祁连山气候变化特征及其对水资源的影响

祁连山作为我国重要的生态功能区、西北地区重要的生态安全屏障和河流产流区,是气候变化敏感区和生态环境脆弱区,其生态环境对西北地区经济发展起着重要作用。本研究利用祁连山区气温和降水观测数据、MOD10A2积雪产品以及石羊河、黑河和疏勒河流量资料,系统分析了1961—2020年祁连山区的气候变化特征,以及在气候变暖背景下,气候变化对祁连山区水资源的影响。结果表明: 1961—2020年,祁连山区平均气温呈显著上升趋势,升温速率达0.39 ℃·(10 a)^-1,西段升温速率最大,中、东段次之,冬季升温趋势最显著,春季最小;祁连山区平均气温在1997年发生突变。祁连山区年降水量总体呈波动增加趋势[10 mm·(10 a)^-1],中段增加最明显,2004年以来祁连山区处于多雨时期,气候呈暖湿化趋势;四季降水量均呈增加趋势,夏季降水增加对年降水贡献最大;年降水以年际尺度变化为主,2.8年的年际尺度贡献率高达64.3%。祁连山积雪面积受气温和降雪影响明显,与夏季气温存在负相关,与降雪量存在正相关;2016—2020年,祁连山增温趋缓、降雪增多,积雪面积呈增加趋势。2000年以来,祁连山升温加剧,降水增多,冰雪融水增加,石羊河、黑河和疏勒河出山径流均呈增加趋势。研究结果对祁连山区生态文明建设和应对气候变化具有重要意义。     

黑河上游山区土壤非饱和导水率测定及其估算——以排露沟流域为例

黑河上游山区土壤水分表现为非饱和特征,准确估算该区域表层土壤非饱和导水率(K10)可提高山区生态水文模型的可靠性.本研究野外测定了黑河上游排露沟流域的K10,并利用土壤传递函数(PTFs)以土壤机械组成、容重及土壤平均粒径作为分析因子进行模拟估算,结果表明:排露沟流域森林、草地、退耕裸地的K10均值分别为(0.21±0...     

灯光诱虫在森林—鱼塘复合生态系统中的作用

昆虫是森林生态系统中的重要组成部分。由于森林中枯枝落叶较多,生境复杂,为昆虫提供了良好的繁殖和栖息场所;因而在森林中昆虫的种类多,数量大。大多数昆虫都以森林     

黑石顶自然保护区南亚热带常绿阔叶林生物量与生产量研究Ⅴ.昆虫食叶量

1 引言 森林的昆虫食叶量是森林第二性生产的主要途径之一,对了解森林生态系统的第二性生产及物质循环都有很大意义,对森林虫害的防治也有积极意义,目前国内外对这方面的研究尚不多,对昆虫的食叶量、采食的特点及规律知道的很少。因此,深入进行这方面的工作很有必要。     

以昆虫作为指示生物评估森林健康的生物学与生态学基础

昆虫是森林生物多样性的重要组成部分,在森林生态系统主体群落中,昆虫与植物密切关联.森林害虫胁迫及昆虫多样性变动,对于评估森林生态系统健康状况具有重要价值.昆虫多样性可用于对森林生态系统健康的快速评估,如基于昆虫指示生物评价森林生态系统的毒害水平、物种丰富度、多样性水平、靶标昆虫的地位和特有种水平等.针对影响森林环境健康的重要干扰因子,本文阐述了应用昆虫作为指示性生物监测与评估森林健康状况的生物与生态学依据,讨论了昆虫种群,特别是珍稀物种种群在生境破碎干扰下的种群波动,以及大气污染、干旱和二氧化碳浓度升高等对昆虫种群密度与分布的影响等.同时,分析了昆虫作为指示性生物监测与评估森林环境健康所存在的问题.     

广西大瑶山蝗虫一新属四新种(直翅目:蝗总科:斑腿蝗科)

大瑶山位于广西中部偏东,是一个地质构造复杂,森林覆盖面积较大的低中山区。由于生态环境复杂多样,生物资源极为丰富。1981年9—12月、1982年3—4月,作者等曾先后两次随广西壮族自治区大瑶山自然资源综合考察队,对该山区进行了昆虫区系调查。采得蝗总科昆虫70余种,其中以斑腿蝗科(Catantopidae)占优势,内有一新属四新种。所有模式标本均保存于中国科学院上海昆虫研究所。     

鄂西棘腹蛙的生活习性及其食性的初步研究

棘腹蛙为山区流溪型种类,广食性,成蛙以捕食昆虫等动物性食物为主,蝌蚪主要摄食藻类等植物食物。棘腹蛙有显著消灭为害森林的动物(昆虫),其有益系数为68.31％。     

夏玛林区裸子植物名录

经调查采集标本鉴定和查阅历史资料确定,夏玛林区分布有裸子植物3科5属8种,青海云杉是本林区阴坡森林顶级群落的建群种,分布面积最大;祁连圆柏是林区阳坡分布森林的建群树种,目前分布范围很小。2树种的森林在历史上分布广泛,近现代由于人为破坏大幅度退缩。当前阳坡应积极培育祁连圆柏林,增加植被覆盖度;阴坡应开展青海云杉林的科学培育,改善林分结构,增加森林生物多样性。     

不同生境和去趋势方法下的祁连圆柏径向生长对气候的响应

利用青海不同生境祁连圆柏树木年轮样本,采用3种不同去趋势方法建立树轮年表,结合青海30个气象站的气象资料,分析不同生境和去趋势方法下祁连圆柏径向生长对气候的响应差异。结果表明,祁连山区,生长季前期的平均气温是祁连圆柏树木径向生长的主要限制性因子,NEP树轮标准化宽度年表与生长季前期冬季平均气温相关最好;在柴达木盆地,生长季降水量是该地区树木径向生长的限制性因子,SPL树轮年表对生长季降水量相关较好;在青南高原,祁连圆柏径向生长对春季温度响应最为敏感,而SPL年表与春季温度呈现明显的负相关关系,相关系数达-0.606;而在青海东部地区,祁连圆柏树木径向生长对气候的响应总体不显著。位于青海西部和北部的柴达木盆地和祁连山区祁连圆柏径向生长受西风气候的影响显著,尤其是柴达木盆地,其气候受西风主导;而青南高原受西南季风影响更为显著,该地区祁连圆柏径向生长同时受西南季风气候和海拔高度两方面影响;在青海东部,祁连圆柏径向生长受东亚季风影响更为显著。     

青藏高原特有植物祁连獐牙菜（龙胆科）的花综合征与虫媒传粉

雌雄异熟和异型花在一些被子植物中的共同存在被认为是一种有效避免两性花植物自交并促进异交的机制。本文报道青藏高原特有植物祁连獐牙菜Swertia przewalskii Pissjauk.的花同时具有雌雄异熟和异型花这两种特征。在此基础上,我们详细观察了该植物访花昆虫的访花行为,主要探讨这种促进异花传粉的机制是否能完全避免株内异花传粉的自交。繁育系统试验证明祁连獐牙菜单花套袋不结实,说明雌雄异熟和异型花的花特征完全避免了单花的自花传粉,自然结实必须依赖昆虫传粉才能完成。然而,该植物却是高度自交亲和的,因为人     

贺兰山天牛科昆虫区系组成及垂直分布

2013-2015年对贺兰山不同海拔和垂直植被带的天牛科昆虫进行系统调查,结果表明:贺兰山共有天牛科昆虫6亚科31属45种,其中,沟胫天牛亚科属、种数最多,有14属21种,其种数占总种数46.67%,天牛亚科有9属12种,幽天牛亚科有4属5种,花天牛亚科有2属4种,锯天牛亚科2属2种,膜花天牛亚科仅有1属1种。区系组成上,古北界有17种,占总种数的37.78%,其中中亚成分占35.29%,广布型28种,占总种数的62.22%。在我国昆虫地理区划中的分布共有13个分布类型,全国广布型最多,占总种数的20%。以蒙新区种类为主体,并与东北区和华北区关系密切联系。在垂直分布上,以山前阔叶林带采集到的天牛种类最多,有22种,占总数的48.89%;从低海拔的山前荒漠半荒漠带到高海拔的山地针叶林带,天牛物种数量逐渐增加;除山地草原带外,随海拔增高,古北界种类逐渐增多。通过聚类分析显示,山地针叶林带和针阔混交林带天牛种类组成相似性较高;山地灌丛带、山地疏林带和山前阔叶林带相似性较高;山前荒漠半荒漠带、山地草地带与其他植被带天牛组成差异较大。     

Ground vegetation in the Mongolian taiga forest‐steppe ecotone does not offer evidence for the human origin of grasslands

Question: Is the vegetation of meadow and mountain steppes distinct from the ground vegetation of light taiga forests in the transitional zone between these biomes? Location: Western Khentey Mountains, northern Mongolia. Methods: Vegetation was recorded from 100‐m² plots from all dominant types of light taiga forest and dry grassland. Distinctness of ground vegetation was studied with Detrended Correspondence Analysis (DCA). Results: Ground vegetation in the light taiga was significantly different from the herbal vegetation of meadow and mountain steppes. Clear separation was only absent for the Car ex amgunensis meadow steppes that occur in a narrow strip along the forest edge and are partly shaded by trees. Forest and steppe communities followed a moisture gradient according to the DCA ordination with light taiga forests at the moistest sites and steppe communities at the driest sites. Ulmus pumila open woodlands diverged from this pattern, because of their close spatial and phytosociological relationship to mountain steppes. Conclusions: The present results do not support the assumption that grasslands in Mongolia's transitional zone between forest and steppe would generally resemble the ground vegetation of light taiga forests. This contradicts a published hypothesis stating that the vegetation of meadow and mountain steppes would not clearly differ from ground vegetation of light taiga forests in the forest‐steppe transitional zone of Mongolia.     

内蒙古草原繁殖鸟类群聚组成之比较

利用 5月份温带草原鸟类繁殖期 ,在荒漠草原、草原、湿地、沙地和山地等植被 ,选取 1 1个面积 1 0 0 hm2 ( 50 0 m×2 0 0 0 m)同样大小的样区 ,由 3人各隔 1 50 m作平行的穿越线调查 ,并记录所见鸟类的种类与数量。同时 ,也在每一样区任取面积 1 m2 之植被样方 ,记载样方内植物的种类、垂直高度、覆盖度和植物鲜重。调查结果显示草原繁殖鸟类的种类不多 ,在无树的荒漠草原植被是 4～ 6种 ,草原植被在 5～ 8种之间 ,湿地植被 1 5种 ;在有树的沙地植被是 9～ 1 2种 ,山地植被 6种。鸟种多样性和丰富度指数不大 ,由大而小依序是沙地植被、湿地植被、山地植被、草原植被、荒漠草原植被 ;密度也不高 ,由大而小依序是无树草原的湿地植被、草原植被、荒漠草原植被 ,而后是有树草原的沙地植被、山地植被。鸟类食性分布方面 ,荒漠草原和草原植被以食杂性鸟类为优势 ;湿地植被以食虫性鸟类为多 ;沙地植被以食杂与食肉性鸟类为胜 ;山地植被以食虫和食杂性鸟类较多 ,并增加一些食肉性鸟类。     

新疆东部天山蝶类多样性及其垂直分布

2006-2008年研究了新疆东部天山蝶类多样性和垂直分布.结果表明:研究区域内共记录蝴蝶7科43属63种,占新疆已记录蝶类种数的24.80％,区系组成主要是古北种,占73％;其次是广布种,占27％,没有发现东洋种.其中蛱蝶科的物种数最多,为11属19种,蚬蝶科的物种数最少,只有1属1种.按海拔将生境分为5个垂直自然带,包括低山灌木草原带、山地森林草原带、亚高山草甸带、高山草甸带、垫状植被带.蝶类物种数和个体数排序为亚高山草甸带＞山地森林草原带＞低山灌木草原带＞高山草甸带＞垫状植被带.采用Shannon-Wiener指数和G-F指数对蝶类物种和科、属的多样性进行了分析评价,结果显示亚高山草甸带的蝶类多样性最为丰富,其次是山地森林草原带和低山灌木草原带,而高山草甸带和垫状植被带的蝶类多样性相对较低,物种和科、属多样性分析结果均一致.蝶类垂直分布明显,物种数和个体数随海拔变化的趋势类似,均为先增加后下降.蝶类区系成分随着海拔升高发生改变,广布种的比例逐渐降低,高山草甸带和垫状植被带只有古北种分布.研究结果显示,生境改变对蝴蝶群落影响明显,保护生境是保护蝴蝶生存的最主要措施.     

泾河流域上游土石山区和黄土区森林覆盖率变化的水文影响模拟

泾河流域上游是黄土高原的重要水源地和退耕还林工程区,在较大空间尺度上定量评价区内森林覆盖增加的水文影响对科学指导林业生态环境建设、保障区域水安全和可持续发展均有重要意义。为了在尽量排除地形、土壤、气候等作用的基础上定量评价森林的影响,将泾河上游划分为土石山区和黄土区,分别制定了多种森林恢复情景,利用分布式流域生态水文模型(SWIM)模拟评价了森林覆盖率及其空间分布变化对流域年蒸散量、年产流量、年地下水补给量、年土壤深层渗漏量及日径流洪峰的影响。土石山区模拟结果表明,增加森林覆盖将增加流域蒸散和减少流域产流,如现有森林覆盖(占全流域面积比例为13.8%)情景与现有森林变为草地(占全流域面积比例为0)情景相比时,流域年蒸散量从445.4 mm变为427.7 mm(减少了17.4 mm和4%);年产流量从42.4 mm变为53.5 mm(增加了11.1 mm和26.3%),年地下水补给量从61.6 mm变为76.9 mm(增加了15.3 mm和24.8%),年深层渗漏量从72.9 mm变为88.3 mm(增加了17.7 mm和24.3%);平均森林覆盖率每增加10%,导致流域年蒸散量增加12.8 mm,年产流量减少8.0 mm,年地下水补给量减少11.1 mm。在比较干旱和土层深厚的黄土区,增加森林覆盖将同样增大流域蒸散和减少流域产流,但变化幅度明显小于降水相对丰富和土层浅薄的土石山区,平均森林面积增加10%导致流域年蒸散量增加9.0 mm,年产流量减少4.5 mm,年地下水补给量减少8.8 mm;此外,在较缓坡面造林的水文影响大于较陡坡面造林。从森林水文影响的年内变化来看时,森林覆盖率升高的水文影响在土石山区和黄土区也有差别,如土石山区5—7月份的蒸散显著增加,5—10月份的深层渗漏均有减少;而黄土区是蒸散量在5—10月均有增加,深层渗漏在7—10月份显著减少。另外,土石山区森林覆盖率增加对日径流峰值的影响不显著,而黄土区则能明显削弱,这可能主要是因土石山区的高石砾含量土壤的渗透性能明显高于黄土区的黄土,而黄土区的森林能够明显改善土壤入渗性能和减少地面径流形成。     

The edge of two worlds: A new review and synthesis on Eurasian forest‐steppes

Aims

Eurasian forest‐steppes are among the most complex non‐tropical terrestrial ecosystems. Despite their considerable scientific, ecological and economic importance, knowledge of forest‐steppes is limited, particularly at the continental scale. Here we provide an overview of Eurasian forest‐steppes across the entire zone: (a) we propose an up‐to‐date definition of forest‐steppes, (b) give a short physiogeographic outline, (c) delineate and briefly characterize the main forest‐steppe regions, (d) explore forest‐steppe biodiversity and conservation status, and (e) outline forest‐steppe prospects under predicted climate change.

Location

Eurasia (29°–56°N, 16°–139°E).

Results and Conclusions

Forest‐steppes are natural or near‐natural vegetation complexes of arboreal and herbaceous components (typically distributed in a mosaic pattern) in the temperate zone, where the co‐existence of forest and grassland is enabled primarily by the semi‐humid to semi‐arid climate, complemented by complex interactions of biotic and abiotic factors operating at multiple scales. This new definition includes lowland forest–grassland macromosaics (e.g. in Eastern Europe), exposure‐related mountain forest‐steppes (e.g. in Inner Asia), fine‐scale forest–grassland mosaics (e.g. in the Carpathian Basin) and open woodlands (e.g. in the Middle East). Using criteria of flora, physiognomy, relief and climate, nine main forest‐steppe regions are identified and characterized. Forest‐steppes are not simple two‐phase systems, as they show a high level of habitat diversity, with forest and grassland patches of varying types and sizes, connected by a network of differently oriented edges. Species diversity and functional diversity may also be exceptionally high in forest‐steppes. Regarding conservation, we conclude that major knowledge gaps exist in determining priorities at the continental, regional, national and local levels, and in identifying clear target states and optimal management strategies. When combined with other threats, climate change may be particularly dangerous to forest‐steppe survival, possibly resulting in compositional changes, rearrangement of the landscape mosaic or even the latitudinal or altitudinal shift of forest‐steppes.     

西藏色季拉山种子植物垂直带谱的划分与分布特点研究

将色季拉山种子植物分布划分为山地暖温带针阔混交林带、山地温带针叶林带、亚高山寒温带针叶林带、高山寒带疏林、灌丛、草甸带和高山荒漠带。在上述基础上 ,分析了各带谱的区系组成、性质和特有种分布特点。     

基于生态系统服务视角的山水林田湖草生态保护与修复——以洞庭湖流域为例

山水林田湖草系统保护与修复的重要目标是维护和提升区域生态系统服务。基于山水林田湖草生命共同体理念,以维护和提升人类福祉所需的重要生态系统服务为目标,提出生态系统服务视角下的山水林田湖草系统治理框架,以实现流域生态系统整体保护、质量提升和格局优化。基于该框架,以洞庭湖流域为例,通过流域生态系统格局、生态系统质量状况分析、流域生态系统服务重要性评估和生态问题识别,构建流域生态安全格局,为实现可持续的山水林田湖草生命共同体提出系统保护与修复布局建议。通过洞庭湖流域的分析案例为流域山水林田湖草生态保护与修复重要区域的识别提供了可借鉴的指标和定量分析方法,为流域尺度构建生态安全格局、实现山水林田湖草系统保护和修复提供思路和途径。     

延河流域植物叶性状间关系及其在不同植被带的表达

以延河流域不同植被带的地带性植物群落为研究对象,对群落优势种和主要伴生种的6种叶片性状进行测定,分析这些性状及其关系随环境梯度的变化,以了解该区域植物对环境变化的适应策略.结果表明: 植物比叶面积(SLA)与叶组织密度(LTD)、叶片单位面积氮和磷含量均呈显著负相关,与单位质量叶片磷含量呈显著正相关;各性状间的尺度关系和生存对策在不同植被带不同,典型草原带和森林草原带植物LTD SLA的尺度依赖关系比森林带植物的强,而森林带植物叶片单位〖JP2〗面积N、P含量与SLA、LTD间的尺度关系较草原带更明显,植物对环境的适应策略发生了位移.在干旱贫瘠的草原带和森林草原带,植物以防御和抗胁迫策略为主,而在环境条件相对湿润、富养的森林带,植物以快速生长和资源优化配置策略为主.     

以绢蝶为代表的甘肃南部蝶类多样性

在甘肃南部地区的蝶类调查中,共记录到蝴蝶339种,分属于12科,157属,区系组成以广布种为主,占总种数的56.6%;古北种次之,占26.9%;东洋种最少,占16.5%;共采集到绢蝶15种,占分布于中国绢蝶总种数41种的36.6%。样线调查结果显示绢蝶在甘肃南部地区有比较明显的垂直性分布,高山亚冰雪稀疏植被带、亚高山灌丛草甸带、山地森林草原带及山地草原带均有绢蝶分布。各生境中绢蝶多样性与蝶类群落多样性进行比对得出变化趋势不一致,随着海拔升高,绢蝶物种丰富度S及Shannon-Wiener多样性指数呈逐渐上升趋势,而蝶类群落物种丰富度S及Shannon-Wiener多样性指数总体呈下降趋势。绢蝶是高原地区的特有珍稀物种,君主绢蝶(P.imperator)、依帕绢蝶(P.epaphus)、小红珠绢蝶(P.nomion)等3种绢蝶为甘肃南部地区常见种,元首绢蝶(P.cephalus)等8种绢蝶为甘肃南部地区偶见种,数量极少,其种群及生存状态需予以关注。