基于GIS的青藏高原地区四种高山植物的空间遗传格局

青藏高原地区景观特征影响着高山植物的现代遗传格局。基于叶绿体DNA(cpDNA)变异数据,运用GIS空间插值方法和Monmonier算法,分析了青藏高原地区4种高山植物长花马先蒿(Pedicularis longiflora)、西川红景天(Rhodiola alsia)、窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)和西藏沙棘(Hippophae tibetana)的遗传多样性和遗传分化景观格局。结果表明:在4种高山植物的遗传景观格局中,高值区域主要位于东喜马拉雅-横断山脉地区,每种植物的地理隔离也位于这个地区;Partial Mantel test检测表明,地理隔离均显著影响4种植物种群的基因交流,验证了长期地理隔离造成的种群分化是产生该地区遗传格局的主要原因。     

青藏高原牲畜数量变化及其空间特征

牲畜数量的变化是草地可持续管理的重要问题, 掌握牲畜的时空变化特征有利于了解放牧活动对草地生态系统的影响。以青藏高原1978—2017年牲畜存栏量为基础, 对青藏高原近40年来牲畜的数量变化趋势和1990年、2000年、2010年及2017年青藏高原牲畜量空间分布特征进行分析。结果表明: 自1978年以来青藏高原牛、羊年末存栏量总体呈现增长趋势, 其年均增长率分别为0.15%和0.32%, 马呈现下降趋势, 年均增长率为-0.95%; 青藏高原牲畜量在空间上表现为由东向西减少的特征, 1990—2017年青藏高原牲畜量增长主要位于青海东北部, 新疆西南部, 西藏东部及四川北部, 而青海南部和西藏西北部是牲畜量明显减少的地区; 青藏高原的牲畜量以0.28%的年均增长率增多, 其中青海和西藏年均增长率为负, 分别为-0.13%和-0.07%, 其他四个省份年均增长率均为正数, 分别为四川0.28%、新疆1.23%、云南0.79%和甘肃0.98%。研究针对青藏高原牲畜存栏量进行时空分析, 明晰了青藏高原牲畜存栏量的时空变化, 为研究青藏高原草畜平衡及人类放牧活动对草地生态系统的影响提供参考。     

基于等级层次分析法的金沙江下游地区生态功能分区

金沙江下游地区是我国西南重要的生态环境保护区域,也是我国未来水电建设的重要区域,在西南民族经济和区域可持续发展等方面都具有十分重要的战略意义。该地区水能资源开发潜力巨大,是我国重要的能源基地,但是该地区生态环境相对脆弱。为了保护这些脆弱生态环境的地区,尽管国家和大多数省级层次的生态功能分区已经制定并颁布和实施,但是如何探索和制定区域、流域尺度的生态功能分区研究却为数不多。而大尺度的生态功能分区研究并不一定非常适合这一具体流域实际情况,所以小尺度典型流域的生态功能分区探索是非常必要的。基于金沙江下游地区的生态环境特征,运用空间分析的方法和技术,采用定性和定量分析相结合的等级层次分析法,对金沙江下游地区进行了生态功能分区。结果表明:金沙江下游地区可划分为2个生态区、6个生态亚区和29个生态功能区;以流域尺度上水源涵养、水土保持和生物多样性保护为主导生态系统功能,进行了重要生态功能分区,确定了金沙江下游地区具有重要意义的19个重要生态功能区域。该重点区域的划分对金沙江下游地区生态安全具有重要生态意义,可用于指导金沙江下游地区自然资源的有序开发利用和产业布局的合理配置,为金沙江下游地区生态环境保护提供科学依据,对维护金沙江下游地区的水电生态安全提供重要指导。     

青藏高原特有种子植物区系特征及多样性分布格局

青藏高原拥有丰富的种子植物, 但对该地区特有植物的区系特征以及多样性还鲜有报道。本文通过植物志(书)以及在线数据库, 整理了只分布于青藏高原地区的种子植物名录及其地理分布, 分析了它们的科属特征、区系成分以及多样性空间分布格局。结果表明: 青藏高原共有特有种子植物3,764种, 隶属113科519属, 多数为草本植物(76.3%); 包含100种以上的科有菊科、毛茛科、列当科等15个, 属有马先蒿属(Pedicularis)、杜鹃花属(Rhododendron)、紫堇属(Corydalis)等7个; 从属的区系成分来看, 温带成分占主导(67.5%)。青藏高原特有植物多样性格局呈现从高原东南部向西北部逐渐递减的趋势, 其中东喜马拉雅-横断山脉的物种多样性非常丰富, 而且多数物种分布在高原的中海拔地带。理解青藏高原特有物种的特征及多样性格局对探讨高原植物区系的演化历史和物种保护有重要启示。     

紫茎泽兰在中国的气候生态位稳定且其分布范围仍有进一步扩展的趋势

明确入侵物种气候生态位的时空动态格局, 不仅有助于理解入侵物种生态位的变化趋势, 还可以使物种分布模型更真实地预测物种的扩散动态。本文使用恶性入侵植物紫茎泽兰(Ageratina adenophora)在原产地及我国的分布点和环境因子数据, 结合生态位分析及物种分布模型, 分析了紫茎泽兰入侵至我国后其气候生态位的时空变化特征、地理分布格局变化及其限制因子。结果表明: (1)紫茎泽兰入侵至我国后其气候生态位在时间和空间上虽略有扩张, 但仍保持较高的稳定性。尤其是入侵的初始阶段(1980年之前)稳定性最高(NS = 0.995), 此后其气候生态位的稳定性逐渐降低, 具体表现为该植物在中国更倾向于分布在潮湿(高最暖季降水量)、寒冷(低最干季平均温)且平均日较差低的生境。(2)过去50年里紫茎泽兰的适宜分布范围显著增加(151.77%-271.14%), 且其适宜分布区的重心在2010年之前表现出向东北(贵州西南部、四川南部)扩散的趋势, 2010年以后表现出向西南(云南北部、贵州北部)扩散的趋势。在扩散过程中, 该物种的气候生态位稳定性也表现出随着纬度的增加而逐渐降低的趋势。(3)未来气候变化情景下, 紫茎泽兰的适宜分布范围将进一步增加(111.97%), 到2040年该物种基本可以扩散至其整个潜在适宜分布区, 仅在藏东南地区有小范围的适宜生境受扩散限制无法达到。     

柯西河流域森林覆盖度的空间分布及变化分析

【摘要】森林是陆地生态系统的重要组成部分, 对改善生态环境、 维护生态平衡具有不可替代的作用。本文以柯西河流域为研究区, 采用Global Forest Watch 数据, 通过空间叠加分析、转移矩阵等方法, 分析研究区内不同地形因子森林覆盖度的分布及变化特征。结果表明: 1)研究区森林以中森林覆盖度为主, 占研究区森林总面积的31.16%, 不同的森林覆盖度占森林总面积的比例基本差别不大; 森林覆盖度随海拔和坡度的增加呈现先增加后减少的趋势, 其中, 森林覆盖度随着海拔变化趋势更显著; 森林覆盖度随坡向变化为西北坡>北坡>东北坡>西坡>东坡>西南坡>东南坡>南坡; 2)从2000年到2010年柯西河流域森林的总面积增加了651.28 km2, 不同的森林覆盖等级之间均发生了相互转移, 从转出来看, 变化最为显著的为中高森林覆盖度, 转出面积为3171.66 km2, 从转入来看, 中森林覆盖度的转入面积最大, 为3652.00 km2; 3)从2000年到2010年稳定区占据一定的优势地位, 森林覆盖度减少的区域面积为7325.68 km2, 森林覆盖度增加的区域面积为5352.25 km2, 森林覆盖度增加的区域小于减少的区域; 4)不同因子对森林覆盖度的变化具有不同的影响, 但是, 森林覆盖度减少的面积大于增加的面积。