中温型和暖温型草原五种植物构件生长与水热组合关系研究

在暖温型和中温型草原对大针茅（Stipa grandis）、羊草（Leymus chinensis）、糙隐子草（Cleisto-genes squorrosa）、达乌里胡枝子（Lespedeza dahurica）和阿尔泰狗哇花（Heteropappus altaicus）5个共有植物种群的构件生长特征进行了比较研究,并应用种群统计的生长分析指标与研究站点的月平均温度、降水量和湿润度进行了灰色关联分析。结果表明,中温型草原各共有种的相对生长速率（DRGR&;DRGRa）和单位叶速率（DULA）均高于暖温型草原,显示出对中温型草原生长季短、热量条件不足的生态适应特征;而暖温型草原则以较长的叶面积及构件持续时间适应该草原区生长季长、热量较为充足的气修条件。暖温型草原各共有种的构件生长指标与湿润度之间的灰色关联度普遍高于中温型草原,即暖温型草原植物的构件生长对生长季内的水热组合更为敏感,显示出不同热量型草原区植物构件生长的响应特征。     

中温型和暖温型草原共有植物种群繁殖分配的比较研究

 1999～2000年在内蒙古草原区的中温型草原和暖温型草原两个研究站点, 分别对大针茅(Stipa grandis)、羊草(Leymus chinensis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、达乌里胡枝子(Lespedeza dahurica)和阿尔泰狗哇花(Heteropappus altaicus) 5个共有种地上生物量、营养元素（全C、全N、全P）和能量（热值）的繁殖分配进行了初步研究。结果表明：两站点共有种各自的地上生物量、全C 和能量之间的繁殖分配较为接近,但全P、全N     

暖温型与中温型草原共有植物种生长特性的比较

在我国北方暖温型草原和中温型草原各选择一个草原监测站点,应用Hunt提出的生长分析指标,对两个站点的大针茅、羊草、糙隐子草、达乌里胡枝子和阿尔泰狗哇花5个共有种的生长特性进行了对比研究,结果表明：5个共有种在暖温型草原和中温型草原两个站点的叶绿素含量、单位叶速率、叶面积比率、叶面积干重比、都表现出很大差异;中温型草原植物种的叶绿素含量均高于暖温型草原,中温型草原的单位叶速率相对的高于暖温型草原。叶面积比率和叶面积干重比两个站点的数值有较大的差异,如同一种植物在同年同月的叶面积干重比就相关很大,这是长期在不同水热组合条件下形成的差异;而且这两个指标明显受水热状况的影响,不同年份表现出较大的可塑性。同时这些指标也存在季节上的波动。显示出温度驱动因素及其水热组合条件对不同热量型草原区域共有植物种的影响。     

四种菊科植物开花期构件生物量及表型可塑性比较

本文对粤东地区菊科2种入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa)、加拿大蓬(Conyza canadensis)以及2种本土植物宽叶鼠曲草(Gnaphalium adnatum)、夜香牛(Vernonia cinerea)3种生境下的构件生物量、生物量分配及变异趋势进行了研究,对株高与各构件之间的关系建立了定量化描述模型,以揭示4种菊科植物在不同小生境中各构件的变异大小及生殖分配策略;对4种植物繁殖与营养构件之间的关系进行相关性、回归分析和生长趋势分析,以确定入侵种是否存在较高的表型可塑性。结果表明:三叶鬼针草在贫瘠、干燥的生境中,茎生物量分配显著增大,叶和花序生物量分配有减小的趋势;加拿大蓬在肥沃、潮湿的生境中其茎、叶、花序及总生物量显著大于其他2个生境(P0.01);宽叶鼠曲草和夜香牛在肥力较差、干燥的环境中,根生物量分配增大,茎和花序生物量分配有减小的趋势;三叶鬼针草、加拿大蓬和夜香牛各构件生物量的变异系数宽叶鼠曲草;相关性检验和生长趋势分析显示,三叶鬼针草、加拿大蓬和夜香牛繁殖与营养构件之间为异速生长。因此,三叶鬼针草、加拿大蓬和夜香牛具有较高的表型可塑性,以增强对多样环境的耐受性和适应性。     

四种一年生荒漠植物构件形态与生物量间的异速生长关系

1年生草本植物是古尔班通古特沙漠夏秋季节草本层片的主要组成部分。选择4种藜科1年生草本植物(刺沙蓬、沙蓬、角果藜和对节刺)作为研究对象,对比分析了各物种构件形态特征、生物量分配以及它们之间的异速生长关系。结果表明:沙蓬个体最大,其次为刺沙蓬,角果藜和对节刺个体最小;对节刺具有最大的根冠比(R/S),其次是刺沙蓬,沙蓬和角果藜R/S最小。4种植物构件形态与生物量间均呈显著正相关,表现出强烈的协同变化趋势。R/S与绝大部分指标间呈显著负相关,表明随个体增大地下生物量分配比例逐渐减小。4种植物各构件形态、地上及地下生物量间大部分呈指数1.0的异速生长关系,但各物种间的异速生长指数绝大部分无显著差异且具有共同的异速生长指数。研究表明:尽管物种不同、个体大小迥异,但4种1年生植物构件特征间多具有相同的生长速率和协同变化特征,体现了1年生植物这一生活型内的不同物种对干旱荒漠环境的趋同适应。     

内蒙古典型草原几种不同植物的生长动态比较

选择内蒙古典型草原羊草 大针茅群落中的优势植物羊草、大针茅、冰草和冷蒿,采用多种数量化指标,分别比较一个生长季内的生长动态、绝对生长速率(AGR)、相对生长速率(RGR)。结果表明:植物地上生物量均呈S形增长,8月中旬达到最大值;主要生长季内受降水不足的抑制作用依次为羊草>冰草>大针茅>冷蒿。羊草和冰草AGR均呈双峰曲线,大针茅呈三峰曲线,冷蒿呈单峰曲线。生长主要集中在中前期,AGR大小依次为冷蒿(0.099g.株-1.d-1)>大针茅(0.029g.株-1.d-1)>羊草(0.003g.株-1.d-1)>冰草(0.002g.株-1.d-1)。RGR与AGR有相似的季节性变化,其中羊草、冰草、冷蒿RGR均呈单峰曲线,大针茅呈三峰曲线;生长季初期RGR均表现出最高,生长潜能较大,7月末至8月中旬呈现负值;4种植物的最大净积累效率依次为冷蒿(0.108g.株-1.d-1.g-1)>大针茅(0.064g.株-1.d-1.g-1)>羊草(0.055g.株-1.d-1.g-1)>冰草(0.042g.株-1.d-1.g-1)。不同生活型的生长曲线及生长速率均存在较大差异,但同属于根茎型的羊草和冰草生长动态曲线明显相似。     

独叶草构件生长及其与环境的关系

为探求濒危植物独叶草 (Kingdoniauniflora)种群保护的策略 ,通过样地调查、室内测定和统计分析 ,对太白山地区独叶草种群的营养构件 (根、茎、叶 )的生长发育过程进行了系统的研究 ,并对其所处群落的生境因子进行了分析。结果表明 :不同生境条件下的独叶草各营养构件的生长发育规律均可用方程 y =A B1 x B2 x2 B3x3表示 ( y为构件数量特征 ,A、B为常数 ,x为个体年龄 )。生长于不同群落内的独叶草种群各营养构件生长发育水平具有显著差异 (P <0 .0 5 ) :巴山冷杉 (Abiesfargesii)林下 (海拔 2 70 0～ 2 90 0m)的独叶草种群 ,其营养构件在数量和形态发育指标上最优 ;生长于太白红杉 (Larixpotaniniivar .chinensis)林下 (海拔 2 90 0～ 310 0m)的种群次之 ;生长于牛皮桦 (Betulautilis)林下 (海拔 2 5 0 0～ 2 70 0m)的种群较差。运用主成分分析 (PCA)方法对影响独叶草种群构件结构的 9个环境因子进行了分析 ,发现人为干扰、光照、气温、湿度 ,土壤 pH值、土壤水分是影响独叶草生长发育最主要的因素 ;土壤腐殖质厚度、有机质含量和群落盖度也有一定影响。独叶草种群以无性繁殖为主 ,生存环境特殊 ,应以就地保护为主 ,对其赖以生存的牛皮桦、巴山冷杉和太白红杉群落应重点保护 ,减少人为干扰 ,不提倡引     

不同生境下刺五加种群构件生物量结构与生长规律

从构件水平对针阔混交林、蒙古栎林和次生杂木林3个生境的刺五加种群各功能构件的生物量结构及生物量比率与年龄之间的关系进行了定量分析. 结果表明,刺五加种群的个体生长和各构件生物量动态与环境条件关系密切.不同环境条件下,刺五加种群各功能构件生物量平均值具有相同的规律：茎构件>根茎构件>叶构件.3个生境中刺五加整体种群水平具有一定的相似性.在郁闭度为40%的蒙古栎林中,刺五加种群个体生物量和各构件生物量较针阔混交林和次生杂木林中大.不同生境下刺五加种群分株生物量的差异蕴涵着重要的生长调节和物质分配策略.在分株较小的幼龄个体以及郁闭度较大而不利于分株生长的次生杂木林中,分株优先建造叶器官,以保证充分的物质生产. 3个生境刺五加种群的叶、茎与分株的相对增重均具有相同的幂函数异速生长规律.     

松嫩平原不同生育期虎尾草无性系构件生长与生物量分配

以松嫩平原不同生育期的虎尾草无性系为研究对象,分别在虎尾草无性系拔节期和完熟期进行大样本取样,并对其地上、地下各构件的数量性状及生物量分配进行统计分析,研究虎尾草在不同生育期的生长特性及生长策略.结果表明:虎尾草株高、总根长、总根表面积、根体积、地上生物量、地下生物量、总生物量在两个生育期之间均存在显著差异.在两个生育期,地上、地下生物量分配与总生物量呈显著幂函数异速生长关系.在拔节期,总生物量与分株数、总根长、总根表面积和根体积呈显著线性同速生长关系;而在完熟期,均呈显著幂函数异速生长关系.虎尾草无性系在不同生育期存在着不同的生长策略,在拔节期主要采取的是无性系外部空间的优先扩展策略,而在完熟期主要采取的是无性系内、外部空间兼顾的补充和扩展策略.     

东北羊草草原羊草种群生长与环境关系的研究

本文研究了东北单草草原单草种群的生长, 并利用灰色系统理论考查了环境因子对单草生长的作用规律. 结果表明:羊草种群的生长具有明显的季节进程, 7-8月份生长最快, 生长速率为0.20-0.403g/m²·d, 相对单草的生长. 土壤水解氮、速效钾、活性有机质、温度、pH值和有效磷具有较大的灰色关联度, 其中水解氮、速效钾和活性有机质是羊草生长的优势因子, pH值是限制因子. 羊草生长的最优模型为y=4.74x₁+6.15x₂+2.48x₃-73.64.     

气候变化影响与风险研究的理论范式和方法体系

以全球变暖为主的气候变化将会在本世纪持续,针对气候变化影响与风险而采取适应和减缓措施,得到了国际社会的广泛认同。然而,气候变化影响与风险研究领域理论和方法并不规范,研究结果缺乏可比性。基于科学哲学家库恩提出的理论范式和构造范式概念,梳理、集成气候变化影响与风险研究的"脆弱性-要素分离-不确定性-风险"理论框架,总结相应的方法体系包括实地观测与科学实验、数值模型和统计方法、风险定量化评估框架等。气候变化影响与风险研究应遵循理论范式"四要素"的逻辑关系,综合运用多种分析方法,力求相关研究的整体性和系统化,以利增强气候变化影响与风险研究的科学性及其成果的应用指导意义。     

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。     

气候变化对桂林植物物候的影响

利用线性倾向估计、Mann-Kendall突变检测等方法,对桂林气候(1951～2009年)和3种植物物候(1983～2009年)的趋势变化特征进行了分析,并探讨了物候期与气温、日照、降水等气象因子的相关性及其对主要气候影响因子的响应情况。结果表明:在当地气候变化背景下,桂林市植物物候期发生了不同程度的变化,春季物候期提前,秋季物候期推迟,绿叶期延长;平均气温是影响植物物候期最为显著的气象因子,气温每增高1℃,春季物候平均提前5d左右,秋季物候平均推迟8d左右,绿叶期延长约27d;春季物候和绿叶期的突变一般发生在气温突变之后,但秋季物候期突变与其影响月份气温的突变并无关系。以上分析说明植物物候对气候变化响应比较敏感,通过分析气候和植物物候变化的规律,掌握气候对当地植物物候的可能影响,可为农业生产、生态环境监测和评估等提供理论依据。     

Effects of climate change on biodiversity: a review and identification of key research issues

Current knowledge of effects of climate change on biodiversity is briefly reviewed, and results are presented of a survey of biological research groups in the Netherlands, aimed at identifying key research issues in this field. In many areas of the world, biodiversity is being reduced by humankind through changes in land cover and use, pollution, invasions of exotic species and possibly climate change. Assessing the impact of climate change on biodiversity is difficult, because changes occur slowly and effects of climate change interact with other stress factors already imposed on the environment. Research issues identified by Dutch scientists can be grouped into: (i) spatial and temporal distributions of taxa; (ii) migration and dispersal potentials of taxa; (iii) genetic diversity and viability of (meta) populations of species; (iv) physiological tolerance of species; (v) disturbance of functional interactions between species; and (vi) ecosystem processes. Additional research should be done on direct effects of greenhouse gases, and on interactions between effects of climate change and habitat fragmentation. There are still many gaps in our knowledge of effects of climate change on biodiversity. An interdisciplinary research programme could possibly focus only on one or few of the identified research issues, and should generate input data for predictive models based on climate change scenarios.     

旅游与气候变化研究进展

旅游与气候变化研究已形成一个不断进化的知识领域。以Web of Science为数据源,应用信息可视化软件citespaceⅢ绘制旅游与气候变化研究领域的知识图谱,对该领域的研究前沿与知识基础、研究热点与发展趋势、研究力量与社会网络结构进行系统分析。结果表明:(1)旅游与气候变化研究正沿着"影响—适应—减缓"的路径演化,从单一问题研究向多维综合研究发展,旅游业碳排放始终是研究的核心问题;(2)12篇论文在旅游与气候变化知识网络演进中起到关键作用;(3)旅游与气候变化研究涉及多个学科,研究力量主要分布于欧洲、北美、大洋洲、东亚地区,欧洲的国家和地区之间有着较为密切的合作关系;(4)旅游与气候变化研究人员之间存在多个研究小组,已初步形成核心-边缘型社会网络结构,但研究机构之间仅存在少量合作关系,规模化的合作网络尚未形成。     

高山林线与气候变化关系研究进展

20世纪全球气候经历了异常的变化。20世纪是过去1000年中增暖最大的1个世纪,并且90年代是最暖的10年。作为两个生态系统的过渡地带,生态过渡带是监测全球变化的重要地点,而森林和苔原之间的高山林线是全球变化最为敏感的地点。从高山林线树木个体对气候变化的响应、气候变化下林线处树木的更新、林线格局变化以及高山林线与气候变化关系研究中所采用的研究方法等方面,综合论述了国内外的研究进展,最后提出了高山林线研究中需要注意的问题,并对今后的研究趋势作了展望。     

Responses of global plant diversity capacity to changes in carbon dioxide concentration and climate

We model plant species diversity globally by country to show that future plant diversity capacity has a strong dependence on changing climate and carbon dioxide concentration. CO2 increase, through its impact on net primary production and warming is predicted to increase regional diversity capacity, while warming with constant CO2 leads to decreases in diversity capacity. Increased CO2 concentrations are unlikely to counter projected extinctions of endemic species, shown in earlier studies to be more strongly dependent on changing land use patterns than climate per se. Model predictions were tested against (1) contemporary observations of tree species diversity in different biomes, (2) an independent global map of contemporary species diversity and (3) time sequences of plant naturalisation for different locations. Good agreements between model, observations and naturalisation patterns support the suggestion that future diversity capacity increases are likely to be filled from a 'cosmopolitan weed pool' for which migration appears to be an insignificant barrier.     

典型高寒植物生长繁殖特征对模拟气候变化的短期响应

高寒植物的生长繁殖策略对气候变化的响应十分敏感但研究较少。在青藏高原东北的祁连山南麓坡地,于2007年沿3200～3800m海拔进行了植被的等距双向移栽实验并研究了典型高寒植物的生长繁殖策略对模拟气候变化的响应。结果表明,移栽样线年平均气温随海拔升高的递减率为0.51℃/100m。高寒植物移栽到高海拔后,其株高、基叶数、最大(小)叶面积等生长性状指标均发生显著变化,呈现出在3400m海拔处最高,其余3海拔处较低的趋势;而生殖枝数、花数和有性繁殖投入等生殖策略的响应则不明显,但具有随海拔升高而降低,最后在3800m处升高的变化。结果印证了气候变化对高寒植物生长性状的影响比生殖策略快速的假说。     

Climate and land use change impacts on plant distributions in Germany

We present niche-based modelling to project the distribution of 845 European plant species for Germany using three different models and three scenarios of climate and land use changes up to 2080. Projected changes suggested large effects over the coming decades, with consequences for the German flora. Even under a moderate scenario (approx. +2.2 degrees C), 15-19% (across models) of the species we studied could be lost locally-averaged from 2995 grid cells in Germany. Models projected strong spatially varying impacts on the species composition. In particular, the eastern and southwestern parts of Germany were affected by species loss. Scenarios were characterized by an increased number of species occupying small ranges, as evidenced by changes in range-size rarity scores. It is anticipated that species with small ranges will be especially vulnerable to future climate change and other ecological stresses.     

气候变化下西南地区植物功能型地理分布响应

以中国西南地区(云南、贵州、四川和重庆)为研究区,基于中国植被图划分植物功能型,筛选影响各植物功能型分布的主导环境因子,进而通过最大熵模型结合未来气候情景(2050年)预测西南地区植物功能型地理分布。结果表明:(1)根据植物冠层特征(针叶/阔叶、常绿/落叶)及对水分和温度的需求,结合研究区实际植被数据,筛选得到15类植物功能型,包含6类乔木、6类灌木和3类草本功能型;(2)影响西南地区热带乔木分布的主导因子为最冷月最低温度和年降水量(贡献率达90.3%),亚热带植物功能型分布主要受到温度变化影响(贡献率达41.7%),温带植物功能型则受降水因子的影响最大(贡献率约40.1%),高寒草甸草和高寒常绿阔叶灌木主要受温度和海拔因子影响,高寒落叶阔叶灌木受降水因子影响大;(3)随CO₂排放量增加,未来西南各植物功能型分布呈现不同变化,其中,热带常绿阔叶乔木适宜区逐渐扩大;亚热带落叶木本类植物功能型的高适宜区面积2050年(RCP8.5)增至10.3%,呈东移趋势;亚热带常绿木本和草本类植物功能型适宜区广(占研究区总面积86.5%),未来气候下分布呈不规则波动;温带植物功能...