我国草地螟发生间歇期的区域格局变化

2010—2016年我国草地螟一直维持总体轻发态势。为从长时间序列上分析连续轻发年份的历史地位,以1979年以来第2、3个暴发周期及其之间的间歇期为对照,分析了2010—2016年草地螟连续轻发的特点,即全国种群规模维持在历史低位,西北地区发生面积和比率加大,发生区域向西部缩减,提示我国草地螟种群发生已进入间歇期。分析了1979—2016年时间序列上华北、东北、西北3个地区的发生情况对全国的影响,结果表明:(1)华北地区、东北地区的发生面积自然对数值与全国发生面积自然对数值呈极显著的线性正相关,即华北、东北地区与全国发生趋势的年际波动完全一致;(2)西北地区发生面积自然对数值与全国的线性相关性达显著水平,但在不同的历史阶段西北地区与全国的波动趋势有明显差别;(3)自第3个暴发周期的2005年以后,西北地区的波动曲线逐渐与全国趋同,推测这一变化与新疆种群的建立和发展有关。     

河南省近30 年植被指数与气象因子的相关性分析

GIMMS NDVI3g 数据因其具有半月合成及长时间序列的优势, 被国内外学者广泛应用于植被指数研究。因此利用河南省1982—2013 年该数据集和省内及周边共32 个气象站点的逐月气象数据, 采用均值法、克里金插值和相关性分析等方法, 分析了河南省近30 年来的植被指数与主要气象因子(温度、降雨量)的相关性。结果表明: (1)近30 年来,河南省年平均NDVI 呈波动性上升趋势, 其年增长率为0.002, 总体植被覆盖增加; (2)在全球变暖的大环境下, 省内年均气温显著增加, 其年平均增长率为0.038, 而降雨量则逐年减少, 其年下降率为2.151; (3)年平均NDVI 与年平均温度呈一般正相关, 两者增减基本同步, 而与降雨量的年际变化则存在一定的滞后性, 体现在当年降雨增多作用于来年植被NDVI 上升明显。(4)在植被覆盖较差的中部地区, 植被NDVI 与气温、降雨的相关性较高, 在植被覆盖较好的东部和西部地区, 其NDVI 与气温、降雨的相关性相对较低, 该结果为土地遭破坏区域的生态恢复提供了理论参考。     

基于Maxent模型的不同气候变化情景下我国草地螟越冬区预测

草地螟(Loxostege sticticalis L.)是我国华北、东北和西北地区农牧业生产的重大害虫,其每年暴发成灾的程度及造成的经济损失与越冬虫源基数或面积密切相关,但我国草地螟主要越冬区的变化规律至今尚未见报道。为了阐明全球气候变化条件下我国草地螟越冬区的变化规律,以1951—2000年我国草地螟越冬场所及面积为基础,结合政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告发布的BCC-CSM1.1气候模式数据,采用最大熵(Maxent)模型预测了4种气候变化(RCP 2.6,4.5,6.0和8.5)情景下2050s及2070s我国草地螟越冬区的变化情况。研究结果:1)训练数据集和测试数据集的受试者工作特征曲线下的面积(AUC)分别为0.989和0.987,表明模型的模拟精度很好。2)经Jackknife方法检验,降雨量变化方差bio_15是最重要的变量,最湿月份降雨量bio_13次之,最后为10月份降水量prec_10及年温变化范围bio_7。这些环境变量对模型的贡献率均超过10%,是模型构建最重要的环境变量。3)在各种气候变化情景下,到2050s及2070s我国草地螟的越冬区面积和位置相对于当前都有不同程度的扩大和北移。其中高适宜越冬区面积为当前的1.41—2.94倍,其质心位置向北移动78.79—226.97 km。这些结果表明,我国未来草地螟越冬场所将会扩大和北移。     

北半球500hPa高度场遥相关指数对我国草地螟成虫物候期与幼虫发生面积的影响

北半球500hPa高度场的遥相关指数(遥相关指数)是一个综合了气温,降水以及气压等众多气象因素的气候变化指数,很多生物学现象都与其有关;为了探究遥相关指数是否对我国的草地螟的发生危害有影响,作者分析了我国草地螟Loxostege sticticalisL.成虫物候期及幼虫发生面积的变化趋势及两者与遥相关指数的相关关系,结果表明:我国草地螟成虫始见期年际间有显著提前的趋势,平均每年提前0.40d,与1—5月极地-欧亚型遥相关指数均值(POL1-5)相关性最大;终见期有显著延后的趋势,平均每年延后1.31d,与6—10月东太平洋型遥相关指数均值(EP-NP6-10)相关性最大;全国草地螟幼虫发生面积年际间有显著增长的趋势,平均每年增长57.07khm2,与1—10月东大西洋型遥相关指数均值(EA1-10)相关性最大。     

白头叶猴栖息地的气候生态环境特征

根据崇左市白头叶猴栖息地（江州区气象站和扶绥县气象站）主要气象要素的观测资料进行调查统计分析,结果表明白头叶猴栖息地的年平均日照时数为1634．3～1714．9h;年平均气温为22．0～22．3℃;年平均最高气温为26．9-27．5℃,年平均最低气温为18．6℃,年极端最高气温为41．2℃,年极端最低气温为-1．9℃,日平均气温≥10℃的年平均活动积温为8033．8-8152．2℃;年平均降雨量为1201．6～1222．2mm;年平均蒸发量为1645．8-1675．3mm;年平均相对湿度为78％-79％;年平均风速为1．1～1．9m／s。     

广西龙胜县里骆林区土壤微生物区系生态分布及生化活性的研究

里骆林区位于龙胜县中部,地理位置在北纬25°50′—25°58′,东经110°02′—110°07′,属高炮山岭的南坡,地势自东北向西南倾斜,从海拔1703m 下降到210m 左右,面积100km~2,是龙胜县水源林基地,也是龙胜县人工林生产基地。里骆林区地处亚热带,气候温凉湿润,雨量充沛,在海拔370m 的伍家,年平均气温17.6℃,最冷月平均气温7.1℃,最热月平均气温26.0℃,年降雨量1580.0mm,年平均相对湿度81%。而海拔1020m 的西江坪,年平均     

近60年气候变化对天童地区常绿阔叶林净初级生产力的影响

基于天童地区1954-2009年日序列气象数据,采用周广胜NPP模型,研究了天童地区近60年气候变化规律及其对常绿阔叶林NPP的影响,结果表明:1)近60年,天童地区月平均气温、降雨量和月参考蒸散量(ET0)在7、8月份明显增加,年平均气温、降雨量和ET0增加趋势十分显著(P<0.001);2)天童地区常绿阔叶林56年NPP的平均值为12.196t.hm-2.a-1,近60年升高趋势极为显著(P<0.0001);3)未来温度升高2℃,降水量增加20%的情景下,该地区常绿阔叶林的NPP将升高15.9%。未来温度升高2℃,降水量减少20%的情景下,NPP将降低4.9%。未来温度升高2℃,降水量不变的情景下,NPP将增加5.5%;4)年降雨量、ET0年均值和年平均气温是影响NPP变化的主要因子。     

棉田非靶标害虫发生丰度与气象因子的关联性分析

【背景】近年来,全球气候条件不断变化,其对农田生态系统和病虫草害发生的影响较大。【方法】于2009~2013年在河南安阳田间小区系统调查了转基因棉田和非转基因棉田主要害虫种群丰度,结合5年间本地气象因素,分段分析了影响棉田主要害虫发生的关键气象因子及其关键影响时期。【结果】不同害虫发生危害的关键气象因子及其关键影响时期不同,且不同害虫种群丰度与气象因子及其影响时期有不同的相关性。影响棉蚜的关键性气象因子是1~8月的平均气温,与相对湿度和降雨量相关性较低;影响棉叶蝉的关键气象因子是1~4月的降雨量,其次是1~8月的相对湿度,而平均气温与其相关性很低;5~8月降雨量对烟粉虱有一定的抑制作用,平均气温和相对湿度对其无显著影响;影响棉蓟马的关键气象因子是平均气温,其次是5~8月相对湿度,降雨量与棉蓟马丰度相关性较低;平均气温、相对湿度和降雨量与盲蝽种群丰度的相关性很低,其发生危害可能是多种气象因子协同作用的结果。【结论与意义】本研究结果可为气候变化条件下棉田主要害虫的预测预报和防御提供理论依据。     

雅鲁藏布江黑颈鹤越冬地气温时空变化特征

利用雅鲁藏布江黑颈鹤越冬地周边13个气象站点1980—2015年气温资料,对雅鲁藏布江黑颈鹤越冬地年际气温和越冬期气温变化进行研究。结果表明:1980—2015年,越冬地年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈极显著增加趋势,越冬期气温年际变化波动振幅相对全年平均变化较大。其中越冬期最高气温增温速率最快,较年际增暖率高0.09℃/10a。越冬地年气温和越冬期气温增温速率变化趋势在空间上表现较为一致。越冬期平均气温、最高气温和最低气温的周期变化较全年均有所提前,存在一个2年的周期振荡。越冬期平均气温、平均最高气温、平均最低气温在统计时段内发生了突变,突变年份分别为1995年、1998年、1993年,气温日较差没有发生突变,越冬期气温和越冬期气温突变的方向除气温日较差以外都是由冷位相到暖位相突变。开展雅鲁藏布江黑颈鹤越冬分布区气候变化的长期监测,对于分析和精准识别气候变化对黑颈鹤越冬地分布区生境的影响,强化对黑颈鹤越冬地的保护研究有着重要的意义。     

西北旱寒区地理、地形因素与降雨量及平均温度的相关性——以甘肃省为例

地理、地形因素是影响西北旱寒区农业种植结构和生态保育的重要因素之一。以甘肃为例,在遥感和GIS技术支持下,选取该地区122个气象站点的1980、1990、2000年3个年份各月降雨量和平均气温作为数据源,分析了各月降雨量和平均气温与经纬度、海拔、坡向、坡度之间的相关关系。结果表明,降雨量与经度、纬度和海拔3个地理、地形因子相关性较大,与坡度和坡向无显著性相关;降雨量和纬度之间存在普遍的显著性负相关,平均偏相关系数在0.5以上。另外,月平均气温与经度、海拔具有很高的显著性负相关,其中平均气温与海拔之间的偏相关系数达到0.9以上,但与坡度和坡向的相关性不显著。更进一步,分析了3个年度各月的月平均气温与纬度之间的关系,虽然气温和纬度之间存在一定的相关性,但随着年份的变化,温度与纬度具有显著性相关的月份数在减少,并且在存在相关性的月份中,气温同纬度之间的偏相关系数也在逐年减小,纬度对温度的空间分布的影响正逐渐变弱。研究结果支持了中国西北干旱区范围正向东南扩展的结论,并为全球变化下旱区农业生态系统管理提供理论潜力。     

Climate‐induced increase of moth multivoltinism in boreal regions

Aim An increase in multivoltinism in ectothermic animals has been proposed by several authors as a possible outcome of climate warming, especially in high latitudes. We tested this prediction with large‐scale empirical monitoring data for boreal moth communities. Location Finland, northern Europe. Methods Our data set comprised observations of multivoltine species made in the Finnish moth monitoring scheme ‘Nocturna’ trap sites during the period 1993–2006 along an exceptionally long latitudinal gradient of 1000 km. To compare recent changes in moth multivoltinism with a longer time period, we gathered older time series of moth observations from five locations. We used generalized linear mixed models (GLMMs) to detect possible temporal and geographical trends in the annual occurrence of multivoltinism. We also identified areas where the recent changes in multivoltinism have been greatest. Monthly average temperatures of spring and summer periods and annual sum of growing degree days above 5 °C (GDD5) were used as explanatory variables to distinguish the main climatic correlates of moth multivoltinism. Results We observed a clear increase in the occurrence of moth multivoltinism during the period 1993–2006. The incidence as well as the recent increase in multivoltinism were highest in southernmost Finland and decreased towards the north. We also detected a weaker, although significantly positive, trend of moth multivoltinism in southern Finland during the period 1963–92, suggesting that this increasing trend might already have begun earlier. The most important climatic correlates for the annual occurrence of moth multivoltinism were the mean summer temperature (periods May–July and June–August) and GDD5, but all the tested climatic variables showed a significant univariate relationship with the occurrence of moth multivoltinism. All climatic variables showed an increasing trend during the period 1993–2006. Main conclusions The occurrence of multivoltinism has increased in northern European moth communities during recent decades, apparently as a response to increasing temperatures during the spring and summer seasons. The increase in multivoltinism was greatest in the southernmost parts of Finland, whereas in the northern landscapes recent warming has triggered multivoltinism in only relatively few moth species.     

高寒草甸植物群落生长发育特征与气候因子的关系

为合理利用高寒草甸资源，探讨近年来气候变化对高寒草甸的影响，以青海省甘德县高寒草甸为例，基于牧业气象站1976-2006年的气象资料和1994-2006年的牧草观测资料，分析了草地植被地上生物量、高度、盖度和物候期等群落特征以及当地气温、降雨等气象因素的年际变化趋势，采用典型相关分析法和逐步回归分析法对草地植物群落特征变化与气象因子的关系进行了研究，综合分析了影响植被生长状况的关键因子，结果表明：（1）青藏高原高寒草甸总体呈年均气温和平均地温上升、年降水量下降的"暖干化"趋势，牧草盖度高度增大，产量减少，整体观测水平下的牧草物候期推迟。（2）牧草的高度、盖度及产量对不同气候因子的响应程度不同。牧草高度与盖度对温度因子的变化更敏感，牧草产量对水分因子的变化更敏感。平均地温和相对湿度越高，牧草高度越高，产量越多。（3）不同牧草的物候期受不同气象因子的影响，变化趋势也不相同。从整体水平上看，牧草物候期对温度因子更敏感，温度越高，物候期越提前。     

天山中段主要植被类型中种群的空间分布格局与环境的关系

 用生物地理统计学的空间相关图及空间相关指数方法研究了天山中段主要植被类型中种群的空间分布格局及其影响种群空间分布格局的主要环境因子。主要考虑了山地荒漠、亚高山草甸和高山草甸3种植被类型,以及30年平均降水量和月平均气温、海拔、土壤pH值和有机质含量等9种环境及气象因子。结果表明：影响天山北坡荒漠植物种群空间分布格局的主要因子是海拔。结果表明：影响天山越高分布越少,而7月平均温度越高分布越广;影响南坡荒漠优势物种空间分布的因子较复杂,但土壤中N含量是其中一个重要因子。影响亚高山草甸优势种群空间分布的因子较多,但比较重要的因子包括土壤CaCO3含量及1月平均温度为负面因子,而降水量是比较重要的正影响因子;影响高山草甸优势种群空间分布的主要因子虽然很多,但是降水量、1月平均温度和7月平均温度等是主要影响因子。     

近30年河北大海陀自然保护区山地草甸植被(NDVI)变化及其对气候的响应

河北大海陀自然保护区地处我国暖温带落叶阔叶林区,草甸植被多处于山地顶部,对外界干扰敏感。为了研究该地区的草甸植被变化以及其对气候变化的响应,收集了该地区近30年的TM遥感影像资料,1980—2015年的气候数据,包括年平均气温、7月份平均气温、1月份平均气温、年降水量、6—8月平均降水量等多个气候指标,以及大海陀自然保护区及其周边地区的地形数据等,用滑动平均法、M-K检验法、相关分析法及偏相关分析法等方法分析了大海陀自然保护区草甸植被NDVI及其与气候响应。结果表明:(1)近30年来,大海陀自然保护区草甸植被NDVI呈先上升后下降的趋势,在2004年NDVI达到最高,随后逐渐下降。(2)大海陀自然保护区草甸区域的年降水量变化整体表现为波动循环的趋势,总体略有上升,但没有达到显著水平;年均温变化表现为上升趋势,且达到了极显著水平,该地区的气温上升趋势主要由以1月为主的冬季温度升高而引起。(3)草甸植被NDVI与年均温成显著的负相关关系,与年降水量的关系不明显。     

近56年来科尔沁沙地气候变化特征

根据1951-2006年的气温和降水资料,研究了干旱少雨、生态环境脆弱、土地荒漠化严重的科尔沁沙地近56年的气候变化特征.结果表明:1951-2006年,科尔沁沙地的气温以0.28℃·10 a~(-1)的速度上升,远大于全球近50年来0.13℃·10 a~(-1)的平均增温速率;各季节气温都呈上升趋势,冬、春季增温速率极显著(P<0.001),增温速率分别为0.46和0.39℃·10 a~(-1);年最高气温(0.17℃·10 a~(-1))与年最低气温(0.42℃·10 a~(-1))均呈极显著地增加趋势(P<0.01);降水量年际间波动较大,无明显的变化趋势,各季节降水量也没有明显的变化规律;年降水日数呈显著减少趋势(1.3 d·10 a~(-1)),各季的降水日数虽都有逐年减少趋势,但没有达到显著水平;年降水强度和各季降水强度都没有明显的变化规律;年总小雨日数呈显著的减少趋势(P<0.05),减少速率为1.0 d·10 a~(-1).

Abstract：

Based on the 1951-2006 air temperature and precipitation data from seven meteoro-logical stations in Horqin Sandy Land, the past 56-year climate change characteristics in this semi-arid area with vulnerable eco-environment and severe land desertification were analyzed. From 1951 to 2006, the mean annual air temperature in this area increased by 0. 28℃·10 a~(-1), much higher than the global average value of 0.13℃·10 a~(-1) in recent 50 years. The increasing trend of the temperature appeared in all four seasons, but was only significant in winter and spring (P<0.01), with an increasing rate of 0. 46℃·10 a~(-1) and 0.39℃·10 a~(-1), respec-tively. Both the maximum and the minimum mean annual temperatures increased significantly (P <0. 01), and the increasing rate was about 0.17℃·10 a~(-1) and 0.42℃·10 a~(-1), respec-tively. The annual precipitation fluctuated among years, with no obvious change trend at yearly and seasonal scales, while the precipitation days decreased significantly at yearly scale (1.3 d·10 a~(-1)) but not at seasonal scale. No obvious change patterns were observed in the precipitation intensity both in yearly and seasonal scales. The annual light-rain days decreased significant (P <0.05) in a rate of 1.0 d·10 a~(-1).     

东北地区草地螟1999年大发生的虫源分析

草地螟是我国北方重要的迁飞性害虫,对其虫源地及迁飞路线尚缺乏全面的认识。本文分析了1999年各地草地螟主要迁入峰期的天气学背景,并对风场的时空分布及草地螟迁飞轨迹进行了模拟。结果表明：1999年东北地区大发生的草地螟只有少部分来自以往认为的“主要发生基地”,其主要虫源来自蒙古共和国东部及中蒙边境地区;草地螟盛发期东北地区气旋性天气系统对草地螟的迁入和扩散有密切的关系,据此提出可将“东北低压”、“东北低涡”的发生、发展趋势与虫源地的情况结合起来作为监测草地螟迁入的预警指标。     

Source area of spring population of meadow moth, Loxostege sticticalis L. (Lepidoptera: Pyralidae), in Northeast China

The meadow moth, Loxostege sticticalis L., is an important outbreak pest in Northeast China. The spring population in Northeast China was considered as immigrants from North China; however, the population dynamics during 1996–2007 was not consistent with this traditional theory. In this study, the source area of the spring population of the meadow moth in Northeast China was identified by trajectory analysis using the wind field simulated by mesoscale numerical forecast model MM5. The results indicated that the population of the meadow moth in North China was able to migrate into Northeast China, but had not made a crucial contribution to the outbreaks there since the weather systems were generally adverse for such a long range migration in most of the years. On the other hand, high density cocoons of L. sticticalis have frequently been found in autumn in Northeast China since 1996. The trajectory analyses indicated that most of L. sticticalis in Northeast China in spring emerged from the cocoons that had overwintered either locally or in neighboring countries, i.e. Mongolia and Russia. The development of overwintering areas at higher latitudes coincides with the increased frequency of second-generation larvae; both phenomena might be attributed to the regional climate change associated with global warming.     

Rain in the desert; A precipitation reconstruction of the last 156 years inferred from Aleppo Pine in the Bardenas Natural Park,Spain

Understanding the regional hydroclimatic variability beyond the instrumental period is essential to contextualize the current climatic period within a longer record. Dendrochronology has been used as a powerful tool for estimating the temperature and precipitation variability of the last centuries on an annual and even seasonal scale. However, most of the centenary trees in Spain are located in high-elevation mountain environments, so the reconstructed signal is not representative of the climate variability of the lowlands, where the main cities and most of the population and human activities are located. Here we present a precipitation reconstruction of the Bardenas Natural Park, a semi-arid environment within the Ebro Valley, based on 61 new tree-ring width series of Pinus halepensis Mill. The new chronology, calibrated against high-resolution instrumental precipitation data, uncovers a high and robust relationship with the annual precipitation (from previous June to current May) (1951−2012 CE; r = 0.78;), representing the precipitation totals of the hydrological year. Our reconstruction explains 61 % of the annual precipitation for the period 1951−2012 and is representative of the lowlands of the Northeast of Spain. We identified 12 extremely dry and 11 extremely wet years, finding the first half of the 20th century to be the period with most extreme episodes of the reconstruction. Additionally, we found a strong agreement between our tree-ring based reconstruction and the lowlands documentary-based drought estimators (rogation ceremonies). These findings contribute to improving our understanding of past hydroclimatic variability in semi-arid lowland areas where available proxy records are rare.     

石羊河流域气候干湿状况分析及评价

分析了河西走廊石羊河流域用水区降水的年际时空分布和演化规律,用潜在蒸散、气候干旱指数、蒸降差计算了不同流域段的水分平衡收支情况。结果表明,20世纪80~90年代降水呈增加趋势,但量较小;春、夏季降水增加,秋、冬季降水减少;潜在蒸散多年平均值为1 026.1 mm,并由上游向下游逐渐增大。20世纪70~90年代潜在蒸散呈增加趋势,平均增加4.1~43.6 mm;季节潜在蒸散大小顺序为夏>春>秋>冬,平均为403.5~521.6 mm;历年气候干旱指数平均为0.002,极值出现在下游的民勤地区,达0.581。20世纪70~90年代,气候干旱指数呈增大趋势,气候变得越来越干燥;年水分亏缺量平均为810.7 mm,表现为水分严重不足。最后,提出了合理利用水资源的建议,以科学应对气候变化,促进流域经济持续发展。