近20年青藏高原东北部禾本科牧草生育期变化特征

利用1988—2010年青藏高原东北部地区5个站点牧草生育期地面观测数据,分析了近20年代表性牧草返青、开花、黄枯期及生长季的变化趋势,并通过偏相关分析探讨了气温和降水对牧草生育期的关系。结果表明,近20年青藏高原东北部牧草生育期北部推迟南部提前的特征明显。南部的三江源区域返青、开花与黄枯期总体呈显著提前趋势,其中曲麻莱羊茅返青期提前的倾向率达到-4 d/10 a,开花期为-13 d/10 a,黄枯期达到-9 d/10 a,且均通过0.01的显著性检验水平。北部环青海湖区域的海北西北针茅生育期则表现出一定的推迟趋势。生长季长度北部地区延长,而南部除甘德(垂穗披碱草)外均呈明显缩短趋势。近20 a黄枯期的变化幅度明显大于返青期,使得生长季长度的变化更多地受黄枯期变化的影响。1月和3月气温是影响研究区牧草返青最主要的气候因子,气温增高返青提前。开花期南北差异明显,北部与同期气温呈明显负相关关系,南部则主要与开花前2—3个月的降水量密切相关,降水增多大部地区开花期提前。此外,降水也是各地牧草黄枯的主要影响因子。     

禾本科牧草植物的结构、生长特性及其生理学基础

阐述了禾本科牧草植物形态结构特征,生长特点及其光合生理基础,比较了暖季Ｃ４型牧草和寒季Ｃ３型牧草的差异。对不同发育阶段牧草的田间管理以及提高水分利用效率的途径进行了讨论．     

低温处理下不同禾本科牧草的生理变化及其抗寒性比较

研究牧草根系抗寒性的动态变化,对寒冷地区的牧草引种筛选意义重大.试验以美国引进的禾本科牧草高山早熟禾(Poa Aalpine)、俄罗斯野麦(Elymus junceus)、无芒冰草(Agropyron inerme)、爱达荷冰草(Agropyron inerme)(品种名Secar)和爱达荷冰草(Agropyron inerme)(品种名Goldar)为研究材料,人工控温进行低温抗寒锻炼、冷冻处理和解冻恢复生长,测定每一阶段下根系中MDA、可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸的含量及SOD活性.结果表明,MDA含量在抗寒锻炼后略有增加,随后维持基本稳定;SOD活性在抗寒锻炼后升高,冷冻处理后显著降低;返青后又显著升高(P＜0.05);可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量在抗寒锻炼和冷冻处理后升高,返青后降低;其中,SOD活性、可溶性糖和脯氨酸的含量随处理不同变幅较大,MDA和可溶性蛋白质的含量随处理不同变幅较小.运用Fuzzy数学中隶属函数法进行抗寒性综合评判,得出抗寒性强弱顺序为:高山早熟禾＞俄罗斯野麦＞爱达荷冰草(Secar)＞无芒冰草＞爱达荷冰草(Goldar).     

新疆哈密山区天山马鹿种群数量和冬季生境选择

2010年12月至2011年2月,在新疆哈密山区,采用截线抽样法和遥感技术,对野生天山马鹿（Cervus elaphus songaricus）种群现状和冬季生境选择进行了研究。在不同区域和不同类型栖息地共布设了28条样线,样线总长度达60.1 km。其中,16条样线上发现马鹿共233头,调查区域平均种群密度（2.83±1.01）头/km²,种群数量（1 684.56±379.71）头,与1993年的调查结果相比有所上升。雌雄性比为2.24：1,幼体和亚成体总数多于成体和老体总数,种群数量呈增长趋势。根据野外考察GPS数据并解译天山马鹿分布生境2006秋季的LANDSAT TM/ETM+遥感影像,将生境要素分为山地针叶林、草甸、灌木丛、农田和戈壁5种类型,其中,草甸与山地针叶林为天山马鹿冬季适宜生境。     

2000-2017年秦岭山地植被物候变化特征及其南北差异

气候变化背景下开展山地过渡带植被物候变化规律及区域差异研究对于揭示过渡带对气候变化的响应方式具有重要意义。基于2000-2017年MODIS EVI₂数据,反演了秦岭山地植被物候参数并建立了遥感物候数据集,分析了近18年来秦岭山地植被物候变化的时空特征及其南北差异。结果表明：①秦岭山地植被物候变化表现出明显的地形和气候地域分异规律,尤以高海拔区的变化最为显著,全区GSS （物候始期）主要发生于70-130DOY （Day of Year）,83.29%的区域呈提前趋势,提前主要集中在0-5d/10a （44.46%）与5-10d/10a （28.60%）;GSE （物候末期）主要发生于270-310DOY,50.17%的区域呈推迟趋势,变化趋势不明显;GSL （生长期）集中在150-210d,65.34%的区域呈延长趋势,延长在0-5d/10a （19.28%）、5-10d/10a （20.71%）及10-15d/10a （14.12%）均有分布。②秦岭山地GSS对气候变化的响应程度显著大于GSE,南北坡植被物候变化不仅存在区域差异且存在季节差异,GSS北坡较南坡平均约早6.2d且南坡提前趋势较北坡显著,GSE南坡较北坡平均约晚5.8d且北坡推迟趋势较南坡显著,GSL北坡较南坡约长18.7-23.2d。③GSS、GSS及GSS变化表现出显著的海拔敏感性,随着海拔上升,GSS逐渐推迟,GSE逐渐提前,GSL逐渐缩短,三者在海拔≤600m及≥2700m地区随海拔变化的波动幅度较大,南北坡三者随海拔的变化亦存在明显的差异,海拔每上升100m,北坡GSS推迟1.76d,GSE提前0.25d,GSL缩短2.01d;南坡GSS推迟1.50d,GSE提前0.44d,GSL缩短1.94d。④不同植被垂直带上GSS、GSE及GSL的变化存在明显差异,尤以≤600m植被带上及高山灌丛草甸带上的差异最为明显,且三者在高山灌丛草甸带的发生时间及时长北坡与南坡发生转换,表现为GSS、GSE、GSL北坡较南坡分别平均早3.5d、晚2.9d、长6.4d。     

南亚热带阔叶林展叶物候及其种内种间差异探讨

植物的展叶物候与植物的生长和生存密切相关,但未见有定性的研究植物展叶物候的种间和种内差异与验证亚热带常绿阔叶林植物展叶物候系统发育关系的报道。为了更好地理解南亚热带常绿阔叶林物种共存机制和预测不同物种对气候变化的响应,该研究于2013年1月至2014年12月期间,在中国科学院华南植物园鼎湖山自然保护区内对44个树种的展叶物候进行了连续观测,利用变异系数定性分析了气候因子、系统发育关系对展叶始期及其种内和种间差异和展叶期的影响。结果表明:鼎湖山自然保护区植物展叶始期主要集中在3-5月,植物展叶物候受气候因子影响不显著;不同物种的展叶物候种内变异差别较大,其中种内差异最大的是红皮紫棱(Craibiodendron kwangtungense)(变异系数为0.74),最小的是广东润楠(Machilus kwangtungensis)(变异系数为0.09);基于APGⅢ物种数据库构建谱系树,发现植物间的系统发育关系对展叶物候无显著影响,即亲缘关系近的物种,展叶期并不相似。该研究结果对于理解生态系统过程,如碳循环、物质能量流动,以及展叶物候对气候变化的适应性具有重要意义。     

结缕草属（Zoysia Willd．）植物物候期的差异分析

于2005年至2006年在南京市对结缕草属（Zoysia Willd．）5种1变种共109份种源的物候期进行了系统观测分析。结果表明,不同种源间各植物物候期的时间存在不同程度的差异,其中进入盛花期、枯黄期、返青期、结实期、初花期和孕穗初期的时间分别相差58、56、38、35、33和29d;不同种源的青绿期为215～277d。孕穗初期的早晚与初花期、盛花期、结实期和枯黄期的早晚及青绿期的长短呈显著正相关,返青期早晚与青绿期的长短呈极显著负相关,而枯黄期的早晚与青绿期的长短则呈极显著正相关,说明返青期越早青绿期越长,枯黄期越早青绿期越短。另外,结缕草属植物的返青期、孕穗初期、初花期、盛花期及枯黄期均随原分布地纬度的增加显著提前。     

新疆哈密山区天山马鹿(Cervus elaphus songaricus)的种群数量调查*

查清新疆东部哈密山区野生天山马鹿(Cervus elaphus songaricus)种群的现状,可为有效保护与合理利用野生马鹿资源提供科学依据。我们通过截线抽样法和遥感技术,弄清哈密山区天山马鹿的栖息地范围,估算马鹿的种群数量及种群密度。在哈密山区野生天山马鹿分布区域共设计了28条样线,总长度60.1 km,遇见马鹿233头,通过计算得到该地区马鹿天山亚种种群平均密度为(2.83?1.01)头/km2。栖息地面积374.35 km2,估计马鹿总数为(1 057.56?379.71)头左右。雌雄比例2.24:1,幼体和亚成体的总数量多于成体和老体总数。研究区域内马鹿的种群密度和资源总数量比往年的调查结果有所上升;马鹿的分布海拔高度比较一致,但种群的大小具有不均匀性;从性比和年龄结构来看该研究区域的马鹿种群面向着数量的增长趋势。     

中国城市化速度区域差异及其主要影响因素分析

在分析2000—2014年全国地级及以上城市的人口城市化速度和建成区面积城市化速度的基础上, 评价了城市化发展与城市规模、资源、环境、经济、社会等相关指标的关系, 明确了影响中国城市化速度区域差异的关键因子。结果表明: ①人口平均年增长率的范围在-2.18%—6.74%之间, 均值为1.06%;建成区面积平均年增长率的范围在0%—15.00%之间, 均值为5.35%。建成区面积城市化速度总体上远高于人口城市化速度, 不利于集约型和节约型社会建设。②西北地区和华北地区的人口城市化速度较快, 主要受到资源因素尤其是水资源的影响;华东、西南和中南地区的建成区面积城市化速度较快, 主要受到地理因子的影响, 具有地理区位优势地区(东南沿海)的城市化速度较快。但长此以往, 将会造成东南地区的资源(尤其是土地资源)紧张及环境污染的加重, 不利于城市的可持续发展。因此, 在城市化发展的过程中, 应该遵循集约、紧凑的发展理念, 不仅要考虑每个区域的资源环境承载力, 也要提高资源开发利用和输送调配的效率, 减小对资源的浪费和生态环境的破坏。     

中国西北部干旱区NPP驱动力分析——以新疆伊犁河谷和天山山脉部分区域为例

NPP作为全球生态系统稳定与生态安全评估的重要参数之一,它的分布变化能间接反映区域生态平衡和自然环境演变。以新疆伊犁河谷和天山山脉部分区域为研究区,为探寻该区域NPP驱动因子及其驱动特点,对NPP、气候气象、土壤、植物和海拔数据做再处理与数理统计分析,研究发现:(1)该中纬度干旱区NPP的主导因素为水分与海拔。(2)相关性分析得出,年平均气温、年平均降水量、干燥度、湿润指数、高程和坡度与NPP有显著相关性(P0.01)。(3)不同环境温度下,各环境因子对NPP的驱动能力有差异,年均气温在0℃以下区域NPP最强驱动因子为海拔(P0.01),而高于0℃区域则为水分因子(P0.01)。(4)不同植被类型与土壤类型间NPP主要驱动因子及贡献率存在较大差异。(5)NPP极值随海拔的升高先增大后减小,海拔高度对NPP环境因子驱动能力起决定性作用。揭示了海拔因素对我国中纬度干旱区NPP的重要影响,揭示了各环境条件下气候与地形因子对NPP的影响特点,为干旱区NPP驱动力研究提供相关理论依据。     

秦岭地区林地与草地景观格局变化及其驱动因素

以1980—2015年土地利用数据集为数据源,利用GIS空间分析、景观格局指数和主成分分析法,研究了秦岭地区林地与草地景观格局时空变化特征,并探讨其演化的驱动因素。结果表明:(1)林地和草地是秦岭地区主要景观类型,约占研究区总面积的72%,其中有林地为优势景观类型,其次为高覆盖度草地和中覆盖度草地,其他林地和低覆盖度草地分布面积相对较少。(2)35年来,林地和草地总面积整体呈减少趋势,净减少了309.44km²,其中草地减少占主导地位;空间变化上,损失严重的区域主要分布于以西安市为中心的周边区域,主要向建设用地和耕地转移。(3)林地和草地景观破碎化程度逐渐增加,连通性降低,景观异质性增强且景观形状更为复杂,草地较林地变化明显;空间分布上,林地和草地景观格局指数空间分布特征明显,在地形因子作用下呈现一定的地形梯度性,尤其与海拔的相关性最好。(4)人为活动干扰是影响秦岭地区林地和草地景观格局变化的主要驱动因素,气候因素次之,同时国家宏观政策起着重要的导向作用。减缓人为活动对秦岭地区的过度影响,维护林地和草地的平衡性及完整性,是实现该区生态系统科学管理和资源的可持续利用...     

1962—2009年天山北部湿润指数变化的区域差异

湿润指数揭示了地表干湿变化趋势,与降水变化相比,它更能客观地诠释在全球增暖背景下区域干湿演变特征及变化趋势。本文运用消除趋势波动分析、样条函数法和最小二乘法等方法,对天山以北5个不同区域1962—2009年的地表湿润指数的时空变化趋势和降水、气温变化趋势的空间分布进行统计,以分析各分区的不同年份、季节气候干湿变化特征。结果表明:各分区分季节湿润指数序列在48年的时间尺度上具有微弱的Hurst效应,即具有较弱的长期持续性和较强的随机性,并且各分区不同季节差异较明显;近48年来天山北部荒漠绿洲区降水整体呈现统计意义上的增加趋势,但地表湿润指数变化趋势差异较大;干化趋势最显著的地区与增暖最强烈的地区对应,干化趋势最显著的地区在伊犁谷地及其周围地区,准噶尔西部山地和东部边缘地区干化趋势次之;干湿变化表现出明显的季节差异,干化趋势最显著的季节为冬季和秋季,春季次之,夏季全区表现为明显的变湿趋势。     

贺兰山地区植被冠层物候与树干形成层物候的关系

基于贺兰山地区98棵油松树轮样本的宽度数据、植被归一化指数(NDVI)数据以及土地覆被数据,采用VS-oscilloscope模型模拟的油松径向生长过程,研究植被冠层与树干形成层物候之间的联系.结果表明:林地冠层与油松形成层生长结束期(EOS)显著相关,且高于草地与形成层之间的相关.油松生长开始期(SOS)和EOS分别...     

新疆天山以北发现爬行动物虫纹麻蜥

2013年6月,在新疆维吾尔族自治区精河县两栖爬行动物多样性调察中,采集到麻蜥属(Eremias)标本20余号,经鉴定其中4号为虫纹麻蜥(E.vermiculata),为该种在新疆维吾尔自治区天山以北地区的首次发现,增加了其在国内的分布点。此发现能为研究虫纹麻蜥的地理分布和生物地理格局提供基础资料。     

大兴安岭呼中林业局森林景观格局变化及其驱动力

以大兴安岭呼中林业局为研究区,利用TM数据、森林资源清查数据和采伐统计资料,结合野外调查,以GIS为技术手段,剖析研究区1989～2000年景观变化,结果表明该区主要景观类型为针叶林、针阔混交林和阔叶林,这3种类型面积总比例达90%以上,其他景观类型面积比例小于10%,主要有荒草地、火烧迹地、采伐迹地、沼泽、居民点和道路.10a间景观由原有的大面积连续的针叶林为基质、小面积的阔叶林和针阔混交林斑块散布其中的格局,转变成大面积针阔混交林为基质的格局.研究区1989年是成过熟林、高公顷蓄积量、高郁闭度占优势的景观,2000年中幼龄林、低公顷蓄积量和低郁闭度森林面积增大,并趋于连续,形成低质量的相对均质化的景观.最后,结合历史资料,通过比较分析火烧、人工更新、土地利用和人为采伐活动这几种主要驱动力的特征,论证了采伐活动在该地区景观变化中所发挥的主导作用.     

新疆中天山野生种子植物区系分析

基于野外调查,采集植物标本以及对相关文献资料进行整理,构建中天山野生种子植物名录,在此基础上对该地区野生种子植物区系进行分析.结果表明:(1)中天山地区共有野生种子植物81科453属1 567种;(2)优势科有菊科、禾本科、豆科、十字花科、唇形科、毛茛科等17科,表征科有石竹科、莎草科、百合科、茜草科、龙胆科、禾本科、蓼科等7科;(3)区系地理成分以温带分布型为主,其中科级水平上,温带分布型所属科共有36科,占到总科数(不含世界广布科)的76.60％.属级水平上,温带性质分布型的属有377属,占总属数的94.96％.同时该地区植物物种与地中海、中亚、西亚交流相对较多,与东亚交流很少.     

新疆天山高寒草原不同放牧管理下的CO_2,CH_4和N_2O通量特征

以中国科学院新疆巴音布鲁克草原生态站为依托,于2010年5月—2011年10月利用静态箱-气相色谱法对短期禁牧(2005年围封)、长期禁牧(1984年围封)和自由放牧(冬季放牧)3种草地的CO2、CH4、N2O气体通量进行了野外连续试验研究。结果表明:新疆天山高寒草原对CO2,CH4和N2O通量表现出明显的季节排放特点。在植物的生长季(5—10月),新疆天山高寒短期禁牧、长期禁牧和自由放牧草原的CO2通量平均值分别为:(89.8±49.3)、(52.8±28.7)、(57.0±30.7)mg·m-2·h-1,CH4通量平均值分别为:(-66.3±21.3)、(-104.5±32.8)、(-103.0±39.0)μg·m-2·h-1,N2O通量平均值分别为:(21.2±11.8)、(13.6±6.9)、(13.2±6.2)μg·m-2·h-1;短期禁牧草原与长期禁牧和自由放牧草原CH4平均通量具有显著性差异(P0.05),但CO2和N2O差异不显著(P0.05)。在植物的非生长季(11月—翌年4月),新疆天山高寒短期禁牧、长期禁牧以及自由放牧草原的3种温室气体的通量较低且差异均不显著。     

中国水-能-粮资源适配格局动态演化及其驱动因素

在水资源供需矛盾日益趋紧的背景下,定量分析“水-能”、“水-粮”资源空间适配格局及其动态演化趋势,可为不同地区间资源优化配置以及协同管理提供参考依据。系统核算了2000—2019年中国大陆30省(自治区、直辖市)粮食与能源生产的蓝水足迹,运用基尼系数及不平衡指数等方法综合测度我国水-能-粮资源空间适配格局的演变过程,并从资源禀赋和生产结构两方面解析了资源错配的驱动因素。结果表明：(1)研究期内,反映粮-水空间适配的基尼系数保持在0.35左右,而能-水基尼系数呈现U型变化(G=0.43—0.62),总体上能源生产与水资源的空间错配程度更严重。(2)粮食、能源与水资源错配区域均呈现“北Ⅰ型、南Ⅱ型”的分布格局。研究期内,Ⅰ型错配省份均由北部、东部沿海向西部地区扩展,如黑龙江能-水关系由强-Ⅰ型错配转至轻-Ⅱ型错配。(3)水资源禀赋变化和稻谷种植规模北移共同驱动粮-水空间错配格局的演化;除黑龙江受原油减产影响较大外,火电空间布局及蓝水足迹的西移对能-水错配格局起到决定性作用。(4)粮食与水资源适配关系主要由自然属性、经济效益和农业扶持政策决定,而能-水适配主要受资源禀赋、区域经济差异和环境政...     

天山巴音布鲁克斑头雁巢的聚集分布及其繁殖生态

对 1 992～ 1 994年新疆巴音布鲁克天鹅湖 3个雁岛定点观察表明 ,斑头雁巢密度为 33～ 55个 ,或 0 .59个巢·m- 2 ,其分布不均匀 .统计 1 84个巢 ,平均窝卵数 X±SD =4.47± 2 .1 9枚 .产卵高峰在 5月上、中旬 ,6月中旬大批幼雏破壳而出 ,为早成鸟 .8月上中旬幼雁长至 55～ 65d龄始飞 .繁殖期要比青海等地迟 1 0～ 2 0d .