天山雪岭云杉径向生长响应气候变化的海拔分异

【目的】探究天山中部地区不同海拔雪岭云杉径向生长变化趋势、对气候因子的响应以及应对干旱胁迫的生态弹性,为预测气候变化下天山雪岭云杉林沿海拔梯度的群落发展趋势提供理论参考。【方法】在天山北坡中段雪岭云杉森林的下林线、林带中部、上林线处采集雪岭云杉树芯样品,建立3个树轮标准年表,计算胸高断面积增量,分析雪岭云杉径向生长与气候因子的关系,采用抵抗力、恢复力和恢复弹力分析雪岭云杉对干旱胁迫的响应。【结果】在过去61年,研究区各海拔雪岭云杉径向生长均受到明显抑制,受抑制程度表现为下林线处最重,林带中部次之,上林线处较轻;不同海拔影响雪岭云杉径向生长的主控气候因子存在差异,下林线主要与当年4—7月气温显著负相关(P<0.05),与上一年6月和当年4、6月降水量及上一年8月至当年9月自校准帕默尔干旱指数(scPDSI)显著正相关(P<0.05);林带中部主要与上一年6—8月和当年3—4、6—7月气温显著负相关(P<0.05);上林线主要与当年2和6—7月气温显著正相关(P<0.05),与上一年8月和当年4月降水及上一年6月至当年5月scPDSI显著正相关(P<0.05);雪岭云杉径向生长对气候因子的响应在海拔梯度和时间梯度上均有差异,由下林线至上林线,与气温的负相关性及与降水和scPDSI的正相关性均依次减弱。在时间梯度上,与气温的相关性逐渐减弱,与降水和scPDSI的正相关性逐渐加强。不同海拔雪岭云杉应对干旱胁迫的生态弹性具有差异,抵抗力和恢复弹力表现为上林线>林带中部>下林线,恢复力表现为下林线>林带中部>上林线;下林线雪岭云杉对干旱较敏感,遭受干旱胁迫时生长下降明显;在抵抗力与恢复力反向平衡关系未打破时,下林线雪岭云杉不受干旱遗留效应影响。【结论】因研究区升温迅速而降水增加缓慢,各海拔雪岭云杉遭受干旱胁迫越来越严重,其中下林线雪岭云杉径向生长降幅最大,抵抗力最小,生长衰退风险最高。

云南3种松树径向生长的气候因子响应异质性

【目的】探究云南高原高山松、云南松和思茅松3种松树径向生长对区域气候因子的响应和适应性特征,为预测气候变化背景下西南林区树木生长动态及各树种地理分布区变化提供指导,为区域森林保护和管理提供理论依据。【方法】根据树木年轮学方法,采集各树种分布区内树轮样本,构建树轮宽度年表,结合各采样点1958—2018年的气温、降水、帕尔默干旱指数等气象资料,利用响应分析、多元回归分析和滑动相关分析等方法,确定影响3种松树径向生长的关键气候因子及其对气候变化的响应差异。【结果】3种松树采样点的气候均呈暖干化特征。限制松树径向生长的关键因子对高山松为当年5月降水量和1月平均气温,其对回归模型方差解释率的贡献分别达59.8%和27.5%;对云南松为上一年10月、12月和当年1月降水量,其对回归模型方差解释率的贡献分别达38.8%、15.4%和25.4%;对思茅松为当年生长季(7月)、上一年和当年生长季后期(9月)降水量,其对回归模型方差解释率的贡献分别达53.8%、30.9%和15.3%。云南松径向生长对干旱的敏感性高于高山松和思茅松。气候暖干化使高山松对生长季初期(5月)气温和降水量的敏感性增强;使云南松对生长季初期(5月)降水量的敏感性减弱,对生长季(8月)气温的敏感性增强;使思茅松对7月平均气温、平均最高温度的敏感性减弱,对上一年生长季后期(9月)降水量的敏感性增强。气候变暖使3种松树径向生长与气候因子的响应关系变得不稳定,主要发生在各采样点气候突变时间段,与区域气候波动同步,且不同树种具有一致性。【结论】高山松和思茅松对干旱的适应性强于云南松。气候变暖使气温对高海拔区高山松径向生长的促进效应减弱,使云南松对生长季初期低降水敏感转变为对生长季低温敏感;气候变暖抑制思茅松生长季充足水分条件的促生长作用,增强气候因子对径向生长影响的滞后效应,使3种松树对气候因子响应的敏感性变得不稳定。

祁连山不同年龄青海云杉径向生长对气候变化的响应

【目的】探讨不同年龄的树木生长及其对气候变化的响应规律,为预测未来气候变化下的森林动态和应对气候变化的林业管理提供科学依据。【方法】基于祁连山中段北坡排露沟小流域海拔2800和2900 m的青海云杉林全样地采样数据,采用胸高断面积年增长量(BAI)表征树木生长,探讨小龄树(30~60年生)、中龄树(60~90年生)和大龄树(90~120年生)在迅速增温期(1980—2000年)和增温趋缓期(2000—2013年)的生长差异及其主要影响因素。【结果】1980—2000年,迅速增温导致的水分胁迫限制所有树龄组的树木生长,小龄树、中龄树和大龄树的BAI拟合线斜率分别为-5.91(P<0.01)、-9.48(P<0.01)和-14.97 mm^(2)·a^(-1)(P<0.01);大龄树BAI与当年5—8月的平均标准化降水蒸散指数(SPEI)显著正相关的株数百分比最大,表明大龄树受到的干旱限制作用最大;2000—2013年,增温趋缓伴随降水增加形成相对暖湿的气候特征导致不同树龄组的BAI均转为不显著增加趋势,其中小龄树和中龄树的BAI拟合线斜率(分别为2.27和2.45 mm^(2)·a^(-1))大于大龄树(1.02 mm^(2)·a^(-1));大龄树BAI与当年6月平均气温显著负相关的株数百分比较大,小龄树和中龄树BAI与上年7月到当年6月的总降水量以及当年5—8月的平均SPEI显著正相关的株数百分比较大,表明干旱缓解后增温对大龄树仍有一定限制作用,但上年7月到当年6月的总降水量以及当年5—8月的平均SPEI可促进小龄树和中龄树生长。【结论】迅速增温期,祁连山中段青海云杉BAI下降速率随树龄增长逐渐增大,该时段气温和SPEI对大龄树BAI的影响更为强烈;增温趋缓期,BAI恢复增加趋势,小龄树和中龄树BAI增加速率大于大龄树,该时段降水和SPEI对小龄树和中龄树BAI的影响更大。

横断山脉中部川滇冷杉和丽江云杉径向生长对气象因子的响应

【目的】探讨横断山脉中部地区川滇冷杉和丽江云杉树木径向生长对气象因子的响应,以期为进一步重建我国西南地区气候变化历史提供基础数据,同时也为全球气候变化背景下川滇冷杉和丽江云杉的分布预测和保护研究提供理论参考。【方法】基于树轮气候学方法,获取云南省香格里拉县小中甸地区寒温带针叶林主要树种川滇冷杉和丽江云杉树轮宽度资料,分别建立标准年表,分析2个年表与气象因子的关系。【结果】2个树种对气象因子的响应存在差异,川滇冷杉较丽江云杉对气象因子的响应更加敏感,更适合用于树轮气候学研究;响应函数分析表明,气温对川滇冷杉径向生长的限制作用明显强于丽江云杉,川滇冷杉径向生长主要与上年11月和当年8月平均气温显著正相关(P<0.05),与上年11月和当年4月最高气温显著正相关(P<0.05),与上年5月最低气温显著正相关(P<0.05),与当年3月降水量显著正相关(P<0.05);空间相关分析揭示,川滇冷杉标准年表能在较大的地理范围空间反映上年11月最低气温变化,且在研究区域附近二者相关性最高;未来全球气候变暖将对上述2个树种径向生长产生促进作用。【结论】在横断山脉中部高海拔地区,气温是限制川滇冷杉和丽江云杉树木径向生长的主要气象因子,2个树种径向生长对气象因子的响应表现出一定差异。利用年轮研究2个树种的种群生长动态及其对气候变化的响应关系具有很大潜力。

1961-2003年伊春林区气候变化趋势对林区生态环境质量的影响

以1961-2003年伊春林区逐日平均气温、最高气温、最低气温、降水量、平均气压、平均相对湿度、平均风速和平均辐射量为气象资料,探讨了气温、降水量、日平均辐射量等表征气候特征的指标及湿润指数(K)、植被覆盖指数(VCI)、灾害指数(DI)等表征生态环境质量的指标43年来的变化趋势,并对林区气候变化与生态环境质量变化的关系进行了分析。结果表明,伊春林区43年来平均气温呈增高趋势,年降水量、日平均辐射量均呈减少趋势。气温、降水量、日平均辐射量等气候因子的变化趋势存在季节性差异,其中冬、春两季气温升幅高于夏、秋季节;降水量在冬、春两季增多,而在夏、秋两季减少;日平均辐射量在冬季增高,而在其他三季下降。VCI在1984年前呈下降趋势,而在1984年后呈上升趋势;DI值在1961-1972年和1985-2003年较低,而在1973-1984年较高;K值总体呈小幅下降趋势,与生态环境质量综合指数(EEQ II)变化趋势相似。EEQ II值基本介于55%-70%,属于生态环境质量良好状态。对伊春林区气候条件与生态环境质量各指标进行相关性分析可知,气温、降水量、日平均辐射量等气候因子的变化趋势对生态环境质量具有显著影响,其中气温、降水量的影响较大,日平均辐射量的影响相对较小。

和田地区绿洲外围农田防护林带的防护效益

在和田地区新垦农地外围的流动沙地种植新疆杨乔木+沙拐枣灌木复合防护林,通过布设风速风向观测仪、沙尘通量梯度仪、温湿度和辐射等测定仪于林带前后,研究防护林网的防护效益,为营建绿洲外围防护林和合理开发利用荒漠区的土地资源提供理论依据。结果表明,防护林带的防风效能随着高度的增加而减弱,大于起沙风速(6m/s)时,新疆杨林带、沙拐枣林带在0.5m处的防风效能分别为67.2%和94.5%,在3m处的防风效能分别为31.3%和33.7%。随着风速的增大,沙拐枣林带和新疆杨林带的防风效能均减弱,新疆杨林带的减弱更为明显。防护林带有效地降低了地表风速,减轻地表风蚀。林带内的输沙量仅为外围的10%左右。此外,林带内的太阳辐射强度下降,温度降低,湿度显著增加。由此可见,防护林可以有效地起到防风固沙,改善区域小气候的作用。

吉林市常见园林树种降温效果的比较

利用树冠垂直投影范围内与裸露的对照点气温的同步观测比较法,对吉林市常用的27个园林树种进行夏季降温效果比较研究。结果表明:各树种间降温效果差异较大,降温率最低仅为0.19%,最高为7.18%;通过选择具有可比性的时间段观测数据,对所研究树种依据降温效果显示,东北杏、五角枫、栾树、油松等降温效果最佳,而沙地柏、青海云杉、辽东水蜡树、珍珠绣线菊等降温效果最差。

洛浦县管花肉苁蓉种植园冬季土壤温度特征及防冻措施

为解决和田地区管花肉苁蓉种植中冻害频发的问题,研究了种植园肉苁蓉的接种深度和肉质茎分布、气温与土壤温度变化规律以及5种防冻措施和对照的土壤温度变化特征。结果表明,在研究前期(12月2日)50cm以下土壤温度、中期(1月7日)30cm以下土壤温度、后期(2月23日)40cm以下土壤温度不随每日的气温变化而发生显著变化,越冬肉苁蓉肉质茎宜分布于50cm以下,最高不浅于30cm;种植园土壤最大冻土深度可达70cm以下,肉苁蓉接种深度应在70cm以下,这样不仅可以避免冻害,而且有利于其大型个体的生长;4种覆盖处理的保温效果为处理2>处理4>处理1>处理3,处理2和处理4与对照(CK)的土壤平均温度差异显著,有很好的保温效果,种子园越冬可将处理2和处理4组合使用,并在2月初掀帘以利于地温升高;冬灌由于大幅降低土壤平均温度(2.07℃)及延长冻土期(21d),不利于肉苁蓉越冬;为避免与采收冲突,和田地区肉苁蓉地表覆盖防冻措施宜在11月下旬进行,最晚不宜迟于12月上旬。

科尔沁沙地小叶杨物候期变化规律

为了真实准确地反映科尔沁沙地生态环境变化,预测未来环境发展趋势,指导农林业生产实践,对1981—2014年科尔沁沙地小叶杨(Populus simonii)花芽开放期、展叶始期、展叶盛期、开花始期、开花盛期、叶全变色期、落叶末期等7个物候的出现日期和日照时间、平均气温、降水量等3个气候因子进行回归分析和相关分析,探讨其年变化趋势及其相关关系。结果表明:近34 a来,科尔沁沙地的日照时间平均以8.817 9 h·a^(-1)速度显著减少,平均气温以0.035 7℃·a^(-1)速度极显著上升,降水量平均以2.337 6 mm·a^(-1)的速度呈不显著的减少趋势。小叶杨花芽开放期以0.407 d·a^(-1)速度极显著提前,展叶期和开花期较常年变化不显著,叶全变色期和落叶末期分别以0.730、0.626 d·a^(-1)速度极显著推迟,生长季以1.033 d·a^(-1)速度呈极显著延长趋势。平均气温是影响小叶杨各个物候期变化的主要因子,分别与花芽开放期、展叶始期、展叶盛期、开花始期、开花盛期均呈显著负相关关系,而与叶全变色期、落叶末期均呈显著正相关关系。日照时间与叶全变色期呈显著负相关关系。降水量对小叶杨物候期变化影响不显著。

上海市郊林带的气候效应

对上海市郊林带附近与非林带冬、夏季典型天气下温、湿度、蒸发、辐射量的同步观测资料分析研究显示:林带附近气温日较差比非林带大,林带背风侧气温日较差比林带迎风侧大。林带附近日蒸发量比非林带小,日平均相对湿度比非林带大。林带附近散射辐射比非林带小,反射辐射比非林带大,总辐射差异与季节及林带树叶的茂密程度有关,白天净辐射差异主要取决于总辐射和反射辐射差异,夜间净辐射差异与林带及两地地温差有关。

沱江流域马尾松、湿地松人工林小气候比较

比较了沱江流域低山区马尾松和湿地松人工林在小气候因子上的差异。结果表明,湿地松林内夜间气温高于马尾松林,而午后气温则低于马尾松林;湿地松林内的相对湿度高于马尾松林,而风速则低于马尾松林;湿地松林内的月均土壤表面温度低于马尾松林;距地面0.5 m高处的光照强度和风速在2种人工针叶林中无明显差异,但在距地面2 m高处却是马尾松林高于湿地松林。2种人工针叶林内小气候因子的差异主要与2种林分的林冠郁闭度有关。

科尔沁沙地榆树物候期变化初探

利用数理统计方法对1987~2014年的科尔沁沙地榆树物候观测资料和气象资料进行研究的结果表明:近28年来,科尔沁沙地的日照时数显著减少,平均气温呈上升趋势,降水量呈减少趋势。榆树花芽开放期呈提前趋势,展叶期和开花期较常年变化不显著,叶全变色期和落叶末期均显著推迟,生长季呈现延长趋势。平均气温是影响榆树物候期变化的主要因子,与花芽开放期、展叶始期、展叶盛期、开花始期和开花盛期呈负相关关系,而与叶全变色期、落叶末期和间隔日数呈正相关关系。日照时数主要对叶全变色期影响显著,呈负相关关系。降水量对榆树物候期变化影响不显著,可能存在非线性关系。

金沙江流域不同海拔处云南松生态弹性及生长衰退过程

【目的】研究影响金沙江流域云南松生长的关键气候因子及不同海拔处云南松的生态弹性和生长衰退历史,为预测未来极端干扰事件对云南松生长动态的影响提供依据,为该区森林保护提供理论支撑。【方法】用生长锥钻取金沙江流域永仁县不同海拔处云南松树轮样芯,建立不同海拔树轮年表。利用树木径向生长变化百分率研究云南松生长衰退历史,用抵抗力和恢复力指标判断云南松的生态弹性,用响应分析和冗余分析方法研究不同海拔云南松生长与气候因子的关系。【结果】限制云南松径向生长的主要气候因子在低海拔区(1845 m)和中海拔区(2340 m)为生长季初期3—5月的月平均气温、降水量、干旱强度以及生长旺季的降水量及干旱强度,在高海拔区(2740 m)为生长季初期的干旱强度及生长旺季7月的平均气温;过去近150年中,研究区域云南松在1884—1886、1897—1900、1903—1906、1947—1949和2009—2011年间发生了生长衰退;相同时段的径向生长衰退现象在低海拔区域最明显,高海拔区次之,中海拔区较弱;不同海拔的云南松对相同年份极端干旱事件的生态弹性不同,抵抗力表现为中海拔>高海拔>低海拔,恢复力表现为低海拔>高海拔>中海拔;随年份后延,低海拔区云南松应对极端干旱事件的抵抗力在增强,恢复力在下降,中海拔区云南松的抵抗力稳定,恢复力在2012年极端干旱事件时增强,高海拔区云南松的抵抗力和恢复力在研究期内稳定。【结论】接近云南松林分布气候界限环境的树木更易发生径向生长衰退,位于水热条件适宜环境下的云南松抵抗极端事件干扰的能力更强,接近云南松林生长极限环境的树木受极端事件干扰后的恢复能力更强。

四川瓦屋山地区气候资源特点与利用对策

对瓦屋山地区海拔 90 0m～ 2 80 0m的气候资源特点进行了较为系统的研究 ,结果表明 :该区域年均降雨量和蒸发量分别为 2 2 3 8mm～ 2 558mm和 3 64mm～ 64 2mm ,6～ 9月的降雨量占全年的 57 3 %～ 65 4 % ,日最大降雨量可达 2 0 3mm～ 3 1 0mm ,年均降雨天数 2 0 5d～ 2 78d。年均气温 3 9℃～ 1 4 5℃ ,年均≥ 1 0℃有效积温 1 0 96 0℃～ 4 671 1℃ ,年均相对湿度 82 3 %～ 92 % ,年均日照时数 3 3 0 0h～74 4 9h ,年均雾日数 1 2 1d～ 2 79d。最后 ,对该区域的气候资源和利用对策进行了讨论。

若尔盖高原1967—2014年气候变化特征分析

以1967—2014年若尔盖高原3个气象台站(若尔盖站、红原站、玛曲站)的观测数据为基础,应用线性回归法计算全年及四季若尔盖高原气候因子变化趋势,结合Mann-Kendall方法对气候变化进行突变分析。结果表明:若尔盖高原气温呈上升趋势,降水呈下降趋势,蒸发量也呈增大趋势,整体气候继续朝暖干化方向发展。若尔盖高原气温各季节变化均呈上升趋势,以冬季上升幅度最大;降水量除秋季呈明显减少趋势外,其他季节呈略增加趋势,但降水整体趋势为减少;各季节蒸发量均呈上升趋势,其中以秋季蒸发量上升趋势最大。若尔盖高原气温在1997年发生突变,从此后上升趋势明显;高原降水分别在1975年和1985年发生了2次突变,第2次突变后降水增加趋势变慢并在1991年后开始减少;蒸发量在1994年和1999年发生突变。

灵鹫山国家森林康养基地空气负氧离子浓度变化特征及其影响因素研究

利用灵鹫山国家森林康养基地(以下简称灵鹫山)空气负氧离子长期自动监测数据,分析了空气负氧离子的日变化和季节变化特征及其与温度、相对湿度和气压等气象因子之间的关系。结果表明,灵鹫山年平均空气负氧离子浓度为4475个·cm^(-3),夏季的平均浓度最高,变化范围最大,呈单峰型分布;春季和秋季表现出一定程度的双峰型分布,且其平均浓度间的差异不显著(P<0.05);冬季的负氧离子浓度最低,随时间的变化不明显。同一个环境因子对空气负氧离子浓度影响程度的大小和方向在不同季节的表现不同,仅细颗粒物浓度(PM_(2.5))、气压和臭氧浓度表现出一致的负相关性。春季和夏季,对空气负氧离子浓度影响最大的分别是相对湿度和温度,秋季和冬季为气压。本研究认为,不同季节影响森林空气负氧离子浓度的主导气象因子不同,且不同气象因子的影响程度和方向也存在差异,进一步的研究需要考虑不同因子之间的共线性作用,并区别直接和间接影响。

哀牢山中山湿性常绿阔叶林水青树年轮宽度对气候变化的响应

【目的】研究云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林阔叶落叶树种水青树年轮宽度与气候因子关系,以期为进一步重建我国西南亚热带地区过去气候变化历史提供基础数据,为全球变化背景下水青树的分布和保护研究提供理论依据。【方法】1)用生长锥采集水青树样芯样品后,测量年轮宽度,并进行交叉定年;2)然后利用负指数和样条函数的方法去除生长趋势,最终完成标准年表的制作;3)将标准年表与景东地区的气候要素进行相关分析。【结果】水青树年轮宽度年表与当年2和6月的平均气温和极端最高气温显著正相关(P<0.05),与当年2月的日照时数显著正相关(P<0.05),而与当年2和3月的空气相对湿度极显著相关(P<0.01);影响水青树径向生长的气候因素很多,生长季前期的气象要素是影响水青树径向生长的主要因素。【结论】在温暖潮湿的亚热带森林,水青树生长仍具有明显的季节性,利用其年轮研究种群生长动态及其与气候变化的关系具有很大潜力。

无锡市公园绿地植物群落组成分析

利用植物群落学研究方法,在无锡市公园绿地设立了45个标准样地,对样地群落植物组成、植被类型、结构特征进行了分析。结果表明:所调查样地群落中共有维管束植物319种,隶属于103科235属,占无锡地区现有植物科、属、种的57.22%、26.02%、16.03%,江苏乡土植物203种,占总数63.6%;样地可分为7种植被类型:落叶阔叶型占35.5%、常绿针叶型占17.8%、常绿阔叶型占15.6%、常绿落叶混交型占11.1%、针阔混交型占6.7%、常绿落叶针叶混交型占2.2%;通过乔木层密度、灌木层重要值、乔灌木层树种组成、草本层植物组成分析等得出群落结构特征。最后提出无锡公园绿地植物群落植物组成优化建议。

兰坪云岭省级自然保护区森林类型及保护价值评价

按森林分类的原则、单位和系统,将兰坪云岭省级自然保护区的森林划分为5个林纲组10个林纲21个林系和25个林型.对主要森林类型进行了描述和分析,认为这些森林类型是该保护区森林生态系统的重要组成部分,是以滇金丝猴等为代表的珍稀濒危动植物赖以生存的栖息地,对水土保持和水源涵养等也有着重要作用,具有巨大的保护价值和科学研究价值.

云、冷杉林皆伐后的小气候环境与育苗

云杉(Picea)、冷杉(Abies)是高山暗针叶林的标志树种,分布于我国西藏、云南、四川、甘肃等省的高山和亚高山地区,是我国目前重点开发利用的蓄积量高、径级大、材质优良的主要用材树种。由于云、冷杉分布海拔高(2800～4300m),耐阴性强,生长在土壤肥沃、潮湿和空气湿润的森林生境中,所以云、冷杉所处的小气候环境比较特殊。