中国气候-植被关系初探

气候—植被分类必须强调气候因子的综合影响及其指标的区域性。一般的气候观测缺乏在生物学上具有重要与综合的作用或代表性,而区域潜在蒸散包括从所有表面的蒸发与植物蒸腾,并涉及到决定植被分布的两大要素：温度和降水。因此,区域潜在蒸散具有作为植被—气候相关分析与分类的综合气候指标的功能。本文首次根据区域潜在蒸散对气候—植被关系的热量与水分指标进行了初步探讨,提出了进行气候—植被关系的热量指标(TI)和区域湿润指标(RMI),并据此对中国气候—植被关系进行了初步的定量研究。该研究对于了解气候—植被之间的相互关系,正确地评估和预测全球变化对人类及生物所赖以生存的生态环境的影响具有重要的理论和现实意义。     

中国气候－植被关系初探

气候－植被分类必须强调气候因子的综合影响及其指标的区域性。一般的气候观测缺乏在生物学上具有重要与综合的作用或代表性,而区域潜在蒸散包括从所有表面的蒸发与植物蒸腾,并涉及到决定植被分布的两大要素：温度和降水。因此,区域潜在蒸散具有作为植被－气候相关分析与分类的综合气侯指标的功能。本文首次根据区域潜在蒸散对气侯－植被关系的热量与水分指标进行了初步探讨,提出了进行气候－植被关系的热量指标（ＴＩ）和区域湿润指标（ＲＭＩ）,并据此对中国气侯－植被关系进行了初步的定量研究。该研究对于了解气候－植被之间的相互关系,正确地评估和预测全球变化对人类及生物所赖以生存的生态环境的影响具有重要的理论和现实意义。     

江苏主要常绿阔叶树种的分布与热量关系的初步研究

植物分布主要受气候因子制约,在气候因子中温度又起主导作用。这一观点作为植物地理学的一条原理早已为人们所接受。可是,植物分布与温度之间的定量研究工作在我国做得还比较少。日本大阪大学吉良教授(1967,1977)曾用两种热量指标(温暖指标Warmth index和寒冷指标Coldness index)分析日本森林带的分布与热量之间的关系。朝鲜学者任良宰     

黄土高原地区植被与气候的关系

利用地理信息系统技术结合典范对应分析和数量区划的方法。研究了黄土高原地区植被与气候之间的关系。排序结果表明：CCA的第一轴代表黄土高原植被和气候梯度的纬向变化,水分梯度是决定植被分布的最主要气候因子,热量梯度中的全年月平均最低气温、月平均最高气温、年均温也对植被的纬向性分布有较大的影响,黄土高原植被与气候梯度表现出明显的纬向性;CCA的第二轴代表黄土高原植被和气候梯度的经向性变化,热量梯度是决定植被经向性分布的最主要气候因子,水分梯度中的全年最大蒸散量对植被的经向性分布有较大的影响。黄土高原植被与气候梯度表现出明显的经向分布规律性。     

北美东部8种温带树种向北分布的限制气候因子

利用分布于北美东部的 8种温带落叶树种为研究材料 ,应用反映热量和降水状况的 11个变量为气候指标 ,用标准差分析方法分析了这 8个树种的分布北界与气候因子之间的关系。结果表明 ,在所使用的气候指标中 ,同一树种不同地点的温暖指数或年生物温度的标准差最小 ,说明积温是限制这些树种向北分布的主要气候因子 ;温暖指数和寒冷指数随着年降水量的增大而减小 ,寒冷指数随着年较差的增加而增加 ,温暖指数随着水热综合指数的增加表现出减小的趋势。表明 ,除了生长季节的积温之外 ,降水和大陆性等气候条件对温带树种向北分布也起着重要作用     

北美东部8种温带树种向北分布的限制气候因子

利用分布于北美东部的8种温带落叶树种为研究材料,应用反映热量和降水状况的11个变量为气候指标,用标准差分析方法分析了这8个树种的分布北界与气候因子之间的关系.结果表明,在所使用的气候指标中,同一树种不同地点的温暖指数或年生物温度的标准差最小,说明积温是限制这些树种向北分布的主要气候因子;温暖指数和寒冷指数随着年降水量的增大而减小,寒冷指数随着年较差的增加而增加,温暖指数随着水热综合指数的增加表现出减小的趋势.表明,除了生长季节的积温之外,降水和大陆性等气候条件对温带树种向北分布也起着重要作用.     

植被分布的海拔与纬度相互关系模式的校正

植被的自然分布格局是植物与环境在长期共同进化中形成的,理解分布格局规律是管理和利用植被的基础.植被分布受温度、热量和水分的影响,其中温度影响最大.植被分布受植物生长三基点影响,存在分布上限、分布下限以及最适分布区,其中上限和下限影响其分布范围.一直以来,植被分布状况在海拔升高与纬度的北移具有等效意义这一理论模型都被广泛...     

Climate drives differences in the germination niche of a globally distributed invasive grass

外来入侵物种在入侵地经常面临很强的选择压力,这常常导致种内变异。在生活史事件发生的时间上,种群分化对气候梯度的响应被认为是促进许多入侵物种扩张的重要机制。对于产生种子的植物来说,种子萌发的时间决定了萌芽所经历的第一个环境条件,这对入侵植物的成功定植、种群建立和传播具有重要意义——尽管对于萌发在植物入侵成功中所起的作用仍然知之甚少。在本研究中,我们评估了入侵植物石茅(Sorghum halepense)在北美分布的10个种群的种子萌发在温度和降水梯度上的动态变化,以及这种变化是否与本地气候有关。种子被放置于一个较宽的温度范围(11-48˚C)以及两个水分梯度处理中。我们发现,石茅的种子可以在很宽的温度范围下萌发,但在不同的种群中,种子萌发的比例随温度和水分的不同而有较大的变化。有证据表明,当石茅的生长范围从温暖的气候扩展到寒冷的气候时,种子萌发温度的生态位也同时发生了向低温的转变。我们的研究结果表明,石茅种子的萌发已经适应了当地的气候,使其在整个生长范围内的萌发最大化,这可能是其入侵新环境的一个重要贡献因素。     

小五台亚高山草甸与生境关系分析

该文结合野外植被调查,在获取更为详细的景观尺度生境数据基础上,探讨了小五台亚高山草甸植物群落与直接环境因子之间的定量关系。典范对应分析(CCA)的结果表明:1) 在小五台的亚高山草甸分布地段,热量、养分和水分条件构成了其生境特征差异的基本格局;2) 用效应温度和太阳直接辐射量所表征的热量因子,指示出研究区植物群落最基本的分化,说明热量条件是制约研究区草甸群落分布的最重要的因子;3) 养分状况的差异,除了说明生境条件本身的差异外,也在一定程度上指示了放牧干扰对群落分布的影响;4) 由地形等因素控制的土壤表层水分状况,则反映了草甸植物群落分布所受到的水分条件影响。     

陆生植物稳定碳同位素组成与全球变化

分析了大气CO₂浓度、温度、降水和海拔高度等环境因素对陆生植物稳定性碳同位素组分的影响及其作用机理,综述了国内外碳稳定同位素技术在全球变化研究中的进展和应用,如重建大气CO₂浓度变化,揭示温度、降水对树木生长的“滞后效应”和“幼龄效应”,确定不同光合型植物随海拔高度的分布变化,以及通过碳稳定同位素技术揭示不同时间尺度上和不同气候条件下的植物水分利用效率变化及不同生活型植物的水分利用效率差异,并探讨研究中存在的问题及其研究前景.     

气候变化对我国干旱/半干旱区小麦生产影响的模拟研究

利用随机天气模型,将气候模式对大气中CO₂倍增时预测的气候情景与CERES-小麦模式相连接,研究了气候变化对我国冬小麦和春小麦生产的可能影响。并对水分、温度、CO₂综合对小麦的作用进行初步模拟分析。所得结论为:①气候变化后小麦发育将加快,生育期缩短,春小麦生育期缩短的绝对数和相对数均小于冬小麦。②北方十个站点小麦生产的最适水分条件在不同站点、不同气候情景下都有所不同。最适水分条件变幅在40%～80%。③在不考虑CO₂对小麦影响的情况下,由于热量充足,只要水分条件适宜,未来我国北方干旱、半干旱地区小麦产量整体都有增产趋势。如果考虑CO₂,增产效果更加明显。     

中国蔷薇属植物物种丰富度分布格局及其与环境因子的关系

物种丰富度的大尺度地理格局及其成因是宏观生态学及生物地理学的中心议题之一。蔷薇属(Rosa L.)植物具有很高的经济价值和生态价值,探讨中国蔷薇属植物的丰富度分布格局及其影响因素可为该属植物资源的保护和合理开发利用乃至其系统进化研究提供重要依据。基于蔷薇属植物在中国的15451条分布数据和11种地理、气候等环境因子进行了物种丰富度分析和相关性分析,研究结果显示:(1)蔷薇属植物在中国分布不均匀。在水平方向上,蔷薇属植物于26.19°—34.29°N带内有较高的物种丰富度,之后随着纬度的增加而降低,且随着经度的增加表现为先增加后减少,于99.10°—108.47°E间存在明显的峰值;在垂直方向上,蔷薇属植物的物种丰富度随海拔的增加表现为先增加后减少,956.46—3518.60m范围内的丰富度最高。西南横断山区为蔷薇属物种分布的中心地区,新疆北部及东北长白山周边地区为局部聚集区。(2)蔷薇属物种丰富度与各能量、水分和生境异质性因子均呈正相关关系,与气候稳定性因子呈负相关关系。表明中国蔷薇属植物在水分和热量条件好、气候季节性变化小且生境异质性程度高的地方,有着更高的物种丰富度。(3)蔷薇属...     

佘山大型真菌的生态因子分析

1 引言 大型真菌的生态学研究已有较长历史,Bisby认为作为真菌的寄主或基质的种子植物或其遗骸的分布,对真菌分布的作用大于气候对它们的影响,邓庄研究了基质含水量和温度对大型真菌生长、发育的影响,Manachere研究了控制大型真菌子实体形成的基本条件。由此可以认为,水分、温度、基质或寄主的种类对大型真菌的生长,尤其子实体的产生有显著影响,根     

施肥进步在粮食增产中的贡献及其地理分异

根据三个地点中长期田间试验联网研究发现,施肥在作物产量形成中的贡献受施肥制度和气候的热量因子所影响。在最佳施肥条件下,施肥在产量中的贡献率分别为海伦(温带)0．31,沈阳(暖温带)0．39和桃源(亚热带)0．42,存在明显的地理分异现象,由此可以得出,当其他技术条件不变时,施肥在产量中的贡献率最高可达30％～45％,随所在地区气候的热量条件而不同,通过对施肥与气候热量之间的交互影响研究还发现,沈阳与桃源间的交互影响远大于海伦与沈阳之间,有机肥与气候热量之间的交互影响大于化肥与热量之间的交互影响。     

用于全球变化研究的中国植物功能型划分

 植物功能型(Plant functional types, PFTs)作为沟通植物的结构和功能与生态系统属性的桥梁,随着全球变化与植被的关系研究的深入而受到广泛重视。植物功能型的划分依赖于研究的背景、尺度和要解决的问题。为了区域尺度全球变化研究的需要,该文提出了一个基于植物关键特征的植物功能型划分方法。该方法首先选择了6项植物特征,包括3项冠层特征：木本-草本、常绿-落叶和针叶-阔叶,以及3项生理特征：光合途径(C3 / C4)、植物的水分需求和热量需求,作为划分植物功能型的关键特征;然后,先根据植物冠层特征划分得到5个基本类型,再根据水分和热量条件进行详细划分,得到29种备选类型;需要时,再根据研究目的从这29种备选类型中选择所需类型。根据这个方法,在充分考虑了我国季风气候条件下特有的水热配置和高海拔环境对植物的形态和功能特征影响的基础上,从备选类型中选择了一套适合中国气候和植被特征的植物功能型体系。这套体系包括18类植物功能型,其中含7类‘树’功能型、6类‘灌木’功能型和5类‘草’功能型,另根据需要设置2类‘裸地’功能型。并且根据植物的生理生态特征和中国植被的地理分布确定了用于限制植物功能型分布的气候因子,这些气候因子包括绝对最低温度、最暖月平均温度、有效积温、年最热月平均温和最冷月平均温之差、湿润指数、年均降水量。应用表明,这套植物功能型可用于模拟我国植被在当前气候条件下的分布。该研究为发展适于我国的植被模型和区域气候模型、评估全球变化对我国植被的影响及植被变化对气候的反馈作用提供依据与参数。     

远盲蚓属蚯蚓在中国的地理分布及其对水热条件的响应

我国是世界上远盲蚓属蚯蚓分布最多的国家,明确该属200余种蚯蚓在我国的地理分布和生态适应性对蚯蚓的生态功能研究具有重要意义。本文以历史资料记载的物种和本研究团队2006至2016年间实地调查获取的样本为研究对象,通过全面采集该属物种的地理分布信息,绘制了远盲蚓属蚯蚓在我国的分布图。此外,通过提取各分布点对应的生物气候数据,使用主成分分析的方法揭示了影响远盲蚓属蚯蚓在我国区系分布的气候因素。结果表明:(1)远盲蚓属蚯蚓在我国的分布现状主要受水分和温度的影响,在水分因子中,极端水分条件、水热是否同步和年降水量均同等重要,在温度因子中,影响程度由高到低为,极端温度、水热是否同步、平均温度;(2)水热条件较好的区域(例如,华南区)比水热条件相对短缺的区域(例如,华北区和西南区)更有利于远盲蚓属蚯蚓的分布。     

KIRA指标的拓展及其在中国植被与气候关系研究中的应用

根据Kira以月平均气温5℃为界的热量指数和干湿度指数概念,提出了以月平均气温10℃为界的生物热量指数,包括生物温暖指数(BWI)和生物寒冷指数(BCI),并修正其干湿度指数为生物干湿度指数(BK).利用中国689个标准气象台站的资料,分析我国主要植被类型分布与热量因子和干湿度因子的关系,得出两者之间较好的相关性,生物温暖指数、寒冷指数和干湿度指数的散点图较好地表现了中国各植被类型与气候指标的关系和格局.以10℃为界的生物温暖指数不仅对我国森林植被的地理分布和温度气候带的划分具有较好的指示作用,而且对西南部高山、亚高山地区的植被与气候关系指示性较强;生物寒冷指数则对亚热带和热带的指示性很好,能够较好区分亚热带南部及热带地区;由热量指数和降水量综合得出的生物干湿度指数,对中国西北部干旱、半干旱区以至全国的植被分布与水分、热量因子的关系分析有较好的应用价值.     

六种木本植物水分利用效率和其小生境关系研究

北京山区落叶阔叶林优势种的水分利用效率(WUE)与其所在地的气候条件有很密切的关系,特别是大气相对湿度、太阳辐射强度、饱和水汽压亏缺(VPD)和温度.辽东栎、山杏、大叶白蜡、北京丁香、荆条和核桃楸等植物在整个生长季水分利用效率的变化幅度在3.76～4.95 mmolCO2.mol1H2O之间,平均水分利用效率为4.428±0.386 mmo1 CO2.mol-1H 2O,水分利用效率以山杏最高,核桃楸最低.在整个生长季中,这些植物在早春时水分利用效率高于生长旺期.另外,同种植物生长在于旱瘠薄生境上的水分利用效率高.     

植物物候与气候研究进展

植物物候及其变化是多个环境因子综合影响的结果,其中气候是最重要、最活跃的环境因子。主要从气候环境角度分析了植物物候与气候以及气候变化间的相互关系,概述了国内外有关植物物候及物候模拟等方面的研究进展。表明,温度是影响物候变化最重要的因子;同时,水分成为胁迫因子时对物候的影响也十分重要。近50a左右,世界范围内的植物物候呈现出了春季物候提前,秋季物候推迟或略有推迟的特征,从而导致了多数植物生长季节的延长,并成为全球物候变化的趋势。全球气候变暖改变了植物开始和结束生长的日期,其中冬季、春季气温的升高使植物的春季物候提前是植物生长季延长的主要原因。目前对物候学的研究方向主要集中在探讨物候与气候变化之间的关系,而模型模拟是定量研究气候变化与植物物候之间关系的重要方式,国内外已经开发出多种物候模型来分析气候驱动与物候响应之间的因果关系。另外遥感资料的应用也为物候模型研究提供了新的方向。物候机理研究、物候与气候关系以及物候模型研究将是研究的重点。     

大别山区霍山、金寨两县的常绿植物与常绿阔叶林

本文根据大别山区霍山和金寨两县植物考察所积累的标本,提出一个包含近70种的常绿植物名录,其中有6种为华东或安徽新记录,9种为该区的新记录;这些植物中,约3／4—4／5均以该地为分布的北界。文中再次报道了以苦槠为优势的常绿阔叶林类型,证明该地区低海拔地带有耐寒性常绿阔叶林的分布。最后扼要讨论了华东区常绿植物和常绿阔叶林北部边缘的分布与当地气候条件的关系,除温度的主导作用外,还受水湿条件的制约,水湿条件起到补偿温度的作用。