高黎贡山南段海拔梯度森林乔木层时空动态

研究群落物种组成和多样性的时空动态对揭示生物多样性的分布规律以及预测全球变化情景下生物多样性的变化趋势具有重要意义。然而,在山地生态系统中,不同海拔梯度的森林群落物种多样性和系统发育多样性如何随着时间尺度的变化仍不清楚。该研究以高黎贡山南段东、西坡海拔梯度(960~2878 m)森林群落固定监测样带的17个样方为研究对象,基于2004、2008和2013年乔木层(DBH≥5 cm)重调查数据,分析样方内物种组成、物种多样性和系统发育多样性的时空动态变化。结果表明:(1)沿着海拔梯度,物种多样性呈现单峰分布格局,系统发育多样性呈现上升的趋势,系统发育结构呈现聚集到离散或者随机的结构。(2)在时间尺度上,森林乔木层在物种多样性和系统发育多样性上并未发生显著性变化。然而,系统发育结构随着时间的推移呈现更加聚集的趋势。(3)在海拔梯度上,东坡低海拔区域(960~1381 m)的森林群落样方呈现显著的物种丧失,其植被完全被耕地所替代。其中,诃子(Terminalia chebula)、麻栎(Quercus acutissima)、清香木(Pistacia weinmanniifolia)、枳椇(Hovenia acerba)和假香冬青(Ilex wattii)等为主要的丧失物种。相反,物种获得主要集中在西坡低海拔的样方,群落中丰富度显著增加的物种主要为曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon)、华山矾(Symplocos chinensis)和台湾杉(Taiwania cryptomerioides)等。据此,我们推测高黎贡山海拔梯度森林乔木层的群落结构和多样性的动态变化在中高海拔受群落演替和气候变化的制约,而在低海拔主要受人类活动的影响。该研究结果加深了对高黎贡山亚热带常绿阔叶林植物群落动态变化的认识,也有助于该地区精准保护策略的制定。

沙拐枣叶功能性状对生境变化的响应

【目的】揭示民勤地区沙拐枣叶功能性状在不同生境的变异规律,探明沙拐枣对干旱荒漠环境的适应策略。【方法】以民勤绿洲-荒漠过渡带沙拐枣(Calligonum mongolicum)为对象,采用样方法采集样株东西南北4个方向中部生长良好的叶片,用土钻采集植株根系附近深度为0—60 cm的土壤样本,比较分析丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶功能性状特征及相关性,揭示沙拐枣叶功能性状与土壤因子的关系。【结果】(1)沙拐枣叶功能性状的变异系数介于2.39%~24.94%,比叶面积(SLA)变异系数最大(24.94%),稳定碳同位素(δ^(13)C)变异系数最小(2.39%);沙拐枣叶片的全碳(LCC)、全磷(LPC)含量在样地之间存在显著差异,而SLA、LPC在2种生境间存在显著差异。(2)在丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶片含水量(LWC)与干物质含量(LDMC)分别呈极显著、显著负相关关系,LWC是2种生境下沙拐枣叶功能性状中综合排名前3的共同指标因子。(3)全氮(STN)、pH值和土壤含水量(SMC)是影响民勤沙拐枣叶功能性状变异的主要土壤因子。【结论】沙拐枣通过改变叶片形态和调节营养物质含量,以及与土壤因子的相互作用,以更好适应生境。

2000-2020年陕西省植被NDVI时空变化及气候因子探测

[目的]揭示陕西省不同生态系统植被时空变化,厘清不同气候因子及相互作用对植被变化的影响机制,为区域生态环境保护提供理论依据。[方法]基于MODIS NDVI及年均高温、年均低温、年均温、年总降水数据,采用Theil-Sen Median趋势、偏相关、地理探测器等方法,分析了2000—2020年各地貌分区植被NDVI时空变化特征,结合变量分离探究了植被NDVI变化与降水、气温的内部关联和响应机制。[结果]2000—2020年陕西植被NDVI波动增加,速率为5.9%/10 a,速率大小为陕北>关中>陕南;全省多年植被NDVI值为0.71,南高北低;植被NDVI显著改善区域占比67%,分区占比为陕北>陕南>关中。2000—2020年陕西气候因子随时间波动变化,速率大小为陕南>关中>陕北,空间上呈现年均高温降低、年均低温上升、年均温降低、降水增加。2000—2020年陕西及各分区植被NDVI与年均高温整体呈负相关,与年均低温、年均温、年总降水量呈正相关;全省及陕北年总降水贡献最大,关中和陕南年均高温贡献最大;年均高温与年总降水交互主导全省、陕北及陕南植被NDVI变化,年均温与年总降水的交互主导关中植被NDVI变化。[结论]研究期陕西及各分区植被整体变好,各分区植被对气候的响应关系、各因子的贡献及其相互作用不同,降水和年均高温、年均温的交互显著影响植被NDVI变化。

京津风沙源区NPP时空变化及其对治理工程实施的响应

利用遥感大数据对生态治理工程区域的净初级生产力和固碳能力进行长期动态监测可以实现对治理工程的实施效果的评价,同时为区域“碳中和”目标的实现及可持续发展提供有力支撑。利用Google Earth Engine(GEE)云计算平台,基于改进的CASA模型对京津风沙源治理工程区域的NPP进行计算。运用Sen斜率分析和MK趋势分析方法对2001—2020年间的NPP进行时空变化分析,并分析NPP对京津风沙源治理工程实施的响应。结果表明:1)在京津风沙源工程治理期间,京津风沙源区NPP总体呈波动上升趋势,平均增速为2.21 gC m^(-2)a^(-1),其中极显著增加区域占38.03%,说明京津风沙源治理工程对我国“碳中和”任务起到了积极作用,增加了区域的固碳能力;2)空间尺度上,京津风沙源区NPP和固碳量空间异质性较大,空间分布上主要呈现东部高,西部低的特点,其中,暖温带落叶阔叶林区域最高,温带荒漠区域最低;3)治理工程的实施所带来的NPP增长的速度在不同的区域并不一致,2001—2020年的NPP增速京津冀地区(4.74 gC m^(-2)a^(-1))>山西地区(4.52 gC m^(-2)a^(-1))>陕西地区(3.53 gC m^(-2)a^(-1))>内蒙古地区(1.55 gC m^(-2)a^(-1));4)生态工程实施所带来的生态环境的改善总体呈现先慢后快的特点,绝大部分区域后十年间的变化速率都显著大于前十年,而在生态环境较为恶劣、荒漠区域广布的内蒙古地区,生态环境的改善则具有一定的滞后性,2001—2010年NPP增速仅为0.04 gC m^(-2)a^(-1),直到2011年,NPP才开始有较为明显的增长,2011—2020年NPP增速为1.67 gC m^(-2)a^(-1)。风沙源治理工程需要长期坚持,才能取得更明显的成效。

甘肃民勤沙生植物园荒漠植物引种驯化研究综述

据统计我国荒漠维管束植物有82科484属1704种,不仅在防风固沙、改善生态环境方面发挥着重要作用,而且为人类提供重要生活资料,是维系生态平衡、经济和社会可持续发展的宝贵种质资源。以我国第一座荒漠植物园—民勤沙生植物园为案例,对荒漠植物引种驯化工作进行了回顾总结,同时指出未来发展的方向。民勤沙生植物园先后引进各类植物680余种,成功筛选出梭梭、拧条锦鸡儿、细枝羊柴等10余种优良防风固沙造林树种。通过开展蒙古韭、沙蓬、斧翅沙芥、锁阳、肉苁蓉等沙漠经济植物种的驯化栽培与示范推广,丰富了农村产业结构,辐射带动了区域经济发展。未来荒漠区植物引种驯化应面向和美乡村建设与产业发展需求,充分利用甘肃省民勤治沙站荒漠植物国家林木种质资源库平台,强抓国家植物园建设机遇,重视对野生荒漠草本植物种质资源的引种驯化,加强荒漠区林草新品种培育,以期为我国西北风沙区乡村振兴提供技术支撑。

陕西省被子植物两个新记录属——守宫木属和杜茎山属

通过野外调查并结合标本查阅、比对,发现了陕西省被子植物的两个新记录属,分别为叶下珠科(Phyllanthaceae)守宫木属(Sauropus Blume.)和报春花科(Primulaceae)杜茎山属(Maesa Forssk),对应的新记录种分别为苍叶守宫木(Sauropus garrettii Craib)和湖北杜茎山(Maesa hupehensis Rehd.)。本研究对两个新记录属的背景进行了简要介绍,并详细描述了两个新记录种的形态特征,同时提供了两个物种野外照片及植株、叶片、花、果的照片。两个新记录属和种的发现不仅对陕西省植物分布研究具有重要意义,也为该区域相关类群的志书编写工作提供了重要参考资料。凭证标本保存于山东省林草种质资源中心植物标本馆(SDFGR,the herbarium of Shandong Forest and Grass Germplasm Resource Center)和陕西省西安植物园植物标本室(XBGH,the herebarium of Xi’an Botanical Garden,Shaanxi Province)。

雅鲁藏布江上游高寒草甸地上生物量与多样性沿海拔梯度的变化特征

【目的】雅鲁藏布江是青藏高原最重要的河流,研究雅鲁藏布江地上生物量和物种多样性对了解该区域的草地资源和生态保护具有重要意义。【方法】根据海拔梯度对雅鲁藏布江上游高寒草甸植被特征进行调查,探讨不同海拔梯度下地上生物量和物种多样性的分布差异、地上生物量与物种多样性之间的关系,以及相关环境因子对地上生物量和物种多样性的影响。【结果】(1)雅鲁藏布江上游高寒草甸地上生物量与海拔、气温和降水均无显著相关关系(P>0.05);(2)多物种样性指数与海拔呈显著负相关关系(P<0.05),Shannon-Weiner指数(H)、Patrick指数(R)随海拔升高表现为下降趋势,而物种多样性与气温和降水呈显著正相关关系(P<0.05);(3)地上生物量与物种多样性之间表现为显著负相关关系,Shannon-Weiner指数(H)对地上生物量的解释达到70%(P<0.01)。【结论】雅鲁藏布江上游高寒草甸的海拔与地上生物量无显著相关性,而与物种多样性呈显著负相关关系,这为雅鲁藏布江上游流域草地资源合理利用和物种多样性保护提供依据。

气候变化和人类活动对云南省植被净初级生产力的影响

深入理解气候变化和人类活动对植被变化的驱动机制对于生态保护和可持续发展有重要的科学意义。本研究基于MOD17A3/NPP产品数据,采用线性趋势分析、Mann-Kendall显著性分析、Hurst指数和二阶偏相关分析,探讨云南省2001-2021年植被NPP的时空分布特征和未来持续性以及植被NPP与气候条件的关系。采用偏导趋势残差法分离和量化气候变化和人类活动对植被NPP的影响。结果发现,空间上,2001-2021年云南植被NPP年均值南高北低。不同植被类型NPP值(单位:gC∙m^(-2))从大到小依次为:林地(1106.7 gC∙m^(-2))、灌木(964.4 gC∙m^(-2))、农田(946.6 gC∙m^(-2))和草地(878.8 gC∙m^(-2))。植被NPP随海拔上升先增后降。(2)在研究时段内,植被NPP年均值为1020.8±30.7 gC∙m^(-2),最小值和最大值分别出现在2010年(950.0)和2019年(1062.1)。植被NPP呈显著增加趋势,增加率为2.1 gC∙m^(-2)∙a^(-1)(p<0.05),增加和显著增加的面积分别占研究区总面积70.0%和26.3%。不同植被类型NPP的增加率(单位:gC∙m^(-2)∙a^(-1))从大到小依次为:草地(4.1 gC∙m^(-2)∙a^(-1))、农田(3.5 gC∙m^(-2)∙a^(-1))、灌木(2.8 gC∙m^(-2)∙a^(-1))和林地(1.3 gC∙m^(-2)∙a^(-1))。Hurst指数均值为0.60,植被NPP未来变化趋势持续增加和由减少转为增加的面积占总面积的55.5%和9.3%,表明大部分地区植被NPP未来仍将持续增加。(3)2001-2021年云南省平均气温显著增加,降水和太阳辐射波动减少。大部分地区植被NPP与气温、降水和太阳辐射正相关,气温对植被NPP的影响大于降水和太阳辐射。(4)气候变化和人类活动对云南植被NPP变化的相对贡献率分别为27.1%和72.9%,正贡献的面积分别占研究区总面积的59.4%和64.6%,相对贡献率>60%的面积占比分别为12.7%和73.4%。大部分地区人类活动对植被NPP的影响大于气候变化。云南植被改善主要受气候变化和人类活动的共同作用的影响,植被退化则主要受人类活动主导和两者共同作用的影响,生态保护、恢复工程对云南植被改善有着显著的促进作用。

水库消落带植物生态学研究热点——以三峡水库为例

水库是在河流、湖泊等天然水体中拦截筑坝形成,水文节律受人为调控。其中,库周水位变动影响的区域为水库消落带(WLFZs),其生态系统极为脆弱。由于受人为干扰强烈,生态环境问题突显,消落带研究越来越受到全球关注。本文通过CiteSpace文献计量分析梳理2000-2023年水库消落带植物研究沿革,搜集中文文献164篇,英文文献422篇。通过文献共被引分析及关键词时序和突显分析,得出研究热点为水位波动对植物生存、生长、生产以及群落组成带来的影响以及水库河岸带能量循环及景观格局。并以三峡水库消落带为例,结合团队多年研究工作,从水位变动下消落带植物群落时空格局与动态、消落带土壤种子库特征、植物功能性状、水淹胁迫下植物生理生态特征、消落带植被恢复和生态工程、植物-微生物分子作用关系的研究方面系统梳理水库消落带植物基础与应用研究,对水库消落带植物研究进行展望。

南京明城墙绿带草本层自生植物群落数量分类与排序分析

探索南京明城墙绿带草本层自生植物群落类型及其分布情况,确定影响其群落分布的主要环境因子,旨在为构建南京明城墙沿线绿色生态廊道及加强对于明城墙的保护提供理论依据。以南京明城墙绿带内30个样点为研究对象,基于南京明城墙绿带的野外调查数据,以物种重要值为指标,运用α多样性指数分析草本层自生植物的物种多样性特征,采用平均聚合聚类(UPGMA)和典范对应分析(CCA)进行数量分类与排序,研究南京明城墙绿带草本层自生植物群落组成、分布及其与环境因子的关系。结果表明:1)南京明城墙绿带草本层自生植物的物种多样性指数和均匀度指数均较高,且物种分布较为均匀;2)UPGMA聚类将明城墙绿带草本层自生植物分为棕榈-常春藤婆婆纳+中华薹草+黄鹌菜群落、繁缕+紫堇+诸葛菜+阿拉伯婆婆纳群落、常春藤婆婆纳+野芝麻+繁缕+紫堇群落、鹅观草+野芝麻+诸葛菜+紫堇群落、络石-鹅观草+常春藤婆婆纳+加拿大一枝黄花群落、天葵+繁缕+野芝麻+猪殃殃群落、络石-野芝麻+诸葛菜+南赤瓟群落、蓬蘽+络石-渐尖毛蕨+鹅观草群落、野芝麻+鹅观草+求米草+青绿薹草群落、络石-野芝麻+常春藤婆婆纳+诸葛菜群落、野蔷薇+络石+厚萼凌霄-茜草群落11组类型;3)CCA排序结果显示,影响南京明城墙绿带草本层自生植物群落分布的主要环境因子是郁闭度、枯落物厚度、墙体高度及墙面朝向。

石羊河流域气候变化及其对植被指数的影响

研究气候变化对植被覆盖的影响,对干旱区生态环境保护具有重要意义。以石羊河流域2000-2020年逐月气温、降水、日照、蒸发和NASA GIMMS归一化植被指数(NDVI)资料为基础,首先运用线性趋势法分析了气温、降水量、日照时数、蒸发量与NDVI的年、季节变化趋势,然后采用相关系数法研究了气候要素对NDVI的影响。结果表明:石羊河流域及各地年气温呈明显上升趋势,春、夏、秋季气温呈上升趋势,冬季(除民勤外)呈下降趋势;全流域及永昌、古浪、天祝年降水量呈增多趋势,民勤、凉州呈减少趋势,各季节降水量变化趋势不太一致;年日照时数除古浪呈增多趋势外,全流域及其他各地呈减少趋势,各季节日照时数变化趋势很不一致;年蒸发量除凉州呈减少趋势外,全流域及其他各地呈增多趋势,各季节蒸发量变化趋势也不太一致。石羊河流域及各地年NDVI呈显著增长趋势,除凉州春季外,各季节也呈增长趋势。年、季气温和降水量与NDVI基本呈正相关,气温、降水量对NDVI具有正贡献。年、季日照时数和蒸发量与NDVI相关性的正负差异较大,总体来看,日照时数对NDVI具有负贡献,蒸发量对NDVI具有正贡献。研究结果将为石羊河流域提高气候资源的利用率、调整种植结构和改善生态环境提供科学的参考依据。

拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)生态学研究现状与面临的挑战

拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)广泛分布于热带地区,被认为是热带或泛热带种类,能够产生多种毒素,其在水体中形成优势或发生水华将直接影响供水安全并导致生态系统的退化。近30年来,拟柱孢藻的分布在全球尺度上呈“蔓延”之势,在欧洲、北美洲和亚洲大陆的很多水体中广泛发生。我国近10年来拟柱孢藻分布的范围不断扩大,在珠江下游地区的供水水库中成为最主要的优势蓝藻种类。按目前的发展趋势,预计拟柱孢藻将很快成为我国淡水水体中继微囊藻(Microcystis)之后的第2个管控有害蓝藻种类。为避免发生类似于被动应对大范围微囊藻重度水华的困局,迫切需要前瞻性地开展基于现代生态学理念的拟柱孢藻种群生态学研究,理解其快速大范围发生并占据优势的生态学基础。本文从生物地理学与种群生态学的角度,对当前拟柱孢藻的扩张机制、种群竞争优势及其对生态系统的影响进行梳理,重点分析了拟柱孢藻对磷的高效吸收机制与对热带水环境的适应性,强调认为珠江流域及邻近地区是东亚和全球尺度上拟柱孢藻研究的关键区域。我们认为在气候变暖的背景下,珠江流域及邻近地区将成为该种北向扩散的种源区,以云贵高原为跳板,进入长江流域进一步向高纬度扩散。制定国家层面上的监测规范、防治方法和管理对策,迫切需要实施跨学科的整合研究,大力推进我国拟柱孢藻种群生态学的研究和发展。

河南省自然林草本层植物群落β多样性及其影响因素

对反映不同群落间物种组成的时空差异或变化的β多样性及其组分开展研究,有助于提高对群落结构及其维持机制的理解和认识。森林草本层是森林群落和森林生态系统的重要组成部分,尽管对林下草本层植物群落β多样性已有一些相关研究,但关于β多样性的组分(如物种周转和嵌套组分)的相对比例、影响因素及其影响程度等方面仍缺乏统一认识。该研究基于河南省168个自然林样地草本层植物群落调查数据资料,通过Jaccard相异性指数、方差分解等方法分析河南省自然林草本层植物群落β多样性格局,并量化空间距离、环境因素和物种丰富度等影响因素对其β多样性的相对贡献。结果表明:(1)自然林草本层植物群落总β多样性的Jaccard相异性指数为0.94,主要来源于物种周转组分(占总β多样性的96.8%)。(2)自然林草本层植物群落总β多样性及物种周转组分随空间距离增加呈显著增加趋势,而嵌套组分随空间距离增加呈显著减少趋势。(3)Mantel检验显示空间距离、环境因素和物种丰富度对自然林草本层植物群落总β多样性均具有显著影响,其中环境因素影响最大,空间距离影响次之,物种丰富度影响最小;方差分解结果进一步显示空间距离、环境因素和物种丰富度共分别解释了总β多样性及其周转组分27.14%、20.35%的变异,其中环境因素可以单独解释的变异最多(分别占总β多样性的10.62%和周转组分的9.35%)。该研究有助于增强对自然林草本层植物组成变化规律及其影响因素的认识,进而为森林植被保护管理和生态修复提供坚实的科学基础。

刈割对滇西北退化高寒草甸植物化学计量特征的影响

为探究环境干扰对退化高寒草甸植物化学计量特征的影响,该研究于2018—2020年对香格里拉市3个退化程度[轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)]的高寒草甸开展刈割试验,进而分析退化高寒草甸植物C、N、P含量、C∶N∶P和N-P幂函数关系在不同刈割年限(0、1、2 a)之间的差异。结果表明:(1)除莎草科P含量外,草甸植物群落、禾本科和杂类草的C、N、P含量在退化程度间无显著差异(P>0.05)。随着刈割年限的增加,退化草甸植物C、N、P含量呈先增后降的趋势(P<0.05)。(2)草甸植物C∶N和C∶P在退化程度间无差异(P>0.05)。从LD到SD,植物群落、莎草科和杂类草的N∶P比先小幅下降再显著上升(P<0.05),禾本科的N∶P未发生显著变化(P>0.05)。(3)随刈割年限增加,草甸植物的C∶N和C∶P呈先降后增、N∶P呈先增后降的趋势。刈割0 a时,莎草科的C∶P和N∶P显著高于杂类草(P<0.05),与植物群落和禾本科无差异(P>0.05);刈割1 a和2 a时,莎草科的C∶P和N∶P高于植物群落和其他功能群(P<0.05);在各刈割年限,植物群落和各功能群植物间的C∶N无差异(P>0.05)。(4)随刈割年限增加,退化草甸植物的N-P幂函数关系由弱变强、幂指数趋于稳定。莎草科的N-P幂指数(小于0.1)与植物群落、禾本科和杂类草的幂指数(稳定在0.19~0.22之间)明显不同。该研究发现,刈割干扰下退化高寒草甸植物生态化学计量特征在退化程度间差异不大,但其随刈割年限增加发生显著变化,这说明滇西北不同退化程度高寒草甸对刈割干扰可能具有相似的响应过程。

喀斯特石山老龄林檵木根际和非根际土壤微生物群落及酶活性的旱、雨季节变化

为了解喀斯特地区土壤生物活性的季节变化及其影响因素,该文以檵木群落老龄林阶段根际和非根际土壤微生物群落为研究对象,探讨其酶活性变化以及与环境因子的关系。结果表明:(1)雨季时,根际土壤pH值、有机质、全碳、全氮、全钾、全磷含量和碱性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶活性低于非根际土壤,说明根际土壤养分淋失更严重且影响相关酶活性,旱季变化相反是根际土壤为供植物健康生长所采取的养分富集策略。(2)根际和非根际土壤真菌多样性为旱季显著高于雨季,非根际土壤细菌多样性为雨季显著高于旱季,但根际土壤细菌多样性季节差异不明显;无论旱季还是雨季,根际和非根际土壤优势真菌门为子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和担子菌门(Basidiomycota),优势细菌门为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota);季节变化对根际和非根际土壤微生物群落结构影响差异显著。(3)不同季节下根际和非根际土壤微生物群落的主导因子不同,雨季时,根际土壤为pH、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性,非根际土壤为过氧化氢酶、碱性磷酸酶、纤维素酶活性和全钾含量;旱季时,根际土壤为过氧化氢酶活性和土壤含水量,非根际土壤为纤维素酶和蔗糖酶活性;土壤酶活性与碳、氮、磷、钾及土壤含水量显著相关。(4)与细菌相比,根际和非根际土壤真菌功能对季节变化的响应更敏感。综上表明,根际和非根际土壤微生物群落及酶活性在雨季和旱季时所采取的适应性策略明显不同,这为喀斯特地区植被恢复和土壤演替提供了理论参考。

灌丛资源及其管理利用研究进展

灌丛是中国山地和干旱地区的常见植被类型,分布范围广泛、生态功能多样、经济价值可观。然而,自然资源、生态环境、国民经济等相关部门多将灌丛拆分归属于森林或草原,其重要性未能充分体现。学术界有关灌丛资源的概念、内涵未有明确统一共识,基于资源属性特点的灌丛资源分区分类体系尚未建立。草原灌丛化的发生范围、速度及其生态影响不够明确,严重影响灌丛资源的高效保护、科学管理与可持续利用。这已然成为亟需凝聚共识和深入探究的理论技术难点与实践问题。建议在科学界定灌丛资源的概念内涵、建立健全灌丛资源分类体系基础上,深入发展和应用灌丛植被多基遥感和人工智能识别技术,科学掌握不同区域灌丛变化特别是草原灌丛化的过程及原因,全面系统地评估灌丛化的生态经济影响,优化分区分类灌丛管理利用策略,促进灌丛资源可持续管理和利用。

广州市郊公路廊道旁适生植物

公路是人为修建用以促进人文交流与物质联通交换的廊道,对社会经济、文化的发展起着极为重要的基础支撑作用。由于公路廊道与林地生境条件相比差距较大,导致植物不易生长,如何通过生态恢复构建道旁植被,成为公路廊道生态建设的焦点问题之一。本研究选取广州郊区18条经历较长时间恢复的郊区道路设置了道旁样地,共144个样方,进行了植物群落调查和数据综合分析;比较了6条公路与邻近林内生境的环境因子;进一步测定了代表性优势适生物种的生理生态指标。试图解决如下科学问题:(1)道旁与林内相比,限制植物生长的环境要素有哪些?(2)在道路旁有哪些自然适生植物?(3)为什么这些植物能在道旁环境生长?主要结果如下:(1)广州郊区公路道旁生境较之林地,对植物的生长起了限制作用的生态因子是强光照、高温以及干旱。(2)筛选出33种道旁恶劣生境下自然生长的植物优势适生种,其中16种广泛分布在道旁和林地,17种广泛分布在道旁;常绿种有2种、落叶种有9种,落叶占比27.3%;乔木有24种、灌木有6种,藤本有3种,乔木占比约72.7%。(3)道旁自然生长植物具有阳性树种种数与数量增多,树木形态矮化,尖削度高,叶片总厚度、栅栏组织和海绵组织增厚等适应性变化特征,以及具有净光合速率、水分利用效率加快的生理生态特征;这些特征也很好地解释了其适应的机理,可作为道旁恢复物种筛选的科学依据。本研究揭示为什么这些植物能够在广州市郊区公路道旁生境下自然适生的机理,丰富了公路生态廊道生态建设理论;本研究所提出的适生优势种,可作为广州市郊区公路廊道植被快速生态恢复的优先物种选择,对其他区域的道路生态廊道建设也有参考价值。

2011-2015年洞庭湖洲滩群落植物生态型、生活型和生长型组成数据集

植物群落结构与环境的关系可以通过研究植物生活型和生态型进行深入的解析,同时植物生活型是研究植物群落的发生、发展及演替规律的重要内容。中国科学院洞庭湖湿地生态系统观测研究站按中国生态系统研究网络(CERN)监测指标体系,在洞庭湖周期性水文变化情势下,对洞庭湖湿地洲滩典型植物群落类型的物种组成进行长期定位监测。通过专家对洞庭湖湿地3个典型植物群落(苔草、南荻和水蓼)的长期监测数据集进行验证,确保数据的准确性,然后进行分类处理,得到洞庭湖洲滩2011-2015年植物群落植物生活型、生长型和生态型数据集。本数据集包含有植物种名、拉丁名、生活型、生长型、光生态型、水分生态型、土壤pH值生态型、淤积生态型,共8个指标,同时提供了完整的样地信息和样地管理记录,为数据的科学利用提供了空间和时间上的背景信息。本数据集为分析洞庭湖湿地洲滩植被群落生态型和生活型组成,植物群落与环境的相关提供了数据支撑,是深入研究洞庭湖湿地植物被演替的重要参考依据。

伊犁河谷植被物候变化特征及其对气候变化的响应

本文基于2001—2021年MODIS NDVI数据和气象数据,利用TIMESAT软件提取伊犁河谷植被物候参数,结合Sen趋势分析、M—K检验和偏相关分析等方法,研究伊犁河谷植被物候变化特征及其对气候(气温、降水)变化的响应。结果表明:伊犁河谷植被生长季始期(Start of the growing season,SOS)、生长季末期(End of the growing season,EOS)、生长季长度(Length of growing season,LOS)主要集中在45~113 d,290~335 d,186~279 d,海拔每上升100 m,SOS约推迟1.9 d,EOS提前1 d,LOS缩短2.9 d。SOS呈提前的像元占79.91%;EOS呈推迟的像元占81.64%;LOS呈延长和缩短的像元占31.89%,26.39%。1000 m以下草原SOS最早且提前天数最多(61.5 d);1000 m以上草原EOS提前天数最多(34.8 d),阔叶林仅提前7.6 d。SOS受2,3月气温及1,2月降水影响,3月气温升高使SOS提前;EOS与8月气温正相关,与9月降水负相关。本研究为伊犁河谷的植被资源保护与生态环境可持续发展提供科学依据。

应用最大熵模型对水松潜在适生区的预测

为了预测气候变化下水松(Glyptostrobus pensilis)潜在分布的变化,筛选107个物种分布点和12个环境因子数据,利用最大熵模型(Maxent)模拟当代和2041—2060、2081—2100年SSPs126、SSPs245和SSPs5853种未来气候情景我国水松潜在分布格局,并分析影响水松分布的主导环境因子。结果表明:(1)模型精度较高,受试者工作特征曲线下面积(AUC)值为0.971。影响物种分布的主导环境因子是最干季度降水量、3月太阳辐射、8月太阳辐射和海拔。(2)当前水松适生区主要分布于东南部沿海地区,总适生区面积为170.66万km^(2),其中,高适生区面积约7.4万km^(2)。(3)未来不同气候情景,水松的适生区相较于当代有不同程度的增加,并有向高纬度、高海拔扩张趋势,但位于保护地内的适生区较少。水松主要适生区分布于东南沿海地区,降水和光照是影响水松分布的主要因素。一定程度的气候变暖对水松分布有积极影响。可在种群集中地建立保护区,制定保护策略。