黄土高原生态分区及概况

黄土高原地域广阔,水土流失区域差异显著。为了有效治理水土流失,评估水土流失治理技术和模式及生态恢复建设工程的成效性,需要对黄土高原进行区域划分。依据自然条件、水土流失治理技术和模式的区域性特征及差异,基于国家基础地理信息系统数据的县级行政界,对其进行合并,进行生态分区的划分,并分别统计其气候、地形地貌、植被特征及水土流失现状,以期为黄土高原水土流失治理技术和模式的改良优化提供依据。主要结论如下:(1)黄土高原分为黄土高塬沟壑区,黄土丘陵沟壑区,沙地和农灌区,土石山区及河谷平原区。其中黄土高塬沟壑区和黄土丘陵沟壑区分别划分为两个副区。(2)黄土高原的气候、植被、水土流失具有明显的分区差异。降水和植被覆盖度自东南向西北递减,二者在空间分布上具有很好的一致性,降水量大的分区,植被覆盖度也高。在年际变化方面,丘陵沟壑区B2副区降水量呈增加趋势,其他分区呈减小趋势,变化均不显著。80年代以来,黄土高原和各生态分区的植被覆盖度均逐渐增加,黄土丘陵沟壑区的增加量最大。各分区的面平均气温均呈非显著增加趋势,90年代以来增温明显。(3)1970年以来,黄土高原侵蚀产沙强度减弱趋势显著,至2002—2015年,多年平均输沙模数在0.13—3924 t km~(-2) a~(-1)之间,侵蚀强度最大为中度侵蚀(2500—5000 t km~(-2) a~(-1)),但面积较小,主要分布于第二高塬沟壑区的泾河流域。     

亚热带-温带过渡区秦岭落叶阔叶林幼苗组成及数量动态研究

以秦岭落叶阔叶林25 hm²固定样地的木本植物幼苗为研究对象,于2015 - 2019年对幼苗种类、数量、萌发和死亡情况进行调查,并对幼苗的物种组成、数量及动态特征进行分析。结果显示：5年间调查到的幼苗分属24科42属,共69个物种,累计记录 11 408 株;样地中的树种组成和优势树种组成基本不变,但整体物种数有减少趋势;幼苗数量在年际间和不同物种间有较大差异,17个物种幼苗数量较多,大于100株,其总和占幼苗总量的56.28%,产生新增幼苗的物种有53个,累计增加6280株;死亡幼苗6929株,其中4469株为新生幼苗,占新增幼苗总数的74.14%,新苗的死亡数远远大于旧苗死亡数;幼苗新增和死亡的高峰期大致吻合,出现在每年的5 - 7月。整体看来,秦岭大样地的幼苗数量处于平稳波动状态,物种更新较为稳定。     

Photosynthetic and Respiratory Acclimation to Experimental Warming for Four Species in a Tallgrass Prairie Ecosystem

Global temperature has been Increased by 0.6 ℃ over the past century and is predicted to Increase by 1.4-5.8 ℃ by the end of this century. It is unclear what impacts global warming will have on tallgrass species. In the present study, we examined leaf net photosynthetic rate （P.） and leaf respiration rate in darkness （Rd） of Aster erlcoldes （L.） Nesom, Ambrosia psllostachya DC., Helianthus mollis Lam., and Sorghastrum nutans （L.） Nash In response to experimental warming in a tallgrass prairie ecosystem of the Great Plains, USA, in the autumn （fall） of 2000 and through 2001. Warming has been Implemented with infrared heaters since 21 November 1999. The P. increased significantly In spring, decreased in early fall, and did not change in summer and late fall in the four species under warming compared with control. The Rd of the four species increased significantly until mid-summer and then did not change under warming. Measured temperature-response curves of P. showed that warming Increased the optimum temperature of P. （Topt） by 2.32 and 4.59 ℃ for H. mollis and S. nutans, respectively, in August, whereas there were no changes in May and September, and A. ericoldes and A. psllostachya also showed no changes in any of the 3 months. However, P. at optimum temperature （Popt） showed downregulation in September and no regulation in May and August for all four species. The temperature-response curves of Rd Illustrate that the temperature sensitivity of Rd, Q10, was lower in the warmed plots compared with the control plots, except for A. ericoides in August, whereas there were no changes In May and September for all four species. The results of the present study indicate that photosynthetic and respiratory acclimation varies with species and among seasons, occurring In the mid-growing season and not in the early and late growing seasons.     

西双版纳边缘化热带雨林

热带雨林是生长在赤道附近炎热、潮湿气候条件下的森林植被。与其他类型的森林相比,热带雨林的主要特点是物种丰富,物种之间的相互关系多样化,群落内层次结构复杂,生物生长繁育的季节性差异小,出现诸如老茎生花、巨大藤萝等特殊的生态现象。     

基于MaxEnt模型预测气候变化下杉木在中国的潜在地理分布

为研究杉木在中国的分布特征及其对气候变化的响应模式,本研究基于现有分布记录,应用最大熵(MaxEnt)模型和地理信息系统方法,结合气候、地形等环境要素,预测杉木在当前和未来气候变化下的潜在适生区。结果表明: 影响杉木分布的最主要因素是年平均降水量,在当前气候下,杉木适生区合计面积328万km²,占全国陆地总面积的34.5%,低、中和高适生区分别占18.3%、29.7%与52.0%。在未来气候情景下,杉木生长的适宜性在我国总体上呈上升趋势,适生区面积随气候变化增大,且明显向北扩张,南方湿润亚热带地区形成集中连片高适生区。模型经受试者工作特征曲线检验,训练集平均受试者工作特征曲线下面积为0.91,可信度高。     

2001—2020年川西北高原归一化植被指数演变特征及其对极端气候的响应

川西北高原是典型的生态气候敏感区,其植被状况与气候变化密切相关。本研究基于2001—2020年MODIS-NDVI数据集和气象数据,采用最大值合成、地理探测器模型、线性趋势分析、相关分析等方法,研究川西北高原生长季归一化植被指数(NDVI)的变化趋势及其对气候因子的响应机制。结果表明: 研究期间,川西北高原植被覆盖度整体状况良好,86.8%的区域植被稳定,12.6%的区域NDVI呈弱持续性上升趋势,0.6%的区域NDVI呈下降趋势,全区生态环境呈稳中向好的发展趋势。研究区植被覆盖度空间差异大,总体呈由西南向东北上升的趋势,并有显著的立体变化。海拔1350 m以下,NDVI随海拔升高而上升;海拔1350～3650 m,NDVI无显著变化;海拔3650～5900 m,NDVI随海拔升高而下降,在4750～5900 m快速下降;海拔5900 m以上,几乎无植被。川西北高原的NDVI受多种自然因子交互作用影响,热量因子(月最高气温极大值、月最低气温极小值、植物生长期、年均温、生长期均温)是主导气候因子,除月最高气温极大值外,其余温度因子对NDVI均以正贡献为主。NDVI对气温指数的响应高于降水指数。在气候变暖背景下,极端气温暖指数对川西北高原植被生长尤其是高海拔地区植被生长及改善以促进作用为主。     

荒漠短命植物地上和地下生产力对极端干旱和降水的响应

在古尔班通古特沙漠南缘沙垄4个坡位和坡向,设置减少65%和增加65%生长季降水量以模拟极端干旱和极端降水事件,研究极端干旱和极端降水事件对沙垄不同坡位和坡向短命植物层片生产力的影响。结果表明: 极端干旱使地上净初级生产力和地下净初级生产力分别显著降低48.8%和13.7%,极端降水使地上净初级生产力和地下净初级生产力分别显著增加37.9%和23.2%。地上净初级生产力对极端干旱和极端降水的敏感性(0.26和0.21 g·m^-2·mm^-1)显著强于地下净初级生产力的敏感性(0.02和0.03 g·m^-2·mm^-1)。沙垄东坡地上净初级生产力(24.22 g·m^-2)和地下净初级生产力(5.77 g·m^-2)与西坡相比显著增大29.7%和71.7%,而地上净初级生产力和地下净初级生产力对降水变化的敏感性在不同坡位和坡向之间差异不显著。     

热带亚热带26种蕨类植物的吸收根解剖特征

植物吸收根的生理功能是从土壤中吸收水分和营养物质, 研究其解剖结构有助于揭示植物的环境适应策略。热带亚热带地区蕨类植物丰富, 生态和经济价值较高, 但目前对这一重要植物类群的吸收根解剖特征的研究仍然缺乏。该研究测定了分布在热带亚热带地区4种典型森林的共26种蕨类植物吸收根的解剖特征, 分析它们的种间差异, 结合系统发育与全球自然分布区的气候因子解释根系性状的变异。同时, 通过收集亚热带木本被子植物和温带蕨类植物相关的已发表数据, 比较不同类群的根系性状相关关系的差异。结果表明: (1)这些蕨类植物吸收根特征的种间差异显著, 8个根系性状的种间变异系数范围为20.61%-41.75%。(2)除皮层厚度外根系性状无显著的系统发育信号, 说明性状变异受系统发育的影响较小; 气候因子显著影响根系特征, 根直径和皮层厚度随着最干月(季)降水量减少而增大。(3)随着吸收根直径的减小, 亚热带木本被子植物趋于具有更低的皮层厚度/中柱直径比值, 而蕨类植物则相反; 与温带蕨类相比, 该研究中蕨类植物具有更大的根直径、皮层厚度和管胞直径。该研究有助于提高对热带亚热带蕨类植物根系生理生态适应性的认识。     

地嗜皮菌科放线菌的研究进展北大核心CSCD

地嗜皮菌科(Geodermatophilaceae)是放线菌中一个年轻的分类单元。早在1996年Normand曾提出过地嗜皮菌科,但一直未能得到公认;直到2006年,Normand综合了地嗜皮菌属(Geodermatophilus)、芽生球菌属(Blastococcus)和贫养杆菌属(Modestobacter)等3个属的共同特征,全面概括了地嗜皮菌科的典型特征,终于使地嗜皮菌科被正式编入放线菌的一个科。到目前为止,地嗜皮菌科涵盖了地嗜皮菌属、芽生球菌属和贫养杆菌属等3个属共25个有效描述种。地嗜皮菌科菌株被视为极端环境的先锋生物之一,在抗逆机制研究、沙漠治理、环境修复等方面初现优势。本文就地嗜皮菌科的建立、分类学特征、科内各属的研究现状、以及它们在生态学与应用研究方面的进展和前景进行了综述。     

毛乌素沙地气候因素对沙尘暴频率影响作用的模拟研究

沙尘暴是一种强烈的风蚀输沙形式,是造成流沙蔓延和土地沙化最重要、最直接的作用过程之一。借鉴国际上最新的研究进展,建立了适合毛乌素沙地气候特征的定量模型,比较深入地考察了毛乌素沙地的气候因素对沙尘暴频率的影响作用,利用沙地位于不同方位的6个气象台站多年气候记录资料,分别计算了各月气候对沙尘暴频率的影响作用指数,分别对6个气象台站各月沙尘暴频率进行回归,并利用气候影响指数对沙尘暴频率进行了拟合,取得比较理想的效果。