基于NDVI的云南省2009-2010年干旱遗产效应研究

气候变化正导致干旱事件发生的强度、频度显著改变,极端气候事件发生的不确定性直接影响陆地生态系统关键生态过程。我国西南地区在2009-2010年发生百年一遇的极端干旱,目前关于植被生长在长时间尺度对此次干旱事件的响应尚不明确。以云南省为研究区,基于多年Normalized difference vegetation index(NDVI)影像数据以及长时间序列气象资料对此次极端事件的干旱遗产效应开展研究,分析了干旱遗产效应的持续时间以及不同植被类型的响应差异。结果表明:1)云南省植被生长在极端干旱事件发生后受到的抑制时间大约持续1-2年,受影响区域主要集中在遭遇降水严重减少的地区;2)海拔2000 m附近为植被对干旱响应最为敏感的区域,海拔高于4000 m的植被生长几乎未受到干旱影响;3)较之草地和农田,森林植被受到的抑制作用更为强烈。研究揭示了极端干旱对云南省植被生长造成的影响,为该地区未来应对极端干旱并有效开展植被恢复提供理论依据。     

华北地区2001-2014年植被变化对SPEI气象干旱指数多尺度的响应

近年降水量的减少以及全球气候变暖的影响导致我国华北区域干旱程度加剧,影响植被生长状况,使得区域生态环境恶化。基于华北地区2001-2014年的TRMM及MODIS数据,以归一化植被指数NDVI、净初级生产力NPP、植被状态指数VCI作为植被状况表征指数,以标准化降水蒸散指数SPEI作为气象干旱表征指数,对华北地区近年的气象干旱及植被状况时空变化进行评价,并分析植被对干旱的多尺度响应。结果表明：（1）华北地区干旱在西南部地区呈明显加重趋势,东北部地区干旱状况有所好转;针对不同时间尺度的SPEI表示干旱的变化趋势,得出月份尺度干旱呈现干湿交替特征,选取SPEI时间尺度越长,干旱化趋势越明显;（2）NDVI与NPP所反馈的植被长势空间分布略有差异,总体而言华北地区植被状况大部分地区呈好转趋势,但研究区中部部分地区及部分沿海地区植被状况转差;（3）植被状况指数与SPEI指数在大部分地区呈正相关,NPP与SPEI的相关性强于NDVI与SPEI的相关性,且相关程度在草原地区及中高海拔地区最高,林地对干旱的敏感度最弱;各植被类型在植被生长季的多数月份对SPEI-3响应最明显,且在夏季相关程度最高,夏季及其前期的季尺度干旱更易影响植被生长状况,SPEI-12对植被的影响主要表现为影响植被生长季初期的植被状态。     

近40年中国干旱特征及其对植被变化的影响

全球变暖影响下,中国干旱事件发生愈加频繁。过去半个世纪里,中国半干旱和半湿润地区的分界线总体南移,干旱面积呈增加趋势,因此了解中国干旱变化趋势对区域生态环境保护具有重要意义。基于GLASS数据产品、ERA5-Land数据,采用游程理论和多元线性回归等方法,探究1982—2018年间多尺度干旱事件基本特征(干旱持续时间、干旱严重度、干旱强度等),并分析植被生产力变化趋势,揭示干旱对植被变化的累积影响。结果表明：(1)新疆、青藏高原以及东南地区干旱较为严峻,而华中、华东大部分区域处于轻旱或无旱状态;(2)1982—2018年间,中国植被生产力整体呈改善态势,显著改善区集中在中国中部,而退化区集中在东南部、内蒙古和西藏南部;(3)中国大部分区域干旱与植被呈正相关,且干旱对植被多为累积影响,在干旱区和半干旱区尤为明显;(4)随着植被覆盖度的增加,植被与近短期尺度干旱的相关性也逐渐增加,由干旱区到湿润区,近短尺度干旱对植被变化的影响逐步增大。其中,SPEI-6(标准化降水蒸散发指数—中期尺度)对植被轻微变化累积影响最显著,而SPEI-12(标准化降水蒸散发指数—长期尺度)对植被显著变化累积影响更...     

气候变化下中国不同植被区总初级生产力对干旱的响应

干旱变化具有明显的空间分异,不同植被类型对干旱的响应亦有差别。开展气候变化下不同植被覆盖类型对干旱响应的差异分析,厘清温升干旱化进程对植被的影响,对了解植被发展动态及预测未来格局有着非常重要的意义。基于1982—2017年的总初级生产力(GPP)数据和同时期东安格利亚大学气候研究中心(CRU)时间序列(TS)气候数据,分析了中国8个植被区GPP和干旱的变化趋势,通过对比标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)的趋势差异识别了典型的温升干旱化区域,在此基础上研究气温上升如何影响GPP对干旱的响应,进一步讨论了不同植被类型对干旱的敏感性差异。结果表明：(1) 36年来8个植被区除青藏高原高寒植被区呈湿润化,其他植被区均呈现变干趋势;(2)气温上升大面积加剧了温带荒漠区和温带草原区的变干趋势;(3)亚热带常绿阔叶林区和热带季风雨林、雨林区的GPP受温度和干旱影响相当,青藏高原高寒植被区和针叶、落叶林混交林区的GPP受温度主导,其他植被区GPP均受干旱主导。     

黄土高原植被日光诱导叶绿素荧光对气象干旱的响应

随着气候变化的加剧,干旱的频率、持续时间以及发生范围都越来越严重,探索植被光合对干旱的响应以及气象因子对植被光合的影响对于人们如何应对干旱具有重要意义。基于遥感的日光诱导叶绿素荧光(SIF)具有对干旱条件下区域植被光合作用进行早期监测和准确评估的潜力。本研究基于星载SIF和标准化降水蒸散发指数(SPEI)研究了黄土高原地区2001—2017年生长季内(4—10月)植被光合作用对干旱的响应关系及其受气象因子的影响程度。结果表明: 黄土高原地区植被生长季内SIF与SPEI呈显著正相关关系的区域占比为87.8%,其中,半干旱地区植被光合对干旱的响应较敏感,半湿润地区敏感性较低。不同类型植被光合对干旱的响应存在差异,草地对干旱响应的敏感性最高,响应最强的SPEI时间尺度为3～4个月;林地的敏感性最低,SPEI时间尺度为3～10个月。气象因子与SIF存在显著的相关关系,其中,温度和降雨是影响黄土高原植被光合的重要影响因子,光合有效辐射的影响模式与温度相似。黄土高原地区生长季内不同的气候和植被类型条件下,植被光合所受干旱及各气象因素的影响存在较大差异。     

雅砻江和大渡河干旱河谷植被物种多样性比较:气候、地形与空间的影响

干旱河谷植被是我国西南横断山区的一类特殊的隐域性生态系统, 影响不同河谷之间植物群落差异的因素与作用大小尚不清楚。本研究调查了四川省雅砻江和大渡河流域干旱河谷段植被组成, 并比较了两个地区在植物多样性上的差别。结果表明: (1)影响两个地区植被类型的主要因素不同, 雅砻江干旱河谷植被主要受海拔和地形(坡度和坡向)影响, 大渡河干旱河谷植被主要受年平均降水量影响。(2)雅砻江和大渡河干旱河谷植物物种丰富度均随着年均温升高而降低。(3)坡向由北至南, 雅砻江干旱河谷灌木、草本物种丰富度减小, 而大渡河干旱河谷灌木、草本丰富度增加。(4)坡度越大, 雅砻江和大渡河干旱河谷灌木的丰富度越高。(5)雅砻江、大渡河干旱河谷植物β多样性受环境距离影响大, 受地理距离影响小。两条江植被间地理隔离效应约为地理距离产生差异的5倍。本研究弥补了干旱河谷研究中对于雅砻江和大渡河干旱河谷植物多样性研究的空白, 为相关区域植被保护提供了参考信息, 同时还为定量估计地理隔离效应对区域间生物多样性差异的影响提供了可行方法。     

2001-2018年中国-老挝交通走廊核心区植被稳定性对极端干旱的响应

中国-老挝交通走廊核心区干旱事件的频繁发生威胁着该区域生态系统的稳定性。基于Palmer干旱指数（PDSI）和增强型植被指数（EVI）数据量化了中老交通走廊核心区不同植被类型的稳定性（年均EVI与其标准差之比）及其对干旱的抵抗力（干旱期间植被结构和功能保持其原始水平的能力）和恢复力（植被恢复到干旱前水平的速度）。结果表明：（1）2001-2018年间,中老交通走廊核心区共发生5次极端干旱事件,出现极端干旱的年份有2005年、2010年、2015年、2016年和2017年,以上年份极端干旱面积占总面积的比例分别为13.37%、47.46%、10.41%、12.00%和3.05%;（2）不同植被类型对极端干旱的响应不同,中老交通走廊核心区内常绿阔叶林的稳定性显著高于其他植被类型,和其他植被类型相比,常绿阔叶林虽然暴露在干旱环境中的时间更长,但其具有更高的稳定性,在维持中老交通走廊核心区的生态系统稳定性上发挥着重要作用;（3）常绿阔叶林和木本稀树草原对极端干旱的抵抗力和恢复力显著高于混交林、草地和农田,研究区内各植被类型对极端干旱的抵抗力与温度和降水呈显著正相关关系。     

中国遥感干旱指数时空特征及其对气候和地表覆盖变化的响应

干旱严重影响植被生长,威胁粮食安全,基于遥感计算的植被状态指数（Vegetation Condition Index,VCI）、温度状态指数（Temperature Condition Index,TCI）和植被健康指数（Vegetation Health Index,VHI）是常用的干旱指数,被广泛应用于干旱监测。为了探究近年来我国干旱特征及其对气候和地表覆盖变化的响应,分析了2003-2016年期间VCI、TCI和VHI的时空变化特征;采用最小二乘（OLS）和偏相关分析方法分析了这些指数对气候和地表覆盖变化的响应。基于上述干旱指数计算的干旱频率表明,中温带中部和南温带等地区干旱发生频率高,干旱指数变化趋势表明在2003-2016年期间中国大部分地区干旱缓解,但在中温带、南温带和高原气候区等局部地区干旱加剧;总体而言,干旱指数随着年平均温度的上升和年降水量的降低而减小,VHI与温度和降水量的相关性在不同气候区的一致性优于VCI和TCI;裸土的减少和植被的增加导致干旱指数增大,树木转变为低矮植被干旱指数降低。     

植被对不同时间尺度干旱事件的响应特征及成因分析

利用标准化降雨蒸散发指数(SPEI)与归一化植被指数(NDVI)系统研究了中国不同区域、不同土地利用类型的植被对不同时间尺度干旱事件的响应特征,并对成因做出探讨。研究表明:(1)全国大部分区域NDVI与SPEI呈显著正相关,表明中国大部分区域植被生物量变化受干旱时空特征的影响。而沿北纬30度附近的长江流域区域,尤其是长江流域东南部、珠江流域下游等降水相对丰沛区域;黑龙江东北部及长白山地区、四川西部等高寒区域,NDVI与SPEI表现出弱相关性,受干旱影响较小;(2)多年平均水平衡是影响植被对干旱响应的关键因素,土壤水分变化是植被活力与生物量变化的关键影响因子。多年平均日照时数较长的区域,植被变化受干旱影响较大。从对干旱影响敏感性程度来讲,越是水量丰沛的区域,植被受干旱的影响越小,其中,草地对干旱的影响最为敏感,其次为灌木与森林。     

1982-2013年内蒙古地区植被物候对干旱变化的响应

气候变化引起的植被物候变化正在大幅度改变生态系统,研究植被物候对干旱的响应对保护内蒙古的生态系统具有重要意义。根据1：100万植被区划,把内蒙古划分为8个植被分区,利用多时间尺度气象标准化降水蒸散指数（SPEI）和NDVI3g时序数据所反演的物候指标,分析内蒙古植被物候的时空变化及其对干旱的响应规律。结果显示：1）在1982年至2013年间,内蒙古植被受到不同时间尺度下干旱的高度控制,尤其是时间尺度干旱的影响（SPEI-3）;2）对于整个研究区,生长季开始（SOS）呈提前趋势,生长季结束（EOS）呈延后趋势,生长季长度（LOS）呈延长趋势,像元比例分别为63.79%、59.77%和62.83%;3）内蒙古除荒漠植被类型地区外,同年春季和夏季初期干旱对SOS均具有延迟作用,同年秋季干旱对EOS均具有延迟作用 ;4） 不同植被类型对干旱强度指数的响应程度存在差异,响应程度集中在-10d/0.1-10d/0.1（例如,1d/0.1表示干旱强度指数每增大0.1,会导致物候指数延迟1 d,而-1d/0.1表示干旱强度指数每增大0.1,会导致物候指数提前1 d）。     

梵净山保护区同域分布黔金丝猴与藏酋猴的空间分布初探

正物种共存在一定程度上取决于对资源的竞争分化,使其都有足够的资源保障生存和繁殖(Macarthur and Levins,1967; Schoener,1974)。根据竞争排斥原则,生态相似的物种在资源竞争中必然存在生态位的分化(Hardin,1960)。在众多的生态维度中,栖息地分化所形成的空间分布差异是同域野生动物最为常见和重要的生态位分化形式(Schoener,1974)。同时,了解栖息地选择如何影响同域野生动物的空间分布是研究资源分配和竞争模式的必要前提(Rosenzweig,1981)。     

梅花鹿Fibulin 5 编码区cDNA的克隆及功能研究

为研究梅花鹿扣针蛋白5(Fibulin5, FBLN5)在鹿茸再生过程中的作用,本研究通过RT-PCR获得了梅花鹿FBLN5的cDNA编码区,并对其进行生物信息学分析。同时利用RNA干扰技术（RNA interference, RNAi）下调了梅花鹿角柄骨膜致敏区（Potentiated pedicle periosteum, PPP）细胞中FBLN5基因表达,并研究了基因表达下调后PPP细胞条件培养液对HUVEC细胞增殖的影响。结果显示：(1) 梅花鹿FBLN5 cDNA编码区长1347 bp,编码448个氨基酸;(2) 生物信息学软件分析显示,梅花鹿FBLN5蛋白含有一个跨膜区,一段23个氨基酸的信号肽序列,vWA_Matrilin、cEGF和EGF_CA等重要的功能结构域;(3) 构建了梅花鹿FBLN5基因的RNAi重组质粒并获得了一条能有效下调目的基因效率达88.72%的靶序列pLVTHM-FBLN2,MTT结果显示PPP细胞FBLN5基因表达量下调后,所获细胞条件培养液可显著促HUVEC细胞增殖,推测FBLN5可能参与了鹿茸再生过程中的血管生成及稳态维持等过程。     

中国东北地区鼩鼱科动物分类与分布

在大兴安岭山脉呼中地区、塔河地区和呼伦湖地区,小兴安岭山脉萝北地区,长白山山脉横道河子地区、三道关地区、牡丹峰地区、凤凰山地区和新宾地区,对我国东北地区鼩鼱科动物进行调查。共获得686号标本,首先利用形态特征描述和形态测量进行形态学物种鉴定,然后利用mt DNA Cyt b基因全序列构建系统发生树,使用ABGD软件进行分子生物学物种鉴定,形态学和分子生物学物种鉴定结果一致。证实东北地区鼩鼱科动物包括麝鼩属2种:大麝鼩(Crocidura lasiura)和山东小麝鼩(C. shantungensis);鼩鼱属9种:大鼩鼱(Sorex mirabilis)、中鼩鼱(S. caecutiens)、远东鼩鼱(S. isodon)、苔原鼩鼱(S. tundrensis)、长爪鼩鼱(S. unguiculatus)、栗齿鼩鼱(S. daphaenodon)、细鼩鼱(S. gracillimus)、扁颅鼩鼱(S. roboratus)和姬鼩鼱(S. minutissimus)。调查发现大麝鼩和山东小麝鼩同域分布,且更临近人类生活区。在我国东北地区,中鼩鼱、细鼩鼱和远东鼩鼱种群数量与分布范围较大,其它物种种群数量明显小于这3个物种;大鼩鼱和扁颅鼩鼱分布数量较小,苔原鼩鼱仅在呼伦湖地区被采集到,在此地与姬鼩鼱同域分布。栗齿鼩鼱仅在大兴安岭地区捕获到。文中测量各物种标本的外形(体重、头体长、尾长、尾长/头体长、后足长、耳长),及头骨(颅全长、颅基长、基长、脑颅宽、脑颅高、眶间宽、上齿列长、下齿列长、腭前部宽、腭后部宽),通过照片展示了鼩鼱属9个物种的颅骨形态特征,并给出每一物种的鉴别特征,作为东北地区鼩鼱科物种形态分类依据。     

利用mtDNA序列及形态特征重新鉴定福建长乐搁浅喙鲸

<正>中国大陆沿岸属大陆棚水域,常见的齿鲸物种以近岸型的海豚科(Delphinidae)、小抹香鲸科(Kogiidae)及鼠海豚科(Phocaenidae)动物为主(王丕烈,2012),而喙鲸科(Ziphiidae)发现纪录相对较少,近年来仅由王丕烈等(2011)针对喙鲸科的中喙鲸属(Mesoplodon)标本进行检视校正,认为中国大陆沿岸存在柏氏中喙鲸     

安氏白腹鼠的形态分化与分布范围修订

安氏白腹鼠（Niviventer andersoni） (Thomas, 1911) 是中国特有种,也是白腹鼠属体型最大的种类。这一物种的基础研究较为薄弱,形态分化也缺乏系统分析。化石记录显示这一物种在第四纪晚期曾广泛分布于中国川黔地区中低海拔环境,然而国内外主要的数据库和专著均显示安氏白腹鼠现生种群分布区较为狭窄,主要在中国西南地区。本文通过检视国内外主要动物博物馆馆藏标本,结合课题组近十年来的野外采集,对安氏白腹鼠不同地理种群的形态分化进行研究,综合利用采集记录和博物馆馆藏数据对这一物种的分布范围进行修订。基于线粒体细胞色素b（Cyt b）的系统发育分析显示这一物种具有3个遗传支系。安氏白腹鼠指名亚种包含于四川盆地周边山脉与华中、华南支系,安氏白腹鼠哀牢山亚种分布于云南西南及藏东南支系。基于头骨测量数据的分析显示安氏白腹鼠不同地理种群已产生显著的分化。安氏白腹鼠现生种群从中国西藏东南地区到秦岭,甚至武陵山地区中高海拔森林环境均有分布,但与第四纪晚期这一物种的化石分布记录相比,现生种群分布海拔已明显上升。     

江西官山自然保护区瘿椒树群落特征及保护策略

对江西官山自然保护区的典型瘿椒树(Tapiscia sinensis)群落进行调查。结果表明：(1)群落共有维管植物54科78属104种；(2)群落中植物区系组成以北温带分布为主，泛热带分布次之，属于典型的中亚热带山地群落；(3)对立木层进行重要值分析显示，钩锥(Castanopsis tibetana)、瘿椒树、紫楠(Phoebe sheareri)和拟赤杨(Alniphyllum fortunei)是群落优势种；(4)径级与高度级分析显示，瘿椒树种群处于衰退阶段，但占据了顶层空间，具有竞争优势，整体状态稳定；(5) Raunkiaer频度关系为A＞B＞D＞C＞E，符合亚热带山地常绿阔叶林的分布规律；(6) α多样性分析显示，群落Simpson多样性指数0.88，Shannon-Wiener多样性指数3.65，Pielou均匀度0.73。本文调查的官山瘿椒树群落是官山地区少数的几个瘿椒树群落之一，群落多样性较高，具有重要的科研价值和实用价值，但瘿椒树种群整体处于衰退型，未来宜采用就地或迁地方式开展保护。     

韩国豹猫与其它豹猫及西表猫之间的遗传分化:基于IRBP、12S rRNA 和Cyt b 序列的分析

利用韩国豹猫的IRBP、12S rRNA 和细胞色素b (Cyt b)序列,并将其与GenBank 中的豹猫及西表猫的上述基因进行比较,以此来重新分析韩国豹猫和其它豹猫及西表猫之间的遗传分化情况。首先,我们从18 只韩国豹猫的IRBP、12S rRNA 和Cyt b 序列分析中分别检测到6 个等位基因、1 个单倍型和3 个单倍型,推测曾经发生 在豹猫种群的瓶颈事件可能是本文发现的不同分子标记之间存在基因型丢失差异的原因。基于Cyt b 序列分析,证实东亚的豹猫形成一个单独的进化枝,本文得到的Cyt b 序列和之前发布结果支持一个分类理论,即认为东亚的豹猫就是东北森林猫。我们发现在IRBP、12S rRNA 基因上,韩国豹猫和西表猫存在相同的序列,支持将西表猫和豹猫视为同一物种。     

拟南芥春化相关基因VRN2的克隆及其植物表达载体的构建

本文利用特异性引物,从拟南芥RNA中提取春化相关基因VRN2 cDNA序列,GenBank登录号AY063047。该基因序列大小为1 354 bp,编码区为1 323 bp,编码氨基酸441个。将克隆片段插入中间载体pBPFΩ7,经PstI酶切回收带有P35S启动子和nos终止子片段,连接pBI121载体,构建VRN2基因的植物表达载体。     

三江源国家公园雪豹和岩羊生境适宜性分析

雪豹是青藏高原生物多样性保护的旗舰物种,主要以岩羊为食,研究两者在三江源国家公园的生境适宜性可为其种群保护提供科学依据。基于在国家公园区域内广泛调查获得的岩羊和雪豹分布位点数据,利用最大熵生态位(MaxEnt)模型,评价三江源国家公园内岩羊和雪豹的生境适宜性及其食物链空间分布模式,探讨生境与主要环境变量之间的相关性。结果显示,海拔、最干月降水量和温度年较差是影响岩羊和雪豹空间分布的主要环境变量;海拔最适区间在4 660~4 730 m重叠,最适最干月降水量在2~4 mm重叠,温度年较差在33.7℃~37.0℃重叠。雪豹和岩羊在国家公园内的适宜栖息地面积分别为19 246 km^2和39 977 km^2,分别占公园总面积的15.63%和32.47%;两者重叠的适宜栖息地面积为16 621 km^2,占公园总面积的13.50%,主要位于澜沧江源园区东北部、中部和东部区域以及长江源园区的东南区域。本研究可为制定三江源国家公园内岩羊和雪豹的协同保护管理措施提供理论依据。     

横断山区三种小型哺乳动物代谢特征的研究进展

代谢率是生理生态学中的重要指标,能反映不同物种和个体之间的能量消耗水平,在动物适应环境的过程中具有重要的意义,各种不同的物理和生物因素都可能影响到动物的代谢特征。本文综述了体重和温度对横断山区小型哺乳动物中缅树鼩、大绒鼠和高山姬鼠代谢率的影响,比较了3种小型哺乳动物与其它地区小型哺乳动物的异同点,并给出了横断山区小型哺乳动物特殊的一些代谢特征。最后,通过比较代谢产热特征探讨了中缅树鼩的起源问题。