连圆柏针叶解剖结构与海拔关系存在阶段性和结构间的差异性,在环境压力较小的低海拔段(<3 200 m)无显著变化;在海拔3 200 m以上,祁连圆柏叶宽、叶厚、下角质层厚、下表皮细胞厚随海拔升高而不同程度地增厚;当海拔高于3 680 m时各针叶解剖结构增长趋势变缓,尤其是叶宽、叶厚增速下降比例更大;下角质层厚和下表皮细胞厚与海拔相关性最强,其次是叶厚、叶宽,但叶维管束木质部厚以及韧皮部厚与海拔始终均未表现出显著相关性。(3)6个地区阴坡祁连圆柏针叶下角质层厚均高于阳坡,且下角质层厚与坡向显著相关。研究认为,祁连圆柏对高原寒旱环境适应性强,经纬度变化、低海拔段和阳坡的环境压力不足以使其产生相应结构变化;在阴坡其通过增厚针叶下角质层厚来提高耐寒性,在高海拔段其通过增厚下角质层、下表皮细胞层以及叶宽、叶厚来适应极寒极旱等复杂的环境压力。     

坡向对海拔梯度上祁连圆柏树木生长的影响

选择青海省同德县南部河北林场的一个连续坡面,根据不同海拔和坡向设置4个采样点,采集祁连圆柏(Sabina przewalskii)树轮数据,分析不同海拔和坡向对树木生长的影响。结果表明:坡面上部3个采样点的树轮年表特征值均呈一定的变化规律——平均敏感值(MS)和标准差(SD)随海拔升高而增大,一阶自相关(AC)随海拔升高而递减,下限年表特征值均表现出与其他3点的不同,都是最值(MS和SD均最大,AC最小);年表间相关和主成分分析结果都显示出海拔梯度上的变化规律,但下限差异显著;树轮指数与当年6–8月平均气温的相关系数呈增强趋势,森林上限受当年7、8月平均气温影响较大,下限树轮指数不仅与当年6月和前一年11月的气温显著负相关,而且受前一年8月和当年5月的月降水量影响显著。与通常情况"下限树木生长受降水制约"比较,这里的温度作用增强而降水限制减弱。显然,坡向扭转是海拔梯度上影响祁连圆柏生长变化的重要因子。     

1982-2003年东北林区森林植被NDVI与水热条件的相关分析

以气象站点为研究单元,将1982—2003年东北林区森林植被月平均、季平均和年平均NDVI数据与其对应的水热条件(温度和降水)进行相关、偏相关和复相关分析。结果表明:温度是影响东北林区森林植被NDVI的最主要气候因子。春季、秋季不同森林植被平均NDVI与温度和降水呈极显著相关(P<0.01),其与温度的相关性高于其与降水的相关性。寒温带针叶林NDVI在生长季与温度和降水呈极显著相关(P<0.01),其与降水的相关性略高于其与温度的相关性,而全年温度对寒温带针叶林生长的影响高于降水。寒温带针叶林NDVI在4月份与降水的时滞偏相关性高于其他月份,相关系数达-0.385。温带针阔叶混交林NDVI在4—7月与温度的时滞偏相关性较高,相关系数分别为0.581,0.490,-0.266和-0.297。暖温带落叶阔叶林NDVI在4月份与温度的时滞偏相关性高于其他月份,相关系数为0.571;在7月份与降水时滞偏相关性高于其他月份,相关系数为-0.367。森林植被生长增长阶段NDVI受综合水热条件(温度和降水)的滞后影响显著。     

不同坡向高寒退化草地狼毒株高和枝条数的权衡关系

权衡关系是生活史对策理论的基础, 株高和枝条数的权衡关系对理解植物在不同生境下的表型可塑性有重要意义。该研究选择祁连山北坡高寒退化草地, 利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型(DEM), 并提取样地坡向数据, 采用广义相加模型(GAM)与偏相关分析相结合的方法, 分析了不同坡向影响下狼毒(Stellera chamaejasme)种群株高和枝条数的关系。结果表明: 随着坡向由北坡转向东坡、南坡、西坡, 草地群落地上生物量和盖度呈“减小—增大—减小”的变化趋势, 群落高度则先增大后减小; 坡向是影响狼毒株高和枝条数空间分异的主要地形因子; 随着坡向由北、东转向西、南, 狼毒种群株高呈下降趋势, 而枝条数呈上升趋势, 二者表现出此消彼长的权衡关系, 狼毒植株比叶面积先增大后减小。不同坡向狼毒株高和枝条数的权衡关系, 反映了异质生境中资源多重竞争下狼毒生物量分配机制和提高种群适应性的种群更新策略。     

Trade-off between height and branch numbers in Stellera chamaejasme on slopes of different aspects in a degraded alpine grassland

权衡关系是生活史对策理论的基础, 株高和枝条数的权衡关系对理解植物在不同生境下的表型可塑性有重要意义。该研究选择祁连山北坡高寒退化草地, 利用ArcGIS建立研究区域的数字高程模型(DEM), 并提取样地坡向数据, 采用广义相加模型(GAM)与偏相关分析相结合的方法, 分析了不同坡向影响下狼毒(Stellera chamaejasme)种群株高和枝条数的关系。结果表明: 随着坡向由北坡转向东坡、南坡、西坡, 草地群落地上生物量和盖度呈“减小—增大—减小”的变化趋势, 群落高度则先增大后减小; 坡向是影响狼毒株高和枝条数空间分异的主要地形因子; 随着坡向由北、东转向西、南, 狼毒种群株高呈下降趋势, 而枝条数呈上升趋势, 二者表现出此消彼长的权衡关系, 狼毒植株比叶面积先增大后减小。不同坡向狼毒株高和枝条数的权衡关系, 反映了异质生境中资源多重竞争下狼毒生物量分配机制和提高种群适应性的种群更新策略。     

中国兜兰属宽瓣亚属植物地理分布格局及其主导气候因子

为明确兜兰属宽瓣亚属(Paphiopedilum Subgen. Brachypetalum)植物在中国的自然地理分布格局及其主导气候因子,该研究以7种宽瓣亚属植物为研究对象并利用ArcGIS技术提取其在中国194个地理分布点的气候数据, 采用描述性统计分析宽瓣亚属植物在中国分布区的气候特点, 采用逐步回归拟合各气候因子与其经纬度分布的线性关系, 最后通过冗余分析(RDA)和蒙特卡洛(Monte-Carlo)检验量化各气候因子对宽瓣亚属植物地理分布的贡献率。结果表明: (1)宽瓣亚属植物在中国主要分布于滇东南、黔西南、黔南、黔东北、滇西北、桂北与黔南交界处以及桂西北至桂西南地区。(2)该亚属植物在中国分布区的昼夜温差月均值、年平均气温变化范围、最暖季度平均气温、最冷季度平均气温4项热量因子的平均值分别为8.13、23.70、23.62和9.23 ℃, 降水量变异系数、最湿季度降水量、最干季度降水量、干旱指数4项水分因子平均值分别为75.66%、673.10 mm、73.97 mm和26.12%, 整体上具有湿热的气候特点; 各物种间, 狭域分布的物种与广布种间的气候因子存在显著差异。(3)逐步回归分析表明, 各拟合方程均达到极显著水平, 昼夜温差月均值、最暖季度平均气温、最冷季度平均气温、降水量变异系数、最干季度降水量、干旱指数是影响中国宽瓣亚属植物沿经度分布的主要因子; 最冷季度平均气温、最湿季度降水量、年平均气温变化范围、最干季度降水量、降水量变异系数是影响中国宽瓣亚属植物沿纬度分布的主要因子。(4) RDA结果显示, 气候因子在第1轴的解释率为73.32%, 在第2轴的解释率为21.29%, 累计解释率为94.61%, 各气候因子的解释率大小排序为: 昼夜温差月均值(57.8%) >最暖季度平均气温(41.5%) >年平均气温变化范围(38.3%) >最干季度降水量(23.1%) >最冷季度平均气温(16.9%) >降水量变异系数(13.7%) =最湿季度降水量(13.7%) >干旱指数(3.0%)。因此, 昼夜温差月均值、最暖季度平均气温、年平均气温变化范围3个气候因子是影响中国宽瓣亚属植物分布的主导气候因子。     

Three‐dimensional change in temperature sensitivity of northern vegetation phenology

Understanding how the temperature sensitivity of phenology changes with three spatial dimensions (altitude, latitude, and longitude) is critical for the prediction of future phenological synchronization. Here we investigate the spatial pattern of temperature sensitivity of spring and autumn phenology with altitude, latitude, and longitude during 1982–2016 across mid‐ and high‐latitude Northern Hemisphere (north of 30°N). We find distinct spatial patterns of temperature sensitivity of spring phenology (hereafter “spring S_T”) among altitudinal, latitudinal, and longitudinal gradient. Spring S_T decreased with altitude mostly over eastern Europe, whereas the opposite occurs in eastern North America and the north China plain. Spring S_T decreased with latitude mainly in the boreal regions of North America, temperate Eurasia, and the arid/semi‐arid regions of Central Asia. This distribution may be related to the increased temperature variance, decreased precipitation, and radiation with latitude. Compared to spring S_T, the spatial pattern of temperature sensitivity of autumn phenology (hereafter “autumn S_T”) is more heterogeneous, only showing a clear spatial pattern of autumn S_T along the latitudinal gradient. Our results highlight the three‐dimensional view to understand the phenological response to climate change and provide new metrics for evaluating phenological models. Accordingly, establishing a dense, high‐quality three‐dimensional observation system of phenology data is necessary for enhancing our ability to both predict phenological changes under changing climatic conditions and to facilitate sustainable management of ecosystems.     

云南高原湖泊水葱克隆生长与有性繁殖特征及影响因子

为掌握挺水植物克隆生长与有性繁殖参数的空间分布格局特征及环境因子对植物繁殖的影响路径,该文利用云南高原的立体地形,通过空间替代时间的方法,探讨6个湖泊共有挺水植物水葱(Schoenoplectus tabernaemontani)的克隆生长、有性繁殖的地理差异和变化规律以及对环境变化的响应。结果表明:(1)密度、株高、基径等克隆生长参数,以及结实率、穗生物量及其投资比、种子产量、活性种子数等繁殖参数在不同地理空间上存在显著差异(P<0.05),而地上生物量无显著差异。(2)密度、株高、结实率、穗生物量及其投资比等参数具有显著的经纬度、海拔地带性分布特征,其中密度随纬度和海拔的增加而增加、随经度的增加而减小,而株高、结实率、穗生物量及其投资比随纬度和海拔的增加而减小、随经度的增加逐渐增大。(3)暖月和冷月均温,土壤全氮、全磷是影响水葱克隆生长(密度、株高)的关键因子,其中暖月均温影响最大,年均降水、土壤有机碳是影响水葱有性繁殖的关键因子,其中年均降水影响最大。综上认为,气候因子(暖月均温、冷月均温和年均降水)是影响云南高原湖泊湖滨带植物水葱生长和繁殖的主要因子。     

Climatic adaptation and the evolution of basal and maximum rates of metabolism in rodents

Metabolic rate is a key aspect of organismal biology and the identification of selective factors that have led to species differences is a major goal of evolutionary physiology. We tested whether environmental characteristics and/or diet were significant predictors of interspecific variation in rodent metabolic rates. Mass-specific basal metabolic rates (BMR) and maximum metabolic rates (MMR, measured during cold exposure in a He-O2 atmosphere) were compiled from the literature. Maximum (Tmax) and minimum (Tmin) annual mean temperatures, latitude, altitude, and precipitation were obtained from field stations close to the capture sites reported for each population (N = 57). Diet and all continuous-valued traits showed statistically significant phylogenetic signal, with the exception of mass-corrected MMR and altitude. Therefore, results of phylogenetic analyses are emphasized. Body mass was not correlated with absolute latitude, but was positively correlated with precipitation in analyses with phylogenetically independent contrasts. Conventional multiple regressions that included body mass indicated that Tmax (best), Tmin, latitude, and diet were significant additional predictors of BMR. However, phylogenetic analyses indicated that latitude was the only significant predictor of mass-adjusted BMR (positive partial regression coefficient, one-tailed P = 0.0465). Conventional analyses indicated that Tmax, Tmin (best), and altitude explained significant amounts of the variation in mass-adjusted MMR. With body mass and Tmin in the model, no additional variables were significant predictors. Phylogenetic contrasts yielded similar results. Both conventional and phylogenetic analyses indicated a highly significant positive correlation between residual BMR and MMR (as has also been reported for birds), which is consistent with a key assumption of the aerobic capacity model for the evolution of vertebrate energetics (assuming that MMR and exercise-induced maximal oxygen consumption are positively functionally related). Our results support the hypothesis that variation in environmental factors leads to variation in the selective regime for metabolic rates of rodents. However, the causes of a positive association between BMR and latitude remain obscure. Moreover, an important area for future research will be experiments in all taxa are raised under common conditions to allow definitive tests of climatic adaptation in endotherm metabolic rates and to elucidate the extent of adaptive phenotypic plasticity.