中国南方松林地理替代分布规律及其气候主导因子研究

为揭示中国南方地区松林替代分布规律及其气候制约因素,以云南松、高山松、华山松、思茅松和马尾松5个树种为研究对象,收集物种标本数据和生物气候因子数据,采用MaxEnt模型预测松属树种的地理分布,并通过判别式分析、方差分析、核密度分析和主成分分析的方法量化解析5个树种之间的生态位差异,从而去解释植被地理替代分布规律及其主导的气候因子。结果表明:5个树种的AUC值均大于0.9,说明适生区预测精确度较高;5种松林存在明显的地理替代分布;昼夜温差月均值、等温性、温度变化方差是造成5个树种生态位分化的主导温度因子,最干月份降水量和最冷季度平均降水量是5个树种生态位分化的主导降水因子。由5个树种在不同气候因子生态幅变化的差异看出,温度的变化、季节性降水等表征气候季节性差异的变量是造成中国南方地区5种松林地理替代分布的主要原因。

基于青冈和滇青冈生态位模拟的湿润和半湿润常绿阔叶林替代分布及气候解释

为揭示湿润常绿阔叶林和半湿润常绿阔叶林替代分布的气候制约变量,该研究选择其代表性优势树种青冈(Cyclobalanopsis glauca)和滇青冈(C.glaucoides)为研究对象,收集两个物种的标本分布点数据和19个生物气候变量图层数据,运用MaxEnt模型,模拟其潜在分布区,通过判别分析(DFA)、方差分析(ANOVA)和核密度分析三种方法量化两个树种的生态位差异,解释两类植被地理替代分布规律及其主导气候变量。结果表明:(1)青冈和与滇青冈MaxEnt拟合的AUC值分别为0.995和0.986,准确预测了两物种的潜在分布;青冈适宜于20°~30°N的亚热带及北热带地区,滇青冈集中分布于云贵高原亚热带区域。(2)DFA和ANOVA的结果一致,表明昼夜温差月均值(bio2)、等温性(bio3)、降水季节性变化(bio15)是造成二者生态位分异的主导气候变量。(3)核密度分析显示昼夜温差月均值(bio2)、等温性(bio3)、温度季节性变动系数(bio4)是影响两物种生态位分化的主导温度变量;降水季节性变化(bio15)、年降水量(bio12)、最干月降水量(bio14)、最干季降水量(bio17)、最冷季降水量(bio19)是两物种生态位分化的主导降水变量。上述结果说明等温性、温度季节性变化、降水季节性变化等表征气候季节性差异的变量是造成湿润与半湿润常绿阔叶林出现替代分布的主要原因。

小叶、中间和柠条三种锦鸡儿的分布式样及其生态适应

确定了小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿3种植物的分布式样:小叶锦鸡儿为蒙古高原东部-F松辽平原西部-华北山地分布种,中间锦鸡儿为东戈壁-鄂尔多斯高原-黄土高原北部分布种,柠条锦鸡儿为南阿拉善-西鄂尔多斯分布种。小叶锦鸡儿适应分布于蒙古高原典型草原带和森林草原带以及华北山地落叶阔叶林带,在草原带高平原上可形成灌丛化草原的景观,在草原带的沙地上可形成以小叶锦鸡儿为建群种的沙地灌丛植被;中间锦鸡儿适应分布于蒙古高原的荒漠化草原及草原化荒漠带、鄂尔多斯高原的典型草原和荒漠化草原带的沙地及梁地上、黄土高原北部的黄土丘坡上,常形成以中间锦鸡儿为建群种的沙地灌丛植被;柠条锦鸡儿则适应分布于草原化荒漠和典型荒漠带的固定和半固定沙地上。近缘的3种锦鸡儿的地带性分布从东至西或从北向南形成明显的有规律的地理替代分布格局。

中国北部六种沙蒿的地理替代规律及其主导生态因子

对广泛分布于中国北部草原区沙地与荒漠区的6种沙蒿进行野外实地考察、标本查阅、分布区气象数据搜集与土壤成分测定,通过分析得到以下结果:1差不嘎蒿为东蒙古-科尔沁分布种,褐沙蒿是浑善达克沙地分布种,黑沙蒿为腾格里-鄂尔多斯分布种,白沙蒿为戈壁-蒙古种,准噶尔沙蒿为中亚种,乌丹蒿为科尔沁沙地西部种。2黑沙蒿、褐沙蒿、差不嘎蒿呈现出从西南向东北的地理替代分布,白沙蒿与准噶尔沙蒿构成东西向的地理替代分布。乌丹蒿由于与另几个种的亲缘关系较远,不作为这几个种的地理替代种。3利用方差分析的方法分析了5种沙蒿分布区内的热量、水分及土壤指标的差异,在黑沙蒿、褐沙蒿与差不嘎蒿这一地理替代中,黑沙蒿在年均温、最冷月均温、年较差、寒冷指数、6～7月份降水、湿润指数、水热综合因子、土壤酸碱度、土壤全磷含量上均与另两个种存在着显著差异。黑沙蒿向东北被褐沙蒿所替代,应该是水热以及土壤因子的综合作用。褐沙蒿与差不嘎蒿分布区内,主要是5～6月份的降水存在着显著差异,也就是生长季前半期的干旱是褐沙蒿区别于差不嘎蒿并使两者之间发生替代的原因。对于白沙蒿与准噶尔沙蒿这一对地理替代种,同样是降水的变率是两者发生替代的原因。

毛乌素沙地2种锦鸡儿属植物的光合生理特性

本研究比较了生长于毛乌素沙地中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的光合特性、叶片同位素组成以及元素含量等生理生态特征,探讨2种锦鸡儿对毛乌素沙地区域环境的适应性差异。结果表明:中间锦鸡儿的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)显著高于柠条锦鸡儿,但是瞬时水分利用效率(WUEi)和叶片稳定碳同位素(δ13C)显著低于柠条锦鸡儿;柠条锦鸡儿的PSⅡ有效光化学效率(Fv'/Fm')、电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学淬灭系数(q P)在高光强下显著高于中间锦鸡儿;中间锦鸡儿的叶片氮含量(N%)显著高于柠条锦鸡儿,但是稳定氮同位素(δ15N)却显著低于柠条锦鸡儿。结果说明在毛乌素沙地环境下2种锦鸡儿的主要叶片性状存在明显差异,中间锦鸡儿通过较高的Gs、Tr和Ci以及较高的固氮能力维持更高的光合速率,表现出较强的适应性,而柠条锦鸡儿较高的水分利用效率及较强的光能利用能力,有助于其适应更为干旱的生存环境,在一定程度上为理解2种锦鸡儿的地理替代分布机制提供了数据支持。

并联DC/DC系统中高速无线通信接收装置的设计

为了解决并联DC/DC控制系统中信息高频、单次传输量小的问题,就目前基带处理平台功能单一、灵活性差、运算效率低等问题,提出了一种改进型基带处理方案。该方案以FPGA+DSP为处理架构,依托高性能器件和高速接口搭建了基带处理平台。分别从基带处理和射频前端两个方面对无线通信系统接收装置进行硬件设计,重点研究基带处理DSP与FPGA的接口设计和零中频架构射频前端,通过FPGA对本地振荡器、A/D进行动态配置,采用基于BPSK的软件无线电平台,通过编写程序进行测试,结果验证了该方案满足科研要求,且具有一定的通用性和灵活性。

太白山南北坡栎类林物种组成与群落特征比较

以秦岭主峰太白山南北坡呈替代分布的3种栎类植物(栓皮栎、锐齿槲栎和辽东栎)形成的5种栎类群落为对象,研究海拔梯度上5种栎类群落的物种组成、群落特征、多样性和群落相似性。结果表明:随海拔的升高,太白山南北坡均呈现由栓皮栎纯林向栓皮栎-锐齿槲栎混交林、锐齿槲栎纯林、锐齿槲栎-辽东栎混交林、辽东栎纯林的过渡模式。太白山北坡栎类群落的主要伴生种为华山松、茅栗、水榆花楸,南坡栎类群落的主要伴生种为油松、茅栗、千金榆、刺叶栎。太白山北坡的物种丰富度、木本植物密度、栎类树种优势度均高于南坡。太白山南北坡栎类群落的乔木层α多样性指数随海拔升高呈升高-降低-升高的趋势,混交林的乔木层α多样性比纯林高;南北坡栎类群落的灌木层α多样性高于乔木层和草本层。南北坡栎类群落的β多样性在海拔梯度上波动较大,随海拔升高物种组成变化较大。冗余分析表明,最暖月均温、海拔、树高对北坡群落多样性的解释率达79.0%,土壤含水率、树高、郁闭度、年均温对南坡群落多样性的解释率达79.6%。整体来看,太白山北坡栎类树种的优势度更高,栎类树种的替代分布格局较南坡更加清晰,与温度和降水有关的环境因子共同影响着栎类群落的α多样性。