GEOGRAPHIC DISTRIBUTION AND POTENTIAL DISTRIBUTION ESTIMATION OF PSEUDOTAXUS CHIENII

 利用Diva-Gis软件对东亚特有单种属植物白豆杉(Pseudotaxus chienii)的地理分布格局进行研究。结合海拔图层和植被图层绘制白豆杉的分布图, 并用Diva-Gis中整合的Bioclim和Domain两个生态模型估测了白豆杉的潜在分布区。结果表明, 白豆杉分布在长江以南地区中低海拔450~1 500 m山区山坡林下、沟谷地带及溪边灌丛中, 浙江地区为白豆杉分布最为密集的地区。白豆杉的分布与植被类型和海拔有着密切的关系, 分布区的植被类型为常绿灌木林、阔叶林及常绿针阔叶混交林; 由东到西, 分布的最低海拔升高, 海拔范围缩小, 白豆杉资源量减少。白豆杉潜在分布区为浙、闽、粤、赣、湘、桂及黔几省及其交界处, 从浙江南部山区沿武夷山山系至南岭山系(向北到湘赣交界的罗宵山系甚至可以延伸到大别山系)至大瑶山山系(向北沿雪峰山)。保护方式应以就地保护为主, 同时兼顾其未来潜在的分布区, 关键是对白豆杉的适生区生境的保护。     

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...     

白花油麻藤（Mucuna birdwoodiana）的生态生物学特征

珍稀植物白花油麻藤(Mucuna birdwoodiana Tutch)是豆科(Leguminosae)黧豆属(Mucuna)常绿、大型木质藤本植物,具有重要园林绿化价值.对其生态生物学特征研究表明,白花油麻藤适合生长在热带和亚热带地区;光合速率日进程呈"双峰"曲线,有明显的"午休"现象.植株体内加权平均养分含量较低,叶片所含的养分较多,植物体钾和磷元素含量偏低,在其生长过程中应适当及时地补充其生长必需的氮、磷、钾等矿质营养元素,以维持植株生长所需的养分平衡.利用白花油麻藤在城市绿化等实际应用中,需考虑其生态生物学特征.     

基于MaxEnt模型评估刺五加在东北地区的空间分布

研究刺五加(Acanthopanax senticosus)在东北地区的潜在分布区及生态适宜性,针对267个刺五加分布样点数据和17个环境因子数据,应用最大熵模型(Maximum Entropy Model,简称MaxEnt)和地理信息系统(Geographic Information System,GIS)评估刺五加的地理分布。结果表明:最大熵模型的AUC值为0.929,模型预测结果的准确性可信度高,可以用来预测刺五加的地理分布。刺五加生态适宜区主要集中在长白山山脉及小兴安岭东南地区,分布面积约为22.12万km~2,存在概率最高的区域主要在辽宁省东部、吉林省东南部以及黑龙江省中部。影响刺五加地理分布的主要环境因子依次为:年均降水量、森林类型、极端低温、生长季降水量及海拔。耦合了大尺度环境数据、植被群落类型数据与刺五加分布之间的关系,预测了东北地区刺五加的生态适宜区及主导环境因子,为其种群恢复与开发利用提供了科学依据。     

用GARP生态位模型预测刺萼龙葵在中国的潜在分布区

检疫性杂草刺萼龙葵(Solanum rostratum)近年来扩散蔓延到中国华北地区,利用刺萼龙葵在原产地和其他入侵地的分布和14个环境变量,运用GARP生态位模型结合地理信息系统(GIS)对刺萼龙葵在中国的潜在分布区进行了预测,对环境图层的刀切法结果表明, 7个环境变量能提高预测的准确率,适合性卡平方一尾测验表明所建立的模型具有显著的统计学意义,预留数据的受测者工作曲线(ROC)检测表现出很好的预测能力,中国所有已知分布均被正确预测。刺萼龙葵在中国的潜在分布区极广,可以分布在除西藏、青海、海南及两广南部外的其他地区,尤其在华中、华北及华东地区的适生的可能性最高,由此刺萼龙葵可能进入一个危险的快速扩散阶段,应当引起相关部门的重视。     

中国潜在植被空间分布格局

潜在植被作为一种与所处立地达到平衡的演替终态,反映的是无人类干扰情况下,立地所能发育形成的最稳定成熟的一种顶极植被类型,是一个地区现状植被的发展趋势。潜在植被的研究能够真实反映气候条件对植被形态变化的影响,是植被-环境分类与关系研究的起点,也是全球变化与陆地生态系统研究的关键。以综合顺序分类法为基本理论基础,在GIS研究方法支持下,利用我国2348个气象台站1961～1990年30a的气候资料,对我国潜在植被类型进行了划分,得出以下结论：（1）分布在我国的潜在植被类型有41类,表现出了我国潜在植被的多样性特征;从面积相对比例来看,我国潜在植被在分布面积上很不均匀,面积最大的寒冷潮湿多雨冻原、高山草甸类分布面积达到1526188km^2,面积最小的炎热微干稀树草原类分布面积仅为13km^2。（2）海拔0～6800m之间,是我国潜在植被主要分布的海拔界限,并且此海拔段植被多样性随海拔变化呈现出一定的规律性,即随海拔增加植被多样性显著下降。（3）我国潜在植被的空间分布很好的体现了三向地带性规律,而决定这种分布的主要原因是太阳辐射的纬度性变化、距离海洋的远近引起水分条件变化以及由海拔高度引起的从基带向上热量和干湿变化。（4）我国潜在植被空间格局在重心分布上,主要表现为空间聚集（P1、P2、P3、P4、P5、P6）和空间线型邻接（L1、L2、L3）两个主要特征。     

利用增强回归树分析中国野火空间分布格局的影响因素

确定野火空间分布区格局的影响因素,对野火的预测、火险区划具有重要的意义,同时也为制定合理的野火管理措施提供科学依据。以中国2006—2011年野火发生面积和次数作为因变量,选取了5个影响因素,利用增强回归树(boosted regression tree,BRT)方法分析了影响野火空间分布格局的主要因素。结果表明:影响中国野火过火面积空间分布的因素从大到小依次是海拔(36.92%)、年平均气温(27.85%)、年平均降雨量(13.17%)、人口密度(13.00%)和植被类型(9.07%),总体来说,气候因子和海拔的差异决定了研究区过火面积的空间分布格局;影响中国野火火烧次数空间分布的因素从大到小依次是人口密度(27.44%)、海拔(25.97%)、植被类型(22.84%)、年平均气温(18.98%)和年平均降雨量(4.77%),可以看出,人类活动、地形和可燃物共同影响火烧次数的空间分布格局。建议在制定全国火险区划时,除了气候和植被因素外,还应该重点考虑地形,特别是海拔的影响;并且加强野外用火管理,开展可燃物的处理以减少野火的发生。     

基于CSCS和RegCM3模型的21世纪末中国潜在植被

潜在植被作为陆地生态系统的重要组成部分,能够真实反映立地气候环境,对其分布特征的研究可为生态工程评价提供依据。本文以综合顺序分类系统理论为基础,选取RegCM3模型及A2情景下的预测数据,模拟了2071—2100年中国潜在植被的空间分布。结果表明,21世纪中国潜在植被均发生了不同程度、不同方向的变化,具体表现为:温带森林和冻原高山草地向冷干方向变化,其中温带森林为中国主体潜在植被;亚热带森林向较冷地区演替;温带荒漠、热带森林及热带稀树草原向冷湿方向迁移;半荒漠向暖湿地区集中分布;干草原、温带湿润草地及热带荒漠向暖干方向变化,其中温带湿润草地和热带荒漠的空间分布重心迁移显著。本文揭示了21世纪中国潜在植被的变化规律,可为我国21世纪生态建设战略提供参考。     

川西高原山地美味牛肝菌气候生态适宜性及潜在分布

利用数字高程模型(DEM)数据、土地覆盖栅格数据、四川省52个站点和4个其他省市站点的气象观测数据,基于美味牛肝菌的生物学特性,结合前人研究成果,系统分析了川西高原山地美味牛肝菌的气候生态适宜性。选取气温、降水、植被等影响因子作为区划指标,应用集优法,通过GIS分析本区美味牛肝菌资源的潜在分布。结果表明: 美味牛肝菌潜在分布区的北界在32° N附近,海拔上限约为3000 m,下限约为800 m,总面积约286.3万hm²,约占研究区整个行政区域面积的9.7%;29° N以南的攀西地区是美味牛肝菌的主要潜在分布区,核心分布区在攀西地区中南部,攀西分布区面积约占全部潜在分布区的90%,其中,适宜区面积约占20%,次适宜面积约占80%。适宜区主要分布于攀西地区雅砻江以东的安宁河流域、海拔1000~2600 m的山区;次适宜区主要是适宜区分别向上、向下延伸到海拔3000和800 m左右的林区;海拔3000 m以上的高原高山区和海拔800 m以下的干热河谷区为不适宜区。     

中国干旱半干旱区潜在植被演替

研究中国干旱半干旱区植被背景,成为其生态环境建设方面的基础性和指导性的工作。潜在植被作为一种与所处立地达到平衡的演替终态,反映的是无人类干扰的情况下,立地所能发育形成的最稳定成熟的一种顶极植被类型,是一个地区现状植被的发展趋势,对本地区植被生态的恢复和重建具有重要的指导意义。以综合顺序分类法为基本理论方法,在GIS研究方法支持下,采用中国干旱半干旱区119个气象观测站1961-2005年的年降水数据与115个气象观测站1961-2005的>0℃年积温数据,以15a的年平均数据为时间周期,对中国干旱半干旱区潜在植被的演替进行了分析,得出了以下结论:在中国干旱半干旱区,潜在植被类型之间发生了复杂的演替过程。1961-1975年间,分布在中国干旱半干旱区的潜在植被有10种类型,由于气候变化,到20世纪90年代后期仅剩6种类型。在潜在植被类型之间的转化特征与数量方面,表现出3种特点,稳定减少、稳定增加与波动性变化。在潜在植被类型地理分布格局变化与发展方向方面,演替明显的地区主要有:吐鲁番盆地、锡林郭勒高原北部、呼伦贝尔高原、太平岭地区;在发展方向上,潜在植被的空间变化方向(演替方向)均异。潜在植被类型演替的驱动因素主要是气候变化条件下,影响植被分布的水热条件发生了改变。     

基于RS/GIS的重庆缙云山自然保护区植被及碳储量密度空间分布研究

对森林植被类型和碳储量密度空间分布的研究,可以为森林生态系统服务功能和价值的提高、充分发挥"增汇减排"的碳库经营和管理工作提供重要的基础数据。利用缙云山高分辨率影像(WorldView-2)解译植被专题图和1∶10 000地形图生成数字高程模型,结合野外样方调查、文献中植被生物量回归(经验)模型和碳含量数据资料,在ArcGIS支持下对缙云山自然保护区植被和碳储量密度空间分布进行研究。研究显示,缙云山植被以针叶林为主(30%),人为干扰程度较高的灌木林也占有相当大的比例(21%),地带性顶级植被——常绿阔叶林面积较小(6%);碳储量密度为针阔混交林(74.23 Mg/hm2)>针叶林(62.97 Mg/hm2)>常绿阔叶林(62.65 Mg/hm2)>针竹混交林(59.84 Mg/hm2)>慈竹林(48.72 Mg/hm2)>毛竹林(47.88Mg/hm2)>灌木林(10.66 Mg/hm2),平均碳储量密度高于全国和同地区的平均值,达到了50.45 Mg/hm2;在空间分布上,针叶林在中高海拔(>500 m)和斜坡(>15°)以上优势明显,灌木林则相反,针阔混交林、常绿阔叶林的优势随着海拔升高或坡度增大而增加,植被的碳储量密度也随海拔的增高或坡度增大而增势明显。结果表明缙云山积累和存贮了较多的碳,"库"的功能强;而处于演替阶段初期的针叶林及灌木林明显占优,表明其在碳的积累上还有很大的提升空间,具有"汇"的潜能。此外,在较高海拔和较大坡度上的高碳储量密度,与人类的活动频度较小和对植被干扰较轻相关。因此可以推测,随着自然演替和保护区的封育改造、退耕还林及择伐补阔等森林管理措施的进行,将利于森林植被的保护、发育和更新,促使缙云山森林生态系统的碳储量密度进一步增大,碳"汇"潜能进一步增强,生态服务功能和价值得到进一步提高。     

六盘山森林植被碳密度空间分布特征及其成因

深入了解干旱缺水地区森林植被碳密度的空间分布特征是定量评价森林固碳能力、合理协调林水矛盾的重要基础。然而,目前有关干旱缺水地区的植被碳密度的研究仅限于典型样地上的碳储量、碳密度的比较,对区域尺度上森林植被碳密度的空间分布特征了解较少。为此,利用宁夏六盘山自然保护区2005年森林资源一类清查数据,计算了森林植被碳密度,并分析了其与林分结构特征和环境因子的关系。结果表明,六盘山的森林植被碳密度(t/hm2)平均为26.17(0.67—120.63),其中天然次生林为30.2(7.6—120.6),显著高于人工林的15.7(0.67—66.7)。森林植被碳密度随林龄增加而线性增大,天然林和人工林的平均增速分别为1.11和2.48 t hm-2a-1,而且,部分未成熟林的林分植被碳密度已接近甚至超过全国同类森林类型成熟林的植被碳密度平均值。随林分密度增加,森林植被碳密度增大,但在林分密度1000株/hm2后,森林植被碳密度不再增大,达到其最大值,其中,天然林为75.4 t/hm2,人工林为34.6 t/hm2;林冠郁闭度对森林植被碳密度的影响与林分密度相似,森林植被碳密度增长的郁闭度拐点为0.5。水分条件是影响六盘山森林植被碳密度的重要因素,森林植被碳密度(t/hm2)由700 mm以上地点的32.5(7.6—120.6)下降至年降水量500—600 mm地点的10.9(0.67—42.9),而且随年降水量减少,最大森林植被碳密度所对应的海拔高度呈增加趋势,如在年降水量为700、600—700和600 mm的地区,最大碳密度所在海拔高度分别为1900—2100、2100—2300和2300—2500 m。综上所述,研究区森林植被还有较大的固碳潜力,从提高森林固碳功能角度来看,林分郁闭度不宜超过0.5。     

四川省森林植被碳储量的空间分异特征

森林植被碳储量的空间分异特征研究可为以减排增汇为目标的森林生态系统碳库管理提供重要的基础数据.根据实测的林分含碳量和区域生物量-蓄积量回归模型计算了四川省森林植被碳储量,使用ArcGIS软件绘制和分析了四川森林植被碳储量的空间分异特征.结果表明,四川省森林植被的平均碳密度为38.04 MgC·hm-2(12.15～59.51 MgC·hm-2).受青藏高原隆升和人类活动干扰及其叠加效应的影响,四川森林植被碳密度空间分异明显,总体上表现出随纬度、海拔高度和坡度的增加而增加,随经度的增加而减小,高海拔地区和陡坡地带具有较高的碳密度.减少人类活动对森林的破坏及采取森林分区经营管理是稳定和增强四川森林碳汇功能的有效途径.     

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.     

东北植被区划及其分布格局

根据多因子环境要素聚类结果, 结合地貌分异、气候区划和土壤区划, 对东北植被进行了重新区划, 并论述了海拔高度决定的东北植被的垂直分布规律。松嫩平原、辽河平原构成的松辽平原的植被主体为草甸, 针茅(Stipa)等群落分布于较高地势的二级台地或沙丘上, 为草甸植被中不连续分布的沙地植被类型或海拔决定的垂直植被带的草原类型。据此, 将松辽平原植被区划为温带落叶阔叶林区域, 即将温带草原区南部的东侧界限划定在大兴安岭山脊线附近, 北部寒温带针林南部界限和南部暖温带落叶林北部界线遵从现有研究结果。东北植被分布具有明显的受海拔决定的垂直地带性上的环状分布格局 特点。     

木莲(Manglietia fordiana)的适生分布、影响因子与保护空缺研究

生境保护是维持生物多样性的基本途径，南方山地阔叶林维系着当地的生物多样性热点，而由于保护覆盖不足，保护效果亟待提高。以典型山地阔叶林树种木莲（Manglietia fordiana）为例，通过大尺度采集发生点，预测适生分布，获知影响其适生分布的关键因子。同时，以九连山种群进行案例研究，调查地方尺度下木莲植株的发生，了解其在山地地形、植被类型的选择特征。用MaxEnt构建最佳模型预测适生区，结果显示木莲适生区主体位于中国南部、西南部山地（如戴云山、南岭、罗霄山、武夷山等），向北延至大别山南坡，向西达横断山脉。木莲适生分布主要受最干月降水量（bio14，贡献率34.6%）、海拔高度（19.2%）、温度季节性变化标准差（bio4，15.6%）、最暖季降水量（bio18，12.0%）、最冷月最低温度（bio6，7.0%）影响，其60%适生概率范围或生态位bio14为30-55mm、海拔为400-1500m、bio18为500-800mm等。在适生区基础上，叠加考虑阔叶林分布，并选择其偏好海拔高度（>700m）提取获得木莲优先保护区，经与现有自然保护区叠加分析后，进行空缺识别，结果显示优先区保护覆盖为4.1%-6.0%，而高适生区保护覆盖也<10%（占比8.03%），覆盖比重较低。而沿<400m、400-700m、>700m海拔梯度显示>700m区域保护比重（8.7%）明显高于400-700m （4.4%）与<400（2.3%）组，说明前期保护区设计基本遵从优先区保护原则，能有效保护木莲高适生区。同样的，九连山保护区案例显示，当地木莲51.4%高适宜生境受到核心区的严格保护。研究结果表明，仍需在黄山-天目山区、苗岭东段、高黎贡山北段与南段、中越边界山区与广东西南山区6个空缺提高保护覆盖，通过建立新的自然保护区，优化当前保护网络，提高山地阔叶林的整体保护水平。     

青海省森林土壤磷储量及其分布格局

磷(P)是地球生态系统中重要的生命元素。全球变化背景下, 科学地探究森林土壤磷储量现状及其影响因子, 对陆地生态系统的稳定以及磷的可持续利用具有重要意义。因此, 该研究利用青海省240个森林标准样地土壤实测数据, 并结合青海省森林资源清查资料估算出了青海省森林土壤磷储量, 揭示了其分布格局, 并讨论了土壤磷储量与环境因子的关系。结果表明: (1)青海省森林土壤磷储量为1.74 Tg, 全省1 m深土壤平均磷密度为4.65 Mg·hm ^-2, 土壤磷密度总体上呈地带性分布。(2)土壤磷密度在中低海拔(2 200-3 000 m)区域随海拔的升高显著减小, 在高海拔(3 300-3 900 m)区域随海拔高度的增加而显著变大。山地灰褐色森林土的磷密度最大且显著大于山地棕色暗针叶林土和山地暗褐土。(3)土壤磷含量随海拔升高显著减小, 山地棕色暗针叶林土各土层磷含量相对较大, 山地暗褐土的磷含量最小, 且土壤磷含量随着土层的加深而减小。(4)海拔、温度、土壤类型以及土壤含水量均对土壤磷含量有直接影响, 且影响较大, 其中海拔和温度是影响土壤磷含量变化的关键因子; 土壤磷密度对土壤容重、土壤磷含量、土壤含水量、海拔、土壤类型的变化响应较为明显, 而土壤容重可能是限制土壤磷密度变化的主导因素。     

松材线虫病发生点格局及影响因素

松材线虫病在中国大陆造成了巨大的生态与经济价值损失,南方地区尤为严重,分析松材线虫病空间分布、量化环境因素对其发生的影响对于松材线虫病的防控整治具有重要意义。本研究以江西省赣州市南康区松材线虫病为研究对象,采用核平滑密度、Ripley’s K函数、点过程模拟等空间点格局分析方法,探讨了区域松材线虫病发生的空间格局及其对环境变量的响应。结果表明: 研究区松材线虫病的发生不是随机分布,而是存在显著的空间聚集区。地形因子、植被因子和人类活动因子是影响松材线虫病空间异质性分布的主要因素。空间点格局分析表明,海拔、坡度、距最近道路距离、道路密度、距最近居民点距离、郁闭度和植被类型对松材线虫病的发生具有重要影响。在森林病害管理中,除了加强因人类活动引起病害传播源的管控外,还应该考虑地形、植被类型等特征进行松材线虫病害的综合预警监测。     

宁夏回族自治区森林生态系统固碳现状

根据宁夏回族自治区森林资源清查资料以及野外调查和室内分析的结果,研究了宁夏地区森林生态系统固碳现状,估算了该区森林生态系统的碳密度、碳储量,并分析了其空间分布特征.结果表明: 宁夏森林各植被层生物量大小顺序为: 乔木层(46.64 Mg·hm^-2)>凋落物层(7.34 Mg·hm^-2)>细根层(6.67 Mg·hm^-2)>灌草层(0.73 Mg·hm^-2).云杉类(115.43 Mg·hm^-2)和油松(94.55 Mg·hm^-2)的单位面积植被生物量高于其他树种.不同林龄乔木层碳密度中,过熟林最高,但由于幼龄林面积所占比例最大,其乔木层碳储量(1.90 Tg C)最大.宁夏地区森林生态系统平均碳密度为265.74 Mg C·hm^-2,碳储量为43.54 Tg C,其中,植被层平均碳密度为27.24 Mg C·hm^-2、碳储量为4.46 Tg C,土壤层碳储量是植被层的8.76倍.宁夏地区的森林碳储量整体呈南高北低分布,总量较低.这与其森林面积小和林龄结构低龄化有很大关系.随着林龄结构的改善和林业生态工程的进一步实施,宁夏森林生态系统将发挥巨大的固碳潜力.