雅鲁藏布江黑颈鹤越冬地气温时空变化特征

利用雅鲁藏布江黑颈鹤越冬地周边13个气象站点1980—2015年气温资料,对雅鲁藏布江黑颈鹤越冬地年际气温和越冬期气温变化进行研究。结果表明:1980—2015年,越冬地年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈极显著增加趋势,越冬期气温年际变化波动振幅相对全年平均变化较大。其中越冬期最高气温增温速率最快,较年际增暖率高0.09℃/10a。越冬地年气温和越冬期气温增温速率变化趋势在空间上表现较为一致。越冬期平均气温、最高气温和最低气温的周期变化较全年均有所提前,存在一个2年的周期振荡。越冬期平均气温、平均最高气温、平均最低气温在统计时段内发生了突变,突变年份分别为1995年、1998年、1993年,气温日较差没有发生突变,越冬期气温和越冬期气温突变的方向除气温日较差以外都是由冷位相到暖位相突变。开展雅鲁藏布江黑颈鹤越冬分布区气候变化的长期监测,对于分析和精准识别气候变化对黑颈鹤越冬地分布区生境的影响,强化对黑颈鹤越冬地的保护研究有着重要的意义。     

中国西北干旱区气温时空变化特征

依据我国西北干旱区95个站点1951-2008年月平均气温资料,运用经验正交分解法(EOF)、Morlet小波分析、MannKendall秩次相关检验法及气候趋势系数等方法剖析了西北干旱区气温场空间分布结构及多时间尺度下的变异规律和变化趋势.结果表明:西北干旱区气温存在3a、9a及准12a主周期;气温场空间分布以“相间复杂”型为主(对总体方差贡献为30.93％),基于此将西北干旱区划分为北疆子区、南疆子区、河西子区、青海子区及内蒙古子区.全区44.8％的年份气温属正常范围,15.5％年份异常偏暖,3.4％显著偏暖,13.8％年份偏冷,显著偏冷和异常偏冷年份均为8.6％.自90年代以来,西北干旱区开始增温,2001-2008年温度正距平值达6.9℃,正距平年数由80年代40％上升至100％.西北干旱区97.9％的地区呈现增温趋势,其中94.7％的地区通过信度0.01的显著性检验,96.8％的站点通过了0.05的显著性检验;增温幅度为0.02℃/10a-1.21℃/10a;并形成了北疆以富蕴(1.09℃/10a),南疆以喀什(0.22℃/10a),东疆以巴里坤(0.76℃/10a),柴达木盆地以小灶火(0.81℃/10a),河西地区以松山(0.08℃/10a),内蒙古西部以吉诃德(0.03℃/10a)为中心的增温区.     

黄河源头地区土地覆盖的时空变化特征

以野外调查和遥感影像为主要信息源, 结合统计资料和基础地理信息数据, 研究了20世纪80年代中期以来黄河源头地区土地覆盖格局的空间特征以及动态变化趋势, 探讨了导致黄河源区生态环境变化的主要影响因素。研究结果表明, 黄河源头地区土地覆盖类型的斑块密度变化差异明显;土地利用类型的镶嵌格局在空间和时间上均有变化。占据优势的草地生态系统20 年来遭受不同程度破坏, 黄河源区的气候呈暖干化趋势, 研究区域土地覆盖类型空间结构变化明显;高寒环境和气候演化趋势对土地覆盖的变化起决定性作用。     

长江黄河源区湿地分布的时空变化及成因

通过整理解译1969年航片、1986年、2000年、2007年以及2013年TM影像数据,对长江黄河源区的高寒湿地分布的时空变化特征进行分析,并结合气象观测数据和人类活动状况,运用主成分分析和灰色关联度法定量分析造成高寒湿地退化的气候因素和人为因素的贡献,并揭示了高寒湿地退化与各环境因子之间的关联性。结果表明:1969年—2013年间,江河源区的高寒湿地面积减少了19.16%,各湿地类型的斑块分离度不断增大;空间上,高寒湿地的退化区主要分布在长江源区的东北部以及黄河源区的北部地区,与该区域冻土的退化有显著的一致性;1969年以来,江河源区的气候呈气温显著上升、相对湿度降低以及降水量微弱增加的暖干化趋势,湿地的退化与气候变化在时间上有明显的同步性,其中气温升高是形成湿地退化格局的主要原因,降水量和相对湿度的变化会对湿地的变化产生重要影响,尤其是对河流和湖泊的影响更为显著;此外,载畜量的变化是影响湿地变化最重要的人为因素。     

道路和放牧对锡林郭勒草原布氏田鼠种群时空分布的影响

于2010年5-9月,在内蒙古锡林浩特市毛登牧场,调查了道路和放牧2种因素对布氏田鼠(Microtus brandti)分布与密度的影响及其随时间的动态特征.结果表明:在鼠类低密度期(＜60只·hm-2)和垂直于道路方向上,随着与道路距离的增加,布氏田鼠相对密度逐渐降低;草场放牧活动使布氏田鼠密度增加.可见,道路、放牧等人类干扰影响鼠类的相对密度及其时空分布,而鼠类也对人类干扰产生了一定程度的适应.     

1961-2010年桂林气温和地温的变化特征

关于气温变化特征已有大量研究,但是关于地温变化及其与气温的关系研究还较少.以亚热带湿润地区的广西桂林气象站为研究对象,分析了1961-2010年桂林气温和0-80 cm各层地温的年代和季节变化趋势、地气温差变化、气候突变和异常年份以及气温和地温关系.结果表明:气温与各层地温有很好的相关性.各年、季平均气温和各层平均地温大部分呈显著的升高趋势,但气温和地温的增温速率不一致,即升温存在非对称性;年均气温低于各层地温1.3-2.1℃,气温的增温速率和增温幅度分别为0.184℃/10 a和0.8℃,高于除0 cm外其它各层地温的变化;气温、5-40 cm地温在冬季的增温最多,0 em和80cm地温分别在秋季和夏季的增温最多;春、夏季,随着土壤深度的增加,地温呈减小趋势,春季气温小于0-15 em而大于20-80 cm地温,夏季气温小于0-40 cm而大于80 em地温;秋、冬季,随着土壤深度的增加,地温呈增加趋势,秋、冬季气温小于各层地温;气候变暖背景下,年平均、四季气温比除0 em外其它各层地温的响应更快.近50年来,各层地温和气温的温差减小了0.1-0.4℃(0 em地温和气温温差除外),这主要是因为气温的增加幅度要大于地温,且随着土壤深度的增加,地气温差的减小幅度加大.桂林年均地温和四季气温、地温大多无气候突变现象,仅有年均气温和夏季80 em地温分别在1997和1977年出现气候突变.春季气温和5-80 cm各层地温的异常偏低年较一致;秋季气温和40、80 cm地温的异常偏低年相同;夏、冬季气温和地温的异常年份对应性较差;而年均气温和各层地温的异常偏高年较一致.     

近50年黄土高原地区降水时空变化特征

根据黄土高原地区214个地面气象站最近50年(1961-2010年)的逐日降水量数据, 采用非参数Mann-Kendall和Mann-Whitney法,从黄土高原地区、典型黄土高原和综合治理分区3个层面,对本地区年降水量(PTOT)、侵蚀性降水量(R12mm)、汛期降水量(RJJAS)和暴雨量(R50mm)的时空变化特点进行了研究。结果表明:(1)在黄土高原地区,PTOT、R12mm和RJJAS变化的空间格局基本一致,从东南向西北,其减少幅度逐渐变小,至西北部和最西部,其反而略有增加。但是R50mm变化的空间趋势不大明显。相比之下,典型黄土高原PTOT、R12mm和RJJAS变化的空间趋势更为突出。(2)在黄土高原地区,约83%的站点PTOT呈减少趋势,69%的站点R12mm和RJJAS呈减少趋势;其中20%的站点PTOT减少显著,10%的站点R12mm和RJJAS减少显著。而约68%的站点R50mm变化率为零。相比之下,在典型黄土高原,呈减少或显著减少趋势的站点比例较高,约92%的站点PTOT呈减少趋势,80%的站点R12mm和RJJAS呈减少趋势;其中24%的站点PTOT减少显著,12%的站点R12mm和RJJAS减少显著。R50mm变化率为零的站点比例则较底,约占62%。(3)近50a黄土高原地区的PTOT和R12mm总体上分别呈显著和接近显著减少趋势,递减率分别为9.9mm/10a和5.9mm/10a;但是其RJJAS和R50mm的减少不显著。近50a典型黄土高原的PTOT和R12mm均呈显著减少趋势,递减率分别为13.4 mm/10a和8.1mm/10a。其RJJAS减少趋势接近显著,递减率为7.6mm/10a。但是其R50mm减少不显著。(4)就5个综合治理区而言,第Ⅰ区和第Ⅱ区的PTOT总体呈显著减少趋势,这两个区的R12mm分别呈接近显著和显著减少趋势,而第Ⅲ至Ⅴ区的PTOT和R12mm总体呈不显著增加趋势。仅第Ⅱ区的RJJAS呈显著减少趋势。R50mm在第Ⅰ区、第Ⅱ区和第Ⅳ区减少不显著,在第Ⅲ区和第Ⅴ区变化率为零。(5)近50aPTOT减少的突变时间在黄土高原地区、典型黄土高原和综合治理第Ⅱ区始于1986年, 在第Ⅰ区始于1991年。PTOT在其余3个区没有出现突变现象。这些结果表明,在典型黄土高原,尤其是其水土保持重点区(即第Ⅱ区),近50a的年降水量、侵蚀性降水量和汛期降水量明显减少,但暴雨量却未显著减少。这意味着如果此种趋势继续下去,尽管因水蚀导致的土壤侵蚀量总体上会有所减少,但是缺水情形会更为严峻,因暴雨导致的剧烈水土流失仍不会有明显缓解。     

京津风沙源区防风固沙功能对植被覆盖度变化的时空响应研究

防风固沙功能受气象、土壤、植被、土地利用等多种因素的影响,监测评估区域防风固沙功能对不同影响因子的响应状况可为生态保护工程的布局实施提供重要依据.以京津风沙源治理工程区为例,基于NDVI指数和RWEQ模型,构建了植被覆盖度与防风固沙功能的同步变化指数模型,评估分析了工程区防风固沙功能对植被覆盖度变化的响应水平及时空差异...     

浊漳河主要污染物时空变化特征

通过对浊漳河流域 1996～ 2 0 0 0年 2 1个监测断面的枯水期 (5月 )、丰水期 (8月 )和平水期 (10月 )地表水采样分析 ,研究了其中主要污染物COD、BOD5、NH3 N、NO2 N和挥发酚的时空变化特征。结果表明 ,污染物浓度随季节变化特征较为复杂 ,但总体表现了枯水期 >平水期 >丰水期的总体特征。污染物沿程变化与各断面接纳不同来源的污染物有关。     

中国动物地理亚区繁殖鸟类地理分布格局与时空变化

以中国动物地理亚区统计了1976年郑作新出版的《中国鸟类分布名录》和2005年郑光美主编出版的《中国鸟类分类与分布名录》中繁殖鸟类的分布数据,结果显示:在1976年前,中国鸟类丰富度最高的动物地理亚区为西南山地亚区,其次为滇南山地亚区,而以羌塘高原亚区鸟类物种丰富度最低,黄淮平原亚区次差。2005年,鸟类丰富度最高、次高及最低的亚区与1976年相同,次差的亚区为台湾亚区。自1976年至2005年,鸟类物种丰富度在不同亚区出现明显的增加,平均每个亚区分布物种数由1976年的232种增至2005年的281种,而且具有很大的相关性;其中滇南山地亚区增加种类最多,而羌塘高原亚区和东部草原亚区增加的幅度最大;在海南岛和台湾亚区则变化较小。这些可能是由于物种在不同亚区间存在的可能扩散通道和岛屿型稳定气候及地理隔离限制了物种与其它亚区间的扩散等造成的。这些变化不仅与Leietal.(2007)提出的"地理隔离"假设结论比较一致,与雷富民等(2006)提出的西南山地-横断山区为中国鸟类特有种物种多样性中心和西南山地为物种分化中心等观点一致,而且进一步显示西南山地亚区鸟类物种有向滇南山地亚区扩散的现象,并且依然在持续中。用聚类...     

锡林郭勒盟气候干燥度的时空变化规律

以锡林郭勒盟15个气象站点1981—2007年的月平均气温、月累积降水量数据为基础,在Arcgis软件的支持下,得到DeMartonne干燥度的空间数据。研究结果表明,锡林郭勒盟27a平均干燥程度自东向西递增;1981—2007年,锡林郭勒盟整体上表现出干燥度数值下降、干旱程度上升的趋势;从干燥度的年代,20世纪80年代和90年代是锡林郭勒盟气候相对湿润时期,21世纪初期,锡林郭勒盟大部分地区的气候呈现干燥度值减小、干燥程度加大的趋势,干性干旱区在空间分布上占据了主导地位,结果也打乱了原有的气候带状交替格局。21世纪初与20世纪80年代相比,各干燥度等值线的位置均发生了明显的东移现象。     

荒漠草原土壤动物与降雨关系研究现状

在全球性气候变化背景下,极端降雨事件频发,总结土壤动物多样性与降雨变化间的关系及其响应机制,有助于理解全球变化对土壤生态系统结构与功能的作用过程,对于探讨陆地生态系统应对全球变化具有重要科学意义。荒漠草原生态系统极度脆弱,对气候变化敏感,但是关于荒漠草原土壤动物与降雨变化间关系的研究报道比较少,严重制约了对荒漠草原生态系统的有效管理和可持续利用。本文从地上、地面和地下3个方面总结了土壤动物和降雨变化间的关系,并就荒漠草原土壤动物应对气候变化研究提出了一些建议。研究表明,降雨变化直接影响土壤动物群落结构;土壤动物对降雨变化反应强烈,不同动物类群产生了积极的响应规律;某些土壤动物类群对于降雨变化还具有重要指示作用。在荒漠草原生态系统中,今后需要从降雨变化对土壤动物产生的长期影响、土壤动物对降雨变化的适应方式和某些动物类群对土壤水分敏感性以及土壤动物与气候变化间的互为反馈关系等方面加强研究。     

Aquatic Heteroptera (Nepomorpha,Gerromorpha) in small intermittent rivers of Ukraine steppe zone

Small intermittent rivers are some of the most widespread types of water currents in the steppe zone. In the ecosystems of the intermittent rivers we have found 28 species of water bugs that compose the majority of the described fauna in the south Ukraine. Our study added two new species to the faunistic list of this zone (Sigara fossarum, Hydrometra gracilenta), and finally confirmed the presence of Micronecta scholtzi in Ukraine. We also studied the seasonal changes of biotopic distribution and quantitative characteristics of aquatic Heteroptera. It was shown thatfor water bugs the ecosystem of the small intermittent rivers consists of three closely connected components: the riverbed, the flooded areas and the extra inundated constant basins. During the droughty period when the riverbed is dry, the extra inundated basins (including artificial ones – sandy pits) serve as refugia. The wintering of many species takes place there, especially when the riverbed is not filled before the cold period. However, the reproduction of most species takes place in the riverbed and associated flooded areas. Thus, this work is a confirmation and development of the concept for “a uniform architectonic complex of a river valley”.     

The impact of climate change on the structure of Pleistocene food webs across the mammoth steppe

Species interactions form food webs, impacting community structure and, potentially, ecological dynamics. It is likely that global climatic perturbations that occur over long periods of time have a significant influence on species interaction patterns. Here, we integrate stable isotope analysis and network theory to reconstruct patterns of trophic interactions for six independent mammalian communities that inhabited mammoth steppe environments spanning western Europe to eastern Alaska (Beringia) during the Late Pleistocene. We use a Bayesian mixing model to quantify the contribution of prey to the diets of local predators, and assess how the structure of trophic interactions changed across space and the Last Glacial Maximum (LGM), a global climatic event that severely impacted mammoth steppe communities. We find that large felids had diets that were more constrained than those of co-occurring predators, and largely influenced by an increase in Rangifer abundance after the LGM. Moreover, the structural organization of Beringian and European communities strongly differed: compared with Europe, species interactions in Beringian communities before—and possibly after—the LGM were highly modular. We suggest that this difference in modularity may have been driven by the geographical insularity of Beringian communities.     

喀斯特关键带植被时空变化及其驱动因素

中国南方喀斯特地区广泛面临着生态问题,植被的保护与恢复倍受关注,对这一区域植被覆盖的进行监测和预测是非常必要的。以MODIS-NDVI为数据源,分析2000—2016年间,研究区不同地质背景,多种土地覆被类型的NDVI时空变化特征及驱动因素。结果表明:(1)从2000—2016年间,研究区植被覆盖整体呈增长趋势;其中喀斯特区域增长情况略优于非喀斯特区域。植被覆盖在空间上呈现东高西低;其中林地的NDVI值最高,耕地次之,依次草地,居民用地,水域,未利用地最低;在林地和耕地中,非喀斯特区域的NDVI值比喀斯特高,其余的土地覆被类型中都比喀斯特区域低。(2)研究区植被覆盖改善的地区占60.19%,退化地区占17.06%;草地,耕地区改善明显,退化主要在水域和建设用地; Hurst指数显示在研究区持续性改善的NDVI大于持续性退化;相比非喀斯特区域,喀斯特区域改善及持续性改善情况更佳。(3)整体而言,海拔对NDVI的空间分布影响力最大,温度次之,依次为降雨,夜间灯光指数;相比而言,非喀斯特区域NDVI空间分布更易受地形因子影响;喀斯特区域NDVI空间分布更易受气候差异及人类活动影响。(4)研究区分别有49%,45%,61%的NDVI与气温,降雨,日照的相关系数通过a=0.05的显著性检验;相比非喀斯特而言,喀斯特区域植被生长更易受气候变化的影响。     

内蒙古荒漠草原牧户对气候变化的感知和适应

荒漠草原是气候变化影响的脆弱和敏感地区.荒漠草原的牧户主要依赖天然草原维持生计,正面临着严峻的气候变化挑战.本文采用问卷调查的实证分析方法,在获取内蒙古苏尼特右旗荒漠草原牧户对气候变化和极端气候事件感知和适应的第一手资料基础上,分析了荒漠草原牧户对气候变化趋势和极端气候事件感知和适应的现状与行为特征.结果表明:在降水稀少、气象灾害频繁发生的荒漠草原,干旱是影响范围最广、影响程度最深、发生频率最高的极端气候事件;牧户不仅对干旱的敏感度远高于其他极端气候事件,而且对大风、沙尘暴和大雪等极端气候事件的深刻感知伴随着对干旱的感知而产生;相对于长期气候变化的感知,牧户对短期气候变化趋势的感知更深刻、准确,并主要依据近10年气候变化的感知结果来判断较长期气候变化的总体趋势;牧户认为,气候变化在很大程度上影响了牲畜健康和草场产量,但牧户应对气候变化的行为相对单一,且多为自发性被动适应,缺乏行之有效的主动适应.     

锡林郭勒草原自然保护区土壤动物初步调查

土壤动物的生存、活动与栖息地环境密切相关。一方面栖息地生态因子决定着土壤动物的生存与活动;另一方面,土壤动物对土壤有机质的改变、土壤微生物的生存、植物的生长等诸生态因子的变化起着一定的促进作用。因此随着草原生态系统研究的日趋深入,土壤动     

基于茎流-蒸渗仪法的荒漠草原带人工灌丛群落蒸散特征

中国西北地区通过大量种植中间锦鸡儿(Caragana liouana)进行生态治理, 在荒漠草原带上形成人工灌丛景观, 改变了生态系统的结构和功能, 影响到地-气水汽循环过程, 研究该人工灌丛群落的蒸散特征, 对揭示其生态水文效应和指导地方生态治理实践具有重要意义。该文以宁夏盐池荒漠草原带上的人工灌丛群落为例, 利用茎流-蒸渗仪法测定了2018年5-8月的灌木蒸腾和丛下蒸散, 并分析了环境因子对人工灌丛群落蒸散的影响。结果表明: (1)茎流-蒸渗仪法所测的群落蒸散与水量平衡法、涡度相关法得到的群落蒸散有较好的一致性, 茎流-蒸渗仪法能适用于荒漠草原带人工灌丛群落蒸散及其组分结构的测定; (2)观测期内晴天的灌木蒸腾速率和丛下蒸散速率日变化趋势相近, 均为单峰曲线, 群落蒸散主要发生在日间, 但灌丛最大蒸腾速率的出现时间比丛下蒸散最大速率的出现时间晚1 h; (3) 5-8月间灌木累积蒸腾为83.6 mm, 日平均蒸腾量为0.7 mm·d^-1, 季节变化呈抛物线状; 同期丛下累积蒸散为182.5 mm, 日平均蒸散量为1.5 mm·d^-1; 丛下蒸散明显大于灌木蒸腾; (4)观测期间人工灌丛群落累积蒸散266.1 mm, 而同期的降水量为222.6 mm, 陆面水分收支处于亏缺状态; (5)净辐射是影响蒸散最主要、最直接的驱动因素, 且能够影响其他因子进而对人工灌丛群落蒸散产生作用。综上, 人工灌丛引发荒漠草原地带陆面水分收支亏缺的现象, 在生态恢复与重建中须引起注意。     

Seed germination responses to seasonal temperature and drought stress are species‐specific but not related to seed size in a desert steppe: Implications for effect of climate change on community structure

Investigating how seed germination of multiple species in an ecosystem responds to environmental conditions is crucial for understanding the mechanisms for community structure and biodiversity maintenance. However, knowledge of seed germination response of species to environmental conditions is still scarce at the community level. We hypothesized that responses of seed germination to environmental conditions differ among species at the community level, and that germination response is not correlated with seed size. To test this hypothesis, we determined the response of seed germination of 20 common species in the Siziwang Desert Steppe, China, to seasonal temperature regimes (representing April, May, June, and July) and drought stress (0, ?0.003, ?0.027, ?0.155, and ?0.87 MPa). Seed germination percentage increased with increasing temperature regime, but Allium ramosum, Allium tenuissimum, Artemisia annua, Artemisia mongolica, Artemisia scoparia, Artemisia sieversiana, Bassia dasyphylla, Kochia prastrata, and Neopallasia pectinata germinated to >60% in the lowest temperature regime (April). Germination decreased with increasing water stress, but Allium ramosum, Artemisia annua, Artemisia scoparia, Bassia dasyphylla, Heteropappus altaicus, Kochia prastrata, Neopallasia pectinata, and Potentilla tanacetifolia germinated to near 60% at ?0.87 MPa. Among these eight species, germination of six was tolerant to both temperature and water stress. Mean germination percentage in the four temperature regimes and the five water potentials was not significantly correlated with seed mass or seed area, which were highly correlated. Our results suggest that the species‐specific germination responses to environmental conditions are important in structuring the desert steppe community and have implications for predicting community structure under climate change. Thus, the predicted warmer and dryer climate will favor germination of drought‐tolerant species, resulting in altered proportions of germinants of different species and subsequently change in community composition of the desert steppe.     

丹江口水源区生态系统服务时空变化及权衡协同关系

研究区域多种生态系统服务之间的权衡协同关系特征,对不同生态系统服务、不同区域之间的协调发展,实现利益相关方效益最大化,达到区域发展与生态保护"双赢"具有重要意义。针对目前权衡协同定性分析、长时间动态变化研究不足的现状,以丹江口水源区为例,在采用"当量因子法"求得研究区生态系统服务价值的基础上,使用长时间整体分析占优的相关性分析方法和短时期动态变化分析占优的生态系统服务权衡协同度(ESTD)模型对研究区1990—2015年10种生态系统服务的权衡协同关系展开研究。结果表明:1990—1995年,丹江口水源区生态系统服务价值呈负增长,之后则呈不断上涨的时序变化趋势,增幅最大的生态系统服务为水资源供给。生态服务价值最高的用地类型为林地,其次为草地和水域。空间上,生态系统服务价值呈东南高西北低特征。在丹江口水源区生态系统服务之间相互关系中,协同关系占64%,是丹江口水源区生态系统服务之间的主导关系,权衡关系较少,且大多存在于供给服务与调节服务、文化服务、支持服务之间。丹江口大坝加高后,即2005年之后,水源区内生态系统服务之间的权衡协同方向有所改变,改变明显的生态服务有净化环境、水文调节和水资源供给。这3种生态系统服务与生态系统服务之间的权衡关系增多,除这3种生态系统服务外,其余几种单项生态系统服务与生态系统服务之间的权衡关系减少。