民勤梭梭人工林天然更新的生态条件

针对民勤绿洲梭梭人工林天然更新不良现状,从群落天然更新的必要条件出发,通过对种子萌发、幼苗存活与生长所需生态条件的对比研究,对民勤梭梭人工林天然更新生态条件与限制因子进行了分析,结果表明:民勤多年(1971—2002年)平均降水量为116mm,是适宜梭梭生长的区域,但降雨的季节变化却影响到梭梭天然更新的进行;梭梭的更新与所处的立地类型关系密切,不同立地条件下梭梭人工林植株生长、母株结实状况和土壤水分都存在较大的差异,立地类型是影响梭梭人工林更新的另一影响因素。     

荒漠草原脉动性降水格局及其时空变化特征——以达尔罕茂明安联合旗为例

全球变化背景下,荒漠草原降水格局受到不同程度扰动,识别荒漠草原变化环境下脉动性降水格局及其时空变化特征具有重要生态学和水文学意义。利用达尔罕茂明安联合旗位于不同雨量带的3个气象站1960—2013年日降水数据,分析荒漠草原地区降水格局及其时空变化特征。研究表明,研究区0—5 mm、5—10 mm和大于10mm降水事件及降水量所占的比例分别为77%—80.9%、11.5%—12.2%、7.6%—10.9%和25.2%—32.2%、21.9%—25.4%、42.4%—52.9%。不同等级降水事件日均降水量分别为1.2—1.3 mm/d、7.0—7.1 mm/d、17.8—19.2 mm/d。研究区降水量较降水日数具有更强的时空变异性,全年和生长季降水日数和降水量主周期在2.84—4.5a左右。研究区不同雨量带不同降水等级降水日数和降水量普遍呈增加趋势,尤以0—5mm小降水事件的增加为主。     

民勤荒漠植被对气候变化的响应

运用民勤荒漠区1974-2009年物候观测资料和2002-2010年植被样方观测资料以及同期气象资料,分析了荒漠植被对气候变化的响应.结果表明:1961-2010年,民勤荒漠区气温升高,空气湿度增大,年均气温升高速率大于全球水平和中国近百年平均水平;植物对气温变化的响应主要表现在春季物候提前、秋季物候推迟、生长季延长;植被对降水量变化的响应主要表现为植被盖度和纯盖度随降水量减少而降低,植株密度、植物多度随降水量变化而波动;植被盖度和纯盖度与年降水量的相关性较高,然后依次为6-7月和4-5月的降水量;植株密度和植物多度与9月降水量呈正相关;植物春季物候提前的次序是芽初膨大期＞芽开放期＞开花始期＞展叶始期和展叶盛期＞花蕾序出现＞开花盛期＞开花末期＞果实成熟期;秋季物候推迟的次序是叶全变色期＞落叶始期＞叶初变色期＞落叶末期.春季气温升高对民勤荒漠区植物物候的影响大于秋季气温升高对物候的影响.     

疏勒河上游高寒草地生长季降水特征

基于2009—2014年疏勒河上游高寒山区(3400~4200 m)的实测资料,本文以距平百分率、降水集中度(PCD)与集中期(PCP)为主要方法,对高寒草地生长季(5—9月)的降水特征进行了分析。结果表明:生长季降水量为139.3~401.6 mm,距平百分率普遍处于-12.9%~18.8%,降水梯度达21.7 mm·100 m~(-1)(2013—2014年);降水最大月多为6月或7月,二者之和约占生长季降水量的55.7%~60.1%;降水集中度为0.21~0.49,集中期分布在6月下旬至7月;次降水以量级10 mm、历时24 h、雨强0.5 mm·h~(-1)为主;疏勒河上游高寒草地的生长季降水具有年际变率小、垂直变化明显、分配较为集中、小降水事件多的主要特征。     

中国西北部草地植被降水利用效率的时空格局

植被降水利用效率(PUE)是评价干旱、半干旱地区植被生产力对降水量时空动态响应特征的重要指标。利用光能利用率CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型估算了2001—2010年中国西北七省草地植被净初级生产力(NPP),结合降水量的空间插值数据,分析了近十年草地植被PUE的空间分布、主要植被类型的PUE,及其时空格局的驱动因素。结果表明:(1)2001—2010年西北七省草地植被的平均PUE为0.68 g C m~(-2)mm~(-1)。在温带草地各类型中,PUE的大小顺序为草甸草原灌丛典型草原荒漠草原荒漠,各类型草地PUE之间差异显著;对于高寒草地而言,高寒草原的PUE显著高于高寒草甸;(2)温带草地PUE的空间分布与年降水量的关系呈抛物线形状(R~2=0.65,P0.001),PUE峰值出现在年降水量P=472.9 mm的地区;荒漠地区植被PUE的空间分布与年降水量的关系同样呈抛物线形状(R~2=0.63,P0.001),PUE峰值出现在年降水量P=263.2mm的地区;对于高寒草地而言,年降水量100 mm以下地区植被PUE变异较大,年降水量大于100 mm的地区植被PUE的空间分布随降水量的变化呈抛物线形状(R~2=0.47,P0.001),PUE峰值出现在P=559.2 mm的地区;(3)不同降水量区域,植被PUE的年际波动与气候因子的关系也有较大差别。在年降水量为200—1000 mm的地区,草地PUE的年际波动与年降水量的变化呈正相关;在年降水量高于1050 mm的地区,草地PUE的年际波动与年均温的相关性较强,相关系数最高可达到0.4。     

生长季川陕不同地带植被覆盖对气候变化的时空响应

川陕地区处于中国800mm等降水量线过渡带的南北两侧,区内分山、川、原3种地形,是退耕还林(草)最早实施区域。基于2001—2014年的MODIS、气温和降水量数据,选取10种植被地带数据,采用Sen+MK检验和时滞偏相关等方法,结合重分类后的4种地貌类型和6类土地利用/覆盖数据,分年内生长季、年际生长季和非生长季的对比、以及植被生长最好的8月与5月、6月、7月、8月、5—6月、6—7月、7—8月、5—8月共8个时间段的相关性3种时间尺度,对川陕地区植被NDVI与气候因子的关系进行了深入探讨。结果表明:1)川陕、陕西和四川年均气温分别以0.02℃/10a、0.01℃/10a和0.03℃/10a(通过0.01显著性水平)的线性速度增加,低于近50年来(1951—2001年)全国的气温增速(0.22℃/10a);2)川陕、陕西、四川尺度上,植被NDVI与同季气温、降水量的相关性一致,与上季的相关性不具一致性。植被NDVI与上季气温、降水量的相关性均高于同季,相较于降水量,与气温呈现出更多的负相关性,其中陕西地区最为显著;3)川陕地区气温变化趋势与全球变暖不同步,植被生长受气温的影响较小或无影响;降水量相较于气温对陕西地区植被生长的影响更大;气温是四川植被生长的主要限制因素。植被覆盖与气温、降水量的相关性在草地、林地和农耕区最为显著。     

1956-2009年内蒙古苏尼特左旗荒漠草原的降水格局

弄清全球变化背景下不同地区降水格局的变化对科学理解气候变化及其影响具有重要意义。苏尼特左旗荒漠草原是温带干旱半干旱地区的典型荒漠草原,对气候变化,特别是降水变化非常敏感。利用1956-2009年的日降水资料探讨了苏尼特左旗荒漠草原降水格局的变化规律,以为揭示气候变化的影响机制提供依据。结果表明,该地区年均降水量为191.9 mm,年际变化剧烈,变异系数达26.63%;年均降水日数为63.8 d,变异系数16.9%。生长季降水占全年的85%,但各月变异系数均>50%;降水日数占全年的63%。年和生长季的各月降水以中等降水量、弱降水日数为主,中等强度以上降水事件较少。近50 a来,年和生长季的降水量、降水日数与各等级降水事件均呈下降趋势,年降水减少的原因在于中等降水事件的减少、生长季降水减少的原因在于弱降水事件的减少。年降水减少将影响草地的土壤水分与植物返青;而生长季降水减少将直接影响草地固碳。气候变化背景下年与生长季降水的减少将进一步加剧该地区干旱程度并影响植物的生长发育,从而直接威胁到草地畜牧业的发展。     

青藏高原特有种黄绿卷毛菇的地理分布与生态环境的相关性

2008—2012年选择了中国青海、西藏、四川等22个地区,首次对青藏高原的特有真菌黄绿卷毛菇(Floccularia luteovirens)进行了全面、系统地调研,包括其地理分布、发生地的气候特征及其发生特征。研究结果表明:黄绿卷毛菇在我国的地理分布范围为纬度范围N 28°93'—37°69'、经度范围E 90°4'—102°1',主要是青藏高原地区;黄绿卷毛菇主要发生在夏秋(6—9月份),发生地的平均气温为6.2—15.9℃,平均相对湿度为41%—74%,年降水量为344—574 mm,年平均蒸发量为1393.8—2441.4mm,湿润系数为0.42—0.78。     

1959—2006年长白山地区降水序列的多时间尺度分析

基于长白山地区松江、东岗、长白、和龙、临江和天池6个气象站1959—2006年的月均降水量和年降水量数据,采用Morlet小波分析方法,对1959—2006年长白山地区植被生长季(5—9月)降水量、降雪季(11月至次年4月)降水量和年降水量序列进行多尺度特征分析,并运用Daubechies小波系中的db5小波对各降水序列进行不同层次的分解和低频重构,对重构序列进行了趋势识别和分析.结果表明:研究期间,长白山地区植被生长季降水量存在3～6a、10～13a和24～30a的特征周期;降雪季降水量存在1～2a、5～7a和17～20a的特征周期;年降水存在8～10a、16～20a、25～30a的特征周期;研究区年降水量序列呈现整体下降的趋势.     

黑河流域荒漠区降水格局及其脉动特征

利用1967—2008年日降水资料,对黑河流域荒漠区降水格局及其脉动特征进行系统研究。结果表明:年均降水量为113.3mm,年际变化27.93%,降水呈平稳下降趋势。小降水事件(≤5mm)为主,年际变化较小。大降水事件(≥10mm)频率较低,但年际变化及其对年降水量的贡献较大。降水日期以≤5mmd-1为主,≥10mmd-1变异较大。10d间隔期所占比率最大,频率基本稳定(CV=18.29%),而10d间隔期变异较大(CV=27.21%)。年降水量与降水事件、降水期、10d间隔期以及总降水间隔期存在显著正相关性。≤5mm降水总量变异系数为24.57%,接近年降水量(27.93%),10mm变异系数为76.68%,表明大降水事件在不同年份的差异是降水总量和降水格局差异的主要原因。     

环境因子对竹子开花影响研究

四川雅安地区刺竹和水竹开花年(2001～2006年)1月均温分别高出未开花年(1985～2000年)和多年(1985～2006年)平均值0.29℃和0.225℃;7月均温分别高出未开花年和多年平均值0.958℃和0.697℃;开花年年降水量分别比未开花年和多年平均值少124.9 mm和90.8 mm.开花和未开花水竹林小生境生态因子的调查显示,处于阳坡、光照条件好的样地开花明显多于处于阴坡、光照条件较差的样地;林内温度和湿度与竹子开花显著相关,开花样地内早上9时和中午2时平均温度和湿度均比未开花样地高.表明充足的光照、较高的林内温度、湿度,干旱和气温的升高在一定程度上起到了诱导和促进竹子开花的作用.     

亚洲季风区铁杉属现代分布区及其气候特征

铁杉属在亚洲主要分布于亚洲季风区东部,间断分布于中国大陆、台湾岛以及日本列岛（除北海道）。在中国大陆间断分布在西南山区（横断山区和部分东喜马拉雅）、中部山区（秦岭-大巴山区）和东南山区（华东山地）。亚洲季风区铁杉属的现代分布环境要求年降水量范围为720～2103mm,生长季降水量为635～1489mm;年均温范围为5．8～18．2℃,冬季月均温为-2．7～11．5℃,年最冷月均温为-3．7-10．9℃,年最暖月均温为13．0—28．2℃,气温年较差为9．7～25．4℃。亚洲季风区铁杉属的现代地理分布与气候要素值相互关系的分析表明,无铁杉分布的朝鲜半岛及其邻近的我国东北山地和山东山地降水量均大于700mm,基本上能够满足铁杉属生长的水分条件;而朝鲜半岛及其邻近的我国东北山地和山东山地的气温年较差明显大于铁杉属分布区的值,同时两地的冬季月均温和年最冷月均温明显低于铁杉属分布区的值,这也是这些地区没有铁杉属分布的主要气候原因。总之,这些亚洲季风区水分条件能够满足铁杉属生长需要,但冬季温度（包括冬季月平均温度和年最冷月均温）和气温年较差无法满足铁杉属生长需要,导致这些地区无铁杉属现代分布记录。     

渭北旱塬苹果园地产量和深层土壤水分效应模拟

为了研究实时气象条件下渭北旱塬不同生长年限苹果园地产量变化趋势和深层土壤水分变化规律,在模型适用性与模拟精度验证基础上,应用WinEPIC模型模拟研究了1962—2001年期间洛川旱塬苹果园地产量演变动态和深层土壤水分效应。结果表明：(1) 在模拟研究期间,洛川旱塬4—40年生苹果园产量整体上呈波动性下降趋势,初期产量逐渐增加,11—23年生达到最大值(平均为28.8 t/hm2),之后随降水量年际波动呈现出明显的波动性降低趋势。(2) 40年间苹果园地遭受的干旱胁迫日数呈波动性上升趋势,与年降水量波动趋势相反。(3) 1—15年生期间苹果园地平均年耗水量高于同期年降水量,导致苹果园地0—10 m土层土壤强烈干燥化,逐月土壤有效含水量波动性降低,1—10年生、11—20年生和21—40年生期间发生土壤干燥化并且程度逐渐加剧,但干燥化速率逐渐减缓,土壤干燥化速率分别为95.4 mm/a、12 mm/a和1.5 mm/a。(4) 随生长年限的延长,苹果园地0—10 m土层土壤湿度逐渐降低、土壤干层分布深度逐渐加大,在14年生时超过了10 m,20年生以后2—10 m 土层形成稳定的土壤干层。因此,基于土壤水分利用的苹果生长与果园利用的合理年限为20 a,最长不宜超过23 a。     

辽西半干旱地区春小麦农田水分循环特征的研究

一、研究地区的生态条件概述辽西属暖温带半干旱低山丘陵区,自然条件差,干旱少雨,干燥度为1.2左右,年均降水量为480.1mm,可能蒸散量为551.7mm,水分亏缺严重,而且70—75%的雨水降子6—8月份,春季偏少。舂季气温回升快,风速大,土壤水分蒸发损失严重,因此春旱频繁,并经常     

河西走廊植物群落特征及其与气候的关系初探

对河西走廊荒漠植物的群落类型、盖度、密度、重要值、地上生物量等进行了调查,收集整理各区域的气候资料,对它们的关系进行了初步研究。结果显示:(1)物种种类组成、总密度与海拔、经度呈正相关,与纬度呈负相关,在走廊的东南→西北方向上呈递减趋势。(2)在活动积温(>10℃)>3 200℃的荒漠地区,灌木(包括半灌木)在群落中占有绝对优势,其重要值可达到100;当活动积温在3 000℃左右时,群落往往是一些过渡类型,或以草本为优势种、以半灌木或灌木为伴生种,或以半灌木为优势种、以多年生草本为伴生种。(3)在年降水量110 mm以上的荒漠地区,植物群落生活型主要为半灌木或多年生草本;在年降水量110 mm以下的地区,生活型主要为小灌木或一年生草本;在年降水量小于50 mm的极端干旱地区,只有在雨季时有一年生草本生长。表明荒漠生态系统植被稀疏,生物量小,对气候因子,特别是降水变化敏感,对其保育显得尤为重要。     

气候变化背景下中国农业气候资源变化Ⅶ.青藏高原干旱半干旱区农业气候资源变化特征

基于青藏高原干旱半干旱区1961-2007年55个气象站点地面观测资料,利用五日滑动平均法及GIS软件的IDW模块进行栅格处理,对比分析了研究区1961-1980年（时段Ⅰ）和1981-2007年（时段Ⅱ）各气候要素的时空变化特征及其气候倾向率.结果表明：1961-2007年,研究区喜凉作物生长季内日照时数的变化不明显,喜温作物生长季内日照时数呈增加趋势,但空间分布的变化较小;与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ喜温作物生长季内积温值≥1500 ℃·d的地区面积扩大33.9%;降水量的空间分布总体表现为由东南低地向西北内陆逐渐递减,研究期间青藏高原东南部喜凉作物生长季内降水量均达到800 mm,其他地区喜凉作物生长季内降水量的气候倾向率有正有负,变幅相对较小,与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ喜温作物生长季内降水量≥400 mm的分布面积扩大了40%;参考作物蒸散量（ET₀）总体略有增加,其空间分布格局与日照时数和积温的分布相似,时段Ⅱ较时段Ⅰ喜温作物生长季内ET₀≥400 mm的分布面积扩大了35.7%.研究期间,青藏高原作物生长季内的热量与降水资源有一定幅度增加,这对农牧业生产非常有利,但ET₀的增大表明潜在蒸发增大,需进一步加强研究气候变化对该区域农牧业生产带来的可能影响.     

江西大岗山地区7-9月降水量的重建与分析

根据江西大岗山地区4个采样点的马尾松年轮样本,建立了本地区的综合年轮年表,分析了马尾松径向生长与气候因子变化的相关及响应关系,发现大岗山地区树木径向生长受生长季7—9月降水量影响较显著,呈负相关关系。在响应分析的基础上,首次重建了大岗山地区1892年以来7—9月的降水量,交叉检验表明重建序列是可靠的。重建结果表明,大岗山地区7—9月份降水变化在过去的117年中总体经历了3个偏干时期：1895—1902年,1908—1926年和1944—1985年,和3个偏湿阶段：1903—1907年,1927—1943年及1986—2008年。重建的降水量序列在1921年,1937年及1977年发生明显的方差突变,表明百年以来该地区降水量变化趋势存在阶段性变化。     

日本落叶松人工林种群自然稀疏规律的研究

一、前言日本落叶松(Larix kaempferi)原产日本。种群地理分布范围为北纬35°20′—38°10′,东经136°45′—140°30′,海拔高度为1000—2800m。1900年引入我国,以其较强的适应性“定居”下来,而且生长速度在抚顺地区远比长白落叶松(L.olgensis var.changpaiensis)、兴安落叶松(L.gmelinii)为快;我国黑龙江、吉林、辽宁、山东、山西、陕西、北京、河南、河北、江西、湖北、四川以及新疆等地都有人工栽培,而以吉林、辽宁东部栽培面积较大,在年平均气温2.5—12.0℃、年降水量500—1400mm 的水热条件下能正常生长。     

基于若尔盖高原湿地唐克剖面孢粉记录的古气候重建北大核心CSCD

对青藏高原东北部若尔盖高原湿地唐克泥炭剖面TK1采样点按10cm间距作孢粉分析,依据主要孢粉类型的百分比关系,以及加速器质谱(AMS)14C测年数据,将剖面孢粉组合大致分为上下两个带。在下带,莎草科均在65%—75%之间变化,表明了相当稳定的气候条件。结合若尔盖表土孢粉数据和唐克泥炭剖面孢粉数据,首次定量重建了唐克7940cal.aBP以来的古气候变化规律:7940—6420cal.aBP,年均温0.72—1.48℃,年降水量650.34—662.29mm;6420—3790cal.aBP,年均温0.56—1.62℃,年降水量647.79—662.34mm;3790—1580cal.aBP,年均温0.54—1.65℃,年降水量647.40—657.71mm;1580cal.aBP至现在,年均温1.45—1.73℃,年降水量661.86—666.41mm。相应于气候变化,沼泽发育也依次经历了4个时期变化,即沼泽化过程发展期—沼泽大发展期—沼泽发育波动期—沼泽再度大发展期。     

鼎湖山针阔叶混交林生态系统水文效应研究

对鼎湖山针阔叶混交林水文效应的研究表明2002年8月-2003年7月,大气总降水量为1 690mm,林内净降水量为1212.7 mm,占总降水量的72%,其中穿透雨量和茎流量分别为1 125.3和87.4 mm,占总降水量的.66.6%和5.2%.林冠截留量为477.3 mm,截留率28.2%.地表径流量62.1 mm,占总降水量的3.7%.在一定的降水量范围内,林冠对降水的截留量随着降水量的增加而增加,不同的雨量级,林冠截留量变化的趋势曲线不同,且一次截留降水量饱和值约为25 mm;穿透雨量、茎流量均随着林外大气降水量的增加呈线性增加;当日大气降水量在0-30 mm时,地表径流量很小,且呈线性递增;当日大气降水量＞30 mm时,地表径流量随降水量增加以对数递增.与马尾松纯林和季风常绿阔叶林相比,针阔叶混交林在减少地表径流和保持水土等方面具有更好的水文生态效应.