气候变化情景下基于最大熵模型的青海云杉潜在分布格局模拟

青海云杉(Picea crassifolia)是我国青藏高原东北缘特有树种,在维系我国西北地区生态平衡、水土保持、水源涵养和生物多样性等方面发挥着重要作用。基于其分布范围内的69个地理分布样点,利用最大熵(Maxent)模型对现实气候条件下青海云杉的潜在分布及其分布的主导气候因子进行分析,同时结合3种大气环流模型模拟青海云杉在3种气候变化情景(温室气候排放量不同)下未来2050s和2080s潜在分布区的变化。结果表明:Maxent模型对青海云杉潜在分布区的预测具有极高的准确度,所有模型的平均受试者工作特征曲线下面积(AUC测试值)均高于0.99;Jackknife检验和气候因子响应曲线表明年最低降雨量是限制青海云杉分布的主导因子;当前青海云杉的潜在分布区主要集中于青海东部、甘肃东南部、宁夏大部分地区、西藏东部、四川西部山区以及陕西、新疆和内蒙古部分地区。在未来3种增温情景下,青海云杉在2050s和2080s的潜在分布总面积与当前相比变化不明显,但不同适生等级的潜在分布面积变化较大,其中,中度适生区和低度适生区受气候增温影响显著,中度增温下这些区域在2080s的面积明显增大,而高度适生区(核心分布)则在所有增温情景下均呈缩小趋势。同时,在未来3种增温情景下,青海云杉在2050s和2080s的潜在分布区有向北移动趋势,但其心分布区域(高度适生区)仍然以青海东部、甘肃北部为主,无明显变迁趋势。从气候因素角度考虑,本研究表明未来气候变化情景下,青海云杉依然在西部高山地区,特别是作为我国重要生态屏障的祁连山、贺兰山等山区具有重要的经济价值并将持续其生态服务功能。     

宝天曼自然保护区两种优势藓类植物C、N、P生态化学计量特征研究

该研究以宝天曼自然保护区两种优势藓类物种大羽藓(Thuidium cymbifolium)和无边提灯藓(Mnium immarginatum)为对象,测定和分析了不同海拔生境条件下苔藓植物绿色组织和土壤的C、N、P含量及其比值。结果表明:该区域内两种藓类植物绿色组织的C、N、P含量范围是46.81%~49.09%、0.21%~0.25%、0.02%~0.08%;不同元素在海拔间存在较大差异,具体表现为大羽藓的C、N含量在不同海拔间差异显著,无边提灯藓的N、P含量在不同海拔梯度间差异显著,但总体仅N元素随海拔的上升表现出显著下降的趋势;土壤的C、N、N∶P和C∶P比值总体上表现出随海拔升高而增加的变化趋势,而土壤P含量以及C∶N比值随海拔梯度的变化并未表现出一致的变化趋势;同时,随着土壤C含量增加,大羽藓C含量呈现上升趋势,无边提灯藓呈现下降趋势;随着土壤N元素含量的增加,两种藓类物种表现的趋势仍然与前者一致;随着土壤P元素含量的升高,大羽藓的N∶P显著下降,而无边提灯藓的N∶P则显著上升;此外,叶片N∶P均值为8.51,介于14和16之间,说明植物生长受N元素的限制。以上结果说明:两种藓类植物对土壤P元素利用上存在差异,导致两种藓类化学计量学特征的变化,且与全球尺度相比,该区域的藓类植物的生长共同受到了土壤N含量的限制作用。该研究结果为预测藓类植物营养元素的限制情况和生态适应机制提供了参考。     

基于MaxEnt模型的中国沙棘潜在适宜分布区分析

中国沙棘主要分布于我国华北、西北、西南等地森林—草原过渡地带，是我国北方地区退耕还林、生态修复等工程的重要造林树种，对维持干旱、半干旱地区的生态环境稳定具有重要意义。探讨限制中国沙棘分布的主导气候因子，模拟其潜在适宜分布区，以期为中国沙棘在林业生态工程和生态经济林建设中的合理种植和推广提供理论依据。基于中国沙棘自然分布的328个地理样点，利用最大熵(MaxEnt)模型对中国沙棘的潜在分布区的主导气候因子进行分析，并预测中国沙棘的潜在分布范围。结果表明，基于气候变量的MaxEnt模型训练集和测试集受试者工作特征曲线下面积(AUC值)分别为0.962±0.001和0.949±0.001,均大于0.9,表明MaxEnt模型对中国沙棘潜在分布区的预测具有极高的准确度，可信度好。基于环境变量贡献率和刀切法的结果表明年降雨情况、生长季的水热状况、最干季降雨和最冷月最低温等是限制中国沙棘分布的主要气候因素，其中年降雨是限制中国沙棘分布的主导气候因子。通过模拟得到现代中国沙棘潜在地理分布的总适生区面积为165.1万km~2;其中高适生区和中适生区面积共93.3万km~2,主要集中分布于河北西部、北部，...