中国植物分布模拟研究现状

在过去的20年里, 物种分布模型已广泛应用于动植物地理分布的模拟研究。该文以植物物种分布模拟为例, 利用中国知网、维普网以及Web of Science文献数据库的检索与统计, 分析了2000-2018年间, 中国研究人员利用各种物种分布模型对植物物种分布模拟研究的发文量、模拟模型、物种类型、数据来源、研究目的等信息。最终共收集到366篇有效文献, 分析表明2011年以来中国的物种分布模型应用发展迅速, 且以最近5年最为迅猛, 在生态学、中草药业、农业和林业等行业部门应用广泛。在使用的33种模型中, 应用最广的为最大熵模型(MaxEnt)。有一半研究的环境数据仅包含气候数据, 另一半研究不仅包含气候数据还包括地形与土壤等数据; 环境及物种数据的来源多样, 国际及本土数据库均得到使用。模拟涉及有明确清单的562个植物种, 既有木本植物(52.7%), 也有草本植物(41.8%), 其中中草药、果树、园林植物、农作物等占比较高。研究目的主要集中在过去、现在和未来气候变化对植物种分布的影响及预测, 以及物种分布评估与生物多样性评价(包括入侵植物风险评估)两大方面。预测物种潜在分布范围与气候变化影响等基础研究, 与模拟物种适生区与推广种植等应用研究并重, 物种分布模型在生态学与农业、林业和中草药业等多学科、多行业开展多种应用, 多物种、多模型和多来源数据共同参与模拟与比较, 开发新的机理性物种分布模型, 拓展新的物种分布模拟应用领域, 是今后研究的重点发展方向。     

利用CASA模型模拟西南喀斯特植被净第一性生产力

基于SPOT NDVI遥感数据并结合数字高程模型、气象数据和植被参数,利用实测植被生产力计算和修正最大光能利用率,通过改进CASA过程模型,本文估算了中国西南喀斯特地区1999—2003年的植被净第一性生产力（NPP）。结果表明：1）改进后的CASA模型模拟的植被NPP与实测值相关性显著,可较好用于西南喀斯特植被的NPP估算;2）西南8省市区1999—2000年喀斯特和非喀斯特植被的NPP有轻度增加,但空间变化不显著,2001年低值区范围增加,2002年NPP高值区的范围明显扩大,随后在2003年又降低,但仍高于2001年;3）5年间西南喀斯特地区年NPP的变化范围是381.7—439.9 gC m-2 yr-1,平均值为402.34 gC m-2 yr-1,逐年NPP波动中呈现总体增长趋势,平均增加值为9.93 gC m-2 yr-1,5年总增加量为11TgC,但非喀斯特地区的年NPP平均值和增加值都大于喀斯特地区;4）5年间喀斯特地区的热带森林、亚热带森林、灌丛和草地的逐年NPP均小于非喀斯特地区,温带森林和农业植被则相反;这6种典型植被年NPP均呈增加趋势,热带森林的增加值最大,草地最小,非喀斯特地区植被NPP的增长趋势相似,但每种植被的年NPP增加值均大于喀斯特地区。西南喀斯特地区植被NPP的时空变化与气温、降水和太阳辐射的变化有关,而喀斯特植被NPP低于非喀斯特地区,则主要由喀斯特地区水分匮缺、土壤贫瘠等恶劣条件而抑制植物生长造成的。     

新疆天山北坡地区中晚全新世古生物多样性特征

 选择新疆天山北坡不同海拔高度、不同植被带和不同沉积年代的大西沟、桦树窝子 、小西沟、东道海子和四厂湖剖面计算孢粉复合分异度指数,并根据已发表的有关文献中关于粒度、磁化率、烧失量等多项分析的数值整合结果探讨了本区中晚全新世以来生物多样性的时空变化和环境特征。森林草原过渡带的古生物多样性远高于高山、亚高山草甸带和荒漠带,孢粉复合分异度较高,鉴定的孢粉科属数较多。3600～3200 aB.P.、1700～1400 aB. P .、1000～600 aB.P.和450 aB.P.以来4个时段的生物多样性偏高。大西沟地区3600～3200 a B. P.期间和四厂湖地区中世纪期间气候均较湿润,其古生物多样性也较高,可见古环境演变和古生物多样性的动态变化具有相对一致性,孢粉复合分异度指数在一定程度上可以反映气候与环境的变化。但由于孢粉鉴定的精确度较差、受外来花粉的干扰等多种因素影响,使得孢粉多样性指数在反映生物多样性和古环境方面存在一定的偏差。     

天童国家森林公园主要森林植被过去30年的动态变化

在气候变化和人类干扰的双重影响下,植被的演替和发展是生态学研究的热点之一,也是关系到人类社会可持续发展的一个重要问题.以浙江天童国家森林公园6种森林植被类型(典型常绿阔叶林的3个亚群丛、常绿落叶阔叶混交林、常绿针叶林和毛竹林)为研究对象,对比分析1982年和2012年其物种组成、群落结构和物种多样性等变化特点.结果表明:30年间群落的整体空间格局保存完好,群落分布未发生质的变化,主要优势植物种类变化不大;群落中幼树所占比例上升,小径级个体增多,群落更新状况良好且自然更新能力增强;乔木层物种多样性增高,常绿成分增加,灌木和草本层物种多样性下降.在过去30年里,随着温度上升,该地主要森林群落呈正向演替趋势,表明天童森林群落受到了较好的保护,也表明气候变化与常绿阔叶林的演替和发展存在一定的潜在正相关.     

末次盛冰期以来云南异龙湖的环境演变——来自地球化学沉积记录的证据

通过对云南异龙湖4.56 m沉积岩芯进行X射线荧光光谱分析(XRF),结合13个AMS14C测年结果,获得了高分辨率元素地球化学序列。异龙湖岩芯中元素的因子分析显示,F1因子揭示了沉积地球化学元素的来源,其正载荷代表了流域外源物质输入加强,而负载荷则指示了湖泊自生碳酸盐沉淀的增加,F2因子指示了湖泊氧化还原状态,F3因子可能与人类活动有关。在此基础上结合磁化率、矿物组成及有机质含量等指标,对异龙湖沉积环境演化过程进行探讨。结果表明,在末次盛冰期期间(26000—17000 cal. yr. BP),区域气候特征是气温低、降水少;在17000—14500 cal. yr. BP期间,异龙湖经历了显著的干旱气候,可能与亚洲夏季风突然减弱有关; 14500—9000 cal. yr. BP,异龙湖经历了显著的高湖面阶段,与滇池高水位时期基本一致,表明流域降水丰沛,外源物质输入增加; 9000—6000 cal. yr. BP期间,区域温度增加导致流域干旱化加剧,此阶段与西南地区全新世大暖期(全新世适宜期)相对应; 6000 cal. yr. BP以后外援物质输入锐减可能指示了区域降水的降低。异龙湖地球化学沉积记录揭示的环境演变过程与区域气候环境变化具有一致性,也具有明显的特殊性。     

KIRA指标的拓展及其在中国植被与气候关系研究中的应用

根据Ｋｉｒａ以月平均气温５℃为界的热量指数和干湿指数概念,提出了以月平均气温１０℃为界的生物热量指数,包括生物温暖指数（ＢＷＩ）和生物寒冷的生物寒冷指数（ＢＣＩ）,并修正其干湿度指数为生物干湿度指数（ＢＫ）,利用中国６８９个标准气象台站的资料,分析我国主要植被类型颁与热量因子和干湿度因了的关系,得出两者之间较好的相关性,生物温暖指数、寒冷指数和干湿度指数的散点图较好地表现了中国各植民气候指标的关系     

中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种的水热分布类群

 利用目前国际上比较常用的植被—气候相关分析的气候指标,如Kira的温暖指数和寒冷指数,徐文铎的湿润指数,Penman的可能蒸散和干燥度指标,Thornthwaite的潜在可能蒸散和水分指数,Holdridge生命地带分类系统指标以及气温和降水等单一气候因子,综合对中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种进行TWINSPAN分类和DCA排序,可将植物种分为8个水热分布类群,较好地反映出优势种及常见种沿热量和水分梯度的分布格局。并总结了这8个水热分布类群的气候指标范围。这8个类群是：Ⅰ高温湿润型,Ⅱ高中温湿润型,Ⅲ低中温湿润型,Ⅳ高低温中湿型,Ⅴ低低温中湿型,Ⅵ低温半湿润型,Ⅶ高低温低湿型,Ⅷ低低温低湿型     

CO2倍增条件下中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见分布区的可能变迁

利用Ｈｏｌｄｒｉｄｇｅ生命地带分类系统预测了ＣＯ２浓度倍增条件下中国亚热带常绿阔叶林植被地带及优势种和常见种分布的可能变化,计算了优势种及常见种在气候变暖后分布区的变迁幅度。在ＣＯ２倍增,气温分别升高２℃和４℃,降水增加２０％的条件下,常绿阔叶林优势种及常见种的分布范围发生变化。气温升高２℃,纬向上扩大了３个纬度,经向上也扩大了３个经度左右;气温升高４℃,纬向上扩大了近６个纬度,经向上有的种扩大,     

CO_2倍增条件下中国亚热带常绿阔叶林优势种及常见种分布区的可能变迁

利用Ｈｏｌｄｒｉｄｇｅ生命地带分类系统预测了ＣＯ２浓度倍增条件下中国亚热带常绿阔叶林植被地带及优势种和常见种分布的可能变化,计算了优势种及常见种在气候变暖后分布区的变迁幅度。在ＣＯ２倍增,气温分别升高２℃和４℃,降水增加２０％的条件下,常绿阔叶林优势种及常见种的分布范围发生变化。气温升高２℃,纬向上扩大了３个纬度,经向上也扩大了３个经度左右;气温升高４℃,纬向上扩大了近６个纬度,经向上有的种扩大,有的种缩小。分布范围窄的优势种和常见种,在气候变暖后其分布区变得更窄,而那些分布范围较宽的种,则分布区越来越大。