青海湖地区植被及其分布规律

青海湖地区位于青藏高原东北部,境内复杂的地貌类型及青海湖的顾在对植被有重要影响,本区植物种类贫乏,现有种子植物52科,174属,445种,主要植被类型有寒温性针叶林,高原河谷灌丛,高寒灌丛,沙生灌丛,温性草原,高寒草原,高寒草甸,沼泽草甸,高寒流石坡植被等,植被分布表现出明显的规律性变化。草原分布于湖盆及河谷地带,由东而西植被兴型有更加适应寒旱趋势,温性草原以青海湖为中心,呈环带状分布,而高寒草原的分布则与生境寒冷干旱相一致,山地垂直带谱表现为草原带,高寒灌丛与高寒草甸带以及高寒流石坡植被带,本区植被水平地带性分异受到青海湖的影响,其植被组合及特征表现出与青藏高原植被的明显相似性,作为祁连山南麓中部地区的一个大型山间盆地,其东西方向界于青海省东部地区和柴达木盆地之间,植被东西方向的水平地带性并示表现出明显的过渡特征,根据植被特点及分布规律分析,本区植被有其自身的特殊性,并与青藏高原隆升之后气候寒冷干旱相一致。因此,青海湖地区就整体而言应属祁连山地区植被一个相对独立的组成部分。     

青海湖地区植被及其分布规律

 青海湖地区位于青藏高原东北部。境内复杂的地貌类型及青海湖的存在对植被有重要影响。本区植物种类贫乏,现有种子植物52科、174属、445种。主要植被类型有寒温性针叶林、高原河谷灌丛、高寒灌丛、沙生灌丛、温性草原、高寒草原、高寒草甸、沼泽草甸、高寒流石坡植被等。植被分布表现出明显的规律性变化。草原分布于湖盆及河谷地带,由东而西植被类型有更加适应寒旱趋势。温性草原以青海湖为中心;呈环带状分布,而高寒草原的分布则与生境寒冷干旱相一致。山地垂直带谱表现为草原带、高寒灌丛与高寒草甸带以及高寒流石坡植被带。本区植被水平地带性分异受到青海湖的影响,其植被组合及特征表现出与青藏高原植被的明显相似性。作为祁连山南麓中部地区的一个大型山间盆地,其东西方向界于青海省东部地区和柴达木盆地之间,植被东西方向的水平地带性并未表现出明显的过渡特征。根据植被特点及分布规律分析,本区植被有其自身的特殊性,并与青藏高原隆升之后气候寒冷干旱相一致。因此,青海湖地区就整体而言应属祁连山地区植被一个相对独立的组成部分。     

青藏高原地区气候图解数据集

气候图解可以直观反映气象台站基本信息和气温、降水等气象数据, 是研究植被与气候关系的有效方式。为便于了解青藏高原不同植被区域气候特征, 进一步认识青藏高原植被与气候关系, 该文基于1951-1980年与1981-2010年青藏高原地区国家地面气象台站基本信息和各30年平均观测数据, 依据《中国植被》所述标准制作每个气象台站的气候图解。论文提供了青藏高原地区主要台站气候图解集, 包括两个30年时间段共计205幅图解。研究表明: (1)青藏高原地区气温和降水总体水平偏低, 前后30年年平均气温和年降水量整体呈上升趋势; (2)青藏高原地区各气象台站记录值随植被区域不同表现出较大差异。虽然青藏高原西部地区的气象台站数量很少, 但该数据集仍涵盖了高原面上的不同植被地带, 可有效运用于高原植被与气候关系研究, 为展示高原气候环境等提供便利。     

青藏高原植被退化对高原及周边地区大气环流的影响

利用耦合了陆面模式的大气环流模式,结合青藏高原植被退化的范围和程度,通过在模式中修改高原地区(27°—40°N,75°—100°E)的叶面积指数的方法,探讨了植被退化以后对高原及其附近地区上空大气环流的影响。结果表明,该模式对高原地表温度场具有很强的模拟能力,并且能够很好地模拟出青藏高原及附近地区夏季位势高度场的平均特征及南亚高压的位置和强度,但南亚高压中心强度偏大且略微西退。在青藏高原植被出现退化以后,高原整体地表土壤温度和地表2 m空气温度升高,感热通量增加、潜热通量减小,进而改变了高原地区的波文比。地表感热增加导致高原及附近地区500 h Pa高度场降低和200 h Pa高度场升高,并在200 h Pa上存在强大的反气旋性环流异常,导致南亚高压增强和北扩东伸。植被退化造成的青藏高原感热增加导致了高原南部上升运动增强和北部上升运动减弱,同时又引起高原以北地区下沉气流的影响范围扩大,而下沉气流的强度减弱,其结果有助于高原以北的干旱范围扩大,而干旱程度却得到缓解。     

近40年青藏高原植被动态变化对水热条件的响应

植被对水热条件的响应因生态系统的空间异质性而具有显著的差异。基于GIMMS NDVI3g和MODIS NDVI逐旬数据集,通过数据融合构建的青藏高原1982—2020年的植被时间序列,利用Mann-Kendall趋势法分析近40年植被动态变化及其对温度、降水和辐射等水热条件的响应,并划定了植被动态的主要水热驱动因子分区。结果表明：(1)近40年青藏高原植被生长季平均NDVI呈现显著上升趋势,增速为0.006/10a,植被NDVI显著增加和减少的区域分别占青藏高原总面积的73.97%和18.38%;(2)青藏高原植被对水热条件的响应在静态上表现为高原腹地较高原边缘更加明显;在动态上表现为不同植被类型区对水热因子的响应关系、方向、程度均有所不同;整体上除森林和灌丛外,所有高寒植被类型与降水的响应程度要优于温度和辐射;(3)青藏高原植被生长受水热因子驱动的区域占高原总面积的55.95%,其中42.72%以上的区域气温、降水和太阳辐射的驱动作用是互补的,13.23%的区域由多个水热因子联合驱动;44.05%的区域为非气候驱动区。     

青海省东部地区的自然植被

 青海省东部地区地处青藏高原和黄土高原的交汇地带。该地区受青藏高原和黄土高原的影响,自然植被与青藏高原上的高寒植被和黄土高原上的植被类型均有一定联系,从而形成该区较为复杂的植被类型。据考察,该地区的主要植被类型包括荒漠草原、草原、森林、灌丛、高寒灌丛和高寒草甸,并在该地区形成明显的垂直分布。在海拔较低的河谷低山分布着与黄土高原相连的植被类型;而海拔较高的山地则分布与青藏高原相连的高寒植被,形成有一定过渡性而又独具特色的植被景观。我们认为,该地区是青藏高原和黄土高原的过渡地带。     

青藏高原高山植被的初步研究

 青藏高原是我国高山植被类型最丰富、独特和分布最广泛的区域,发育有大面积的高山灌丛、高寒草甸、高寒草原,高寒荒漠、高山流石坡稀疏植被及零散分布的高山垫状植被。它们占据着森林上线至永久雪线之间的高山带和广阔的高原面,从高原东南部至西北部有水平方向的地域分异。联系高山带以下各垂直带的植被特征及各地的气候条件分析,初步认为高原东南部的山地植被垂直带谱属于湿润型山地垂直带结构类型,高原腹地及西北部的山地植被垂直带谱属于干旱型山地垂直带结构类型。此外,还对青藏高原高山植被类型的丰富性及高山垫状植被的生态地理分布特点进行了初步探讨。     

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。     

青藏高原植被绿度变化及其对干湿变化的响应

青藏高原是全球气候变化的敏感区,特殊的自然环境孕育了极端脆弱的植被及其生态系统,已成为研究植被对气候变化响应的一个理想区域。植被易受气候变化的影响且响应可能因季节和植被类型而异。该研究将标准化降水蒸散指数(SPEI)和MODIS归一化植被指数(NDVI)分别作为干湿度和植被绿度指标,采用Sen’s斜率估计、BFAST模型和相关分析,分析了2000–2018年青藏高原植被绿度变化的时空格局特征,并探讨了植被绿度对干湿变化的响应。结果表明:2000–2018年青藏高原植被绿度呈上升趋势,但变化速率空间差异显著。大部分高原地区植被绿度于2012–2015年间存在突变,突变后普遍呈上升趋势,以藏北地区最为突出。青藏高原植被生长季NDVI与不同时间尺度SPEI整体呈正相关关系,且在生长季的中后期相关性逐渐增强。青藏高原植被对SPEI的响应表现出一定的年内周期性,草本植被(草甸和草原)区尤为显著。相对于森林和灌丛植被,草本植被对SPEI响应更为敏感,且在生长季的不同阶段对不同时间尺度的SPEI的响应存在明显差异。     

青藏高原沼泽湿地植被NDVI时空变化及其对气候变化的响应

基于2000—2017年逐旬MODIS NDVI数据和逐月气温、降水数据,分析了青藏高原不同类型沼泽湿地植被生长季NDVI时空变化特征及其对气候变化的响应。研究结果表明：青藏高原沼泽植被生长季多年平均NDVI自西北向东南逐渐增加;沼泽植被生长季平均NDVI在2000—2017年总体呈现显著上升趋势 (0.010/10a) ,生长季NDVI呈上升趋势的面积占整个研究区面积的78.25%。青藏高原沼泽植被生长季NDVI与降水量总体上呈现弱的相关性,表明降水并不是影响该地区沼泽植被生长的主要因素。青藏高原沼泽植被生长主要受气温影响,气温升高能明显促进沼泽植被的生长。此外,首次发现白天和夜晚温度升高对青藏高原沼泽植被生长具有不对称性影响,其中夜晚增温对沼泽植被生长的促进效果更加显著。在全球白天和夜晚不对称增温的背景下,白天和夜晚温度对青藏高原沼泽植被的不对称影响应当引起重视,尤其是在利用模型模拟未来气候变化对该地区沼泽植被影响时。     

祁连山国家公园植被时空变化及其对人类活动的响应

祁连山国家公园地处青藏、蒙新、黄土三大高原交汇地带的祁连山北麓，作为国家公园体制试点之一，是我国重要的生态功能区、水源涵养地和生物多样性保护优先区域，其生态功能不可忽视。以祁连山国家公园2000—2019年归一化植被指数(NDVI)和净初级生产力(NPP)数据为基础，结合气温、降水、土地利用、矿产开采和旅游发展数据，利用泰尔-森趋势分析(Theil-Sen趋势分析)、曼-肯德尔检验(Mann-Kendall显著性检验)、土地转移概率矩阵和多元残差分析方法，分析该区域的植被时空分布特征、变化趋势特征及其对气候变化和人类活动的响应。结果表明：(1)2000—2019年祁连山国家公园内NDVI和NPP在空间上呈现出东南高西北低，由东南向西北递减的格局。时间上呈现上升趋势，上升速率分别为0.0053/a和0.0014/a;(2)祁连山国家公园内NPP提高、降低和稳定区域分别占总面积的87.29%、0.40%和12.30%。降低区域零星分布于整个国家公园，其中在走廊南山和冷龙岭交汇处，靠近甘青两省交界边缘分布最为集中。提高区域分布广泛，尤其以国家公园东部最为明显；(3)祁连山国家公园NDVI与气...     

青海祁连山地区兽类分布格局及动物地理学分析

根据2001～2002年对青海祁连山及周边地区的考察,结合历史资料对青海祁连山及临近地区的兽类分布格局及动物地理分布等问题进行了探讨。通过兽类分布信息对该地区进行聚类,用物种分布的相似性聚类结果分析该地区兽类区系特点。结果表明：湟水河谷兽类区系特殊;祁连山中部与青海湖北岸山地的区系成分近似;祁连山西部与其它区域区系差异明显;柴达木盆地东部与祁连山中部相近,而与柴达木盆地中、西部相区别。本地区的兽类分布格局与植被关系密切,充分体现出青藏高原和黄土高原过渡的特点。本区特有种类比较缺乏,在不同生境交错带具有各种成分混杂和相互渗透的现象,既包含了东部黄土高原和东南湿润地区的区系成分,又不乏典型的青藏高原种类,同时还与蒙新区有一定的联系。从而体现出祁连山地区在兽类物种多样性及其动物地理方面的边缘效应作用。     

青海柳属植物地理分布及其区系特点

通过野外调查和查阅大量标本及文献资料,对青海省柳属(SalixL.)植物地理分布和区系特征进行了研究。青海产柳属植物多达45种(含种以下5变种、1变型),隶属15个组(Sect.),分别占青藏高原组、种的100%、40.9%和我国组、种的40.5%、17.5%,居我国第4位。青海柳属植物主要分布于青海东部,包括祁连山系东段和青南高原东南部,垂直分布集中于海拔2000～4000m,是世界柳属植物海拔分布最高的地区之一。青海柳属植物区系特征表现在:(1)种类丰富;(2)多型性突出;(3)地理成分较复杂,以欧亚大陆温带分布成分和青藏高原分布成分为主,中国特有分布占有一定的地位;(4)特有现象不明显,仅占青海种数的8.9%;(5)两雄蕊或单雄蕊的进化类群占绝对优势,占青海种数的93.3%。青海柳属植物与邻近的东部(甘肃东部、陕西)和东南部(四川西部、西藏东部)地区联系密切。由于第三纪以来喜马拉雅和青藏高原不断抬升,形成了适应高寒和干旱环境的青海柳属植物的分布与区系特征。     

青海湖地区植被演变趋势的研究

 青海湖地区作为祁连山系中段南麓的一个大型山间盆地,是一个独具特色的地区。这里的以草原为基带及其周围山地的高寒灌丛和高寒草甸垂直系列,有其自身的特点和发展趋势。随着整个青藏高原的强烈隆升,本区植被也具有一系列的明显变化。大片森林趋于消退,仅残存有少数适应高寒生境的树种;温性植被类型局限于海拔较低处,而高寒植被类型相对分布较广。分析表明,青海湖地区的整体植被景观有向寒旱生境方向发展的演变趋势。本区植被出现上述演变趋势的主要原因在于该地区生境因抬升而趋于寒旱的过程中,植物种对其生境变化表现出不同的忍耐性和适应性所致。     

新生代全球变化与中国古植物区系的演变

新生代是地质历史最年轻的一个时代 ,当时全球板块运动和岩浆活动强烈而频繁 ,中生代开始的大陆漂移活动继续进行 ,并于早第三纪末开始喜马拉雅运动 ,古地中海逐渐封闭 ,经过一系列的板块碰撞和洋底扩张 ,晚第三纪时地壳构造的基本轮廓和古地理面貌逐渐接近现代。受地壳运动的控制 ,全球新生代气候波动明显 ,早第三纪总体比较温暖 ,晚第三纪气候发生明显分异 ,气温显著下降 ,第三纪末期开始有冰川活动 ,一直持续到更新世末期 ,期间发生多次冰期和间冰期 ,全新世气候逐渐转暖。受上述全球变化的影响 ,我国新生代植物区系纵向演变和横向分异明显 ,早第三纪植物区系主要是纬向分带 ,从古新世到渐新世 ,我国植物区系主要分为北方区和南方区 ;晚第三纪初 ,由于喜马拉雅运动使青藏高原及东部的横断山脉地区持续抬升 ,逐渐形成独立的高原植物区。总体来说 ,晚第三纪植物区系和植被类型逐渐接近现代。第四纪由于青藏高原继续强烈抬升 ,激发了东亚季风 ,使我国的植物区系经向分带更加明显 ,植物区系和植被类型与现代已基本一致 ,到了全新世晚期 ,植物区系的演变除了受全球变化的影响外 ,人类活动的作用也越来越明显     

2003—2020年青藏高原冻融侵蚀时空变化特征

全球气候变暖导致青藏高原永久冻土逐渐退化,并增加了季节性冻土的面积,但对冻融侵蚀时空变化还缺乏系统的认识。通过权重法对年冻融日循环天数、日冻融相变水量、植被覆盖度、年均降雨量、坡度和坡向6个冻融侵蚀因子进行赋权,分析青藏高原2003—2020年不同强度的冻融侵蚀时空变化和主导驱动因素。结果表明：(1)2003—2020年青藏高原平均冻融侵蚀面积为(161.37±0.42)×10⁴km²,占青藏高原面积的64.55%,中度及以上侵蚀占冻融侵蚀面积的63.0%,强烈、极强烈和剧烈侵蚀主要分布在雅鲁藏布江流域、昆仑山-祁连山、帕米尔高原地区;(2)2003—2020年青藏高原冻融侵蚀表现为加剧趋势,加剧的区域达到29.79×10⁴km²,占青藏高原面积的11.6%;2003—2010年中度及以上平均侵蚀面积为(95.71±3.33)×10⁴ km²,2013—2020年为(107.60±3.20)×10⁴ km²,其面...     

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。     

青藏高原跳甲亚科昆虫区系研究

讨论青藏高原（包括横断山区）的跳甲亚科昆虫区系。该区已知47属228种。1）据属级阶元的分布类型分析,以东洋属和南型属种显占优势,是区系主体,显示该区跳甲区系的热带渊源,其中高山属种赋予该区以高山区系特征;2）该区物种分化活跃,是某些多种属中国种类的分布中心和分化中心;3）联系中国跳甲亚科区系,在地理分布格局上显示西－东分布,如Hespera属的分布和西南－东北分布或西南－东北的间断分布格局,如Pentamesa和Stenoluperus属的分布。这种地理分布格局反映青藏高原的隆起给中国昆虫区系带来重要影响。