秦巴山区主要生物气候指标的时空格局与植被敏感性

秦巴山区地处我国南北气候过渡带,是气候变化的敏感区和生态环境的脆弱区,也是全球变暖背景下研究植被对气候响应的热点区域。本文选取89个气象站点的观测数据和植被遥感数据作为研究对象,给出1982—2015年秦巴山区年均温、年降水量、积温等10个生物气候指标的时空格局,并基于地理探测器和相关分析探讨了植被对生物气候指标的敏感性。秦巴山区生物气候指标的时空分布特征包括:1)山区年均温由东南向西北递减,年降水量由南向北递减,两者均由低海拔向高海拔递减;2)积温、积温日数和温暖指数的分布表明,山区东部热量条件最优、西部较差,最暖月均温分布格局与温暖指数高度一致;3)山区干燥度由南向北递增,干旱频率由西向东递增;4)生物气候指标随时间变化的特征为热量条件显著改善,水分条件不显著地改善,水热组合条件有变干旱的趋势,区域干旱频率增加。生物气候指标的变化影响了山区的植被覆盖。一方面,反映高温或热量总量的指标和干旱频率对植被分布的解释力较高;另一方面,植被与积温的相关性最显著,大部分站点的植被变化受热量指标影响,水分和水热组合指标主导低纬度地区植被变化。研究结果可为我国南北过渡带的植被变化预估和生态可持续性保护提供理论支撑。

基于MaxEnt分析金钱松适生的生物气候特征

【目的】利用Max Ent模型分析金钱松适生的生物气候特征,为金钱松林业生产提供科学依据。【方法】从我国4个标本馆获取金钱松43个标本记录数据,并从World Clim网站下载1950—2000年生物气候数据,用最大熵模型（Max Ent）模拟金钱松的地理分布,检测其生物气候主导因子及其适宜值。【结果】金钱松最适宜（分布值为0.73~1.0）分布的地区是湖南东部、湖北东南部、江西的东北部、安徽的南部、浙江西北部和其东部沿海地区,其余具分布值0.37~0.73的区域是以上这些高分布值区域的向外连续延伸。刀切法检测表明：冷季均温、干季均温、暖季降雨量对金钱松的分布影响较大,其中冷季均温适宜值为1.15~8.1℃,最适值为4.62℃;干季均温适宜值为2.7~11.9℃,最适值为7.3℃;暖季降雨量适宜值为45.6~734.4 mm,最适值为546.9 mm。【结论】Max Ent模拟可信度较高,精确反映出金钱松的地理分布范围,并阐明主导其分布的3个生物气候因子,揭示金钱松在地理分布上所需的定量生物气候条件。

基于MaxEnt分析我国羊草分布区的生物气候特征

羊草(Leymus chinensis)是欧亚大陆草原区东部草甸草原及干旱草原上的重要建群种之一。利用生物气候数据分析我国羊草的适生气候特征,客观反映我国羊草的地理分布范围及主导其分布的生物气候因子,能为我国羊草的分布潜力提供科学依据。本研究从我国数字植物标本馆获取204个羊草标本记录数据,并从WorldClim获取生物气候数据(1950—2000年),用最大熵模型(MaxEnt)模拟羊草的地理分布,检测其生物气候主导因子及其适宜值。结果表明,冷季降雨量(bio19)对羊草分布的增益最大,干季降雨量(bio17)和最干月降水量(bio14)依次次之。同时羊草分布概率分别与冷季降雨量(bio19),干季降雨量(bio17)和最干月降水量(bio14)为单峰响应关系。较纬度和海拔因子,经度是影响我国羊草分布格局的主要因子。

基于GIS与生物气候相似性的西花蓟马在广东的适生性研究

西花蓟马Frankliniella occidentalis(Pergande)是世界性的重要害虫,明确其在广东省的适生区域对该虫的科学监测及防治意义重大。本研究根据西花蓟马的生物学特性,利用气候相似距原理和ArcGIS对西花蓟马在广东省的适生性、寄主分布情况进行了分析,结果表明:西花蓟马在广东省有广泛的适宜分布区,但存在地域性的差异,其中雷州半岛、韶关、清远、河源、梅州、惠州等地区的适生程度相对较高,而珠三角及潮汕地区适生程度较低。有效积温结果表明西花蓟马在广东省一年可发生18～24代。

豚草卷蛾在我国的生物气候相似性分析

利用CLIMEX系统软件对豚草卷蛾(Epiblema strenuana)及其寄主豚草、三裂叶豚草与银胶菊进行研究,对在我国的适生性分布作了预测,并通过生态气候指数(EI)转化的生物-气候风险指数(BCRI),定量地分析了该天敌与目标杂草在我国85个气候观测区可能同时定殖的吻合程度。同时假定向日葵在逼迫环境下成为豚草卷蛾取食寄主时,定量地评价了这种风险寄主的气候相似性风险程度。其结果对预测检疫杂草豚草、三裂叶豚草和银胶菊在我国的扩散分布,扩大豚草卷蛾对上述杂草的释放控制,提供重要参考,同时对风险寄主(如向日葵)的生态气候风险分析提供了方法。

基于生物气候因子聚类的植物群组划分及其中国生物群区模拟

本研究基于10′×10′空间分辨率运用GIS软件对中国植被分布地理配准数字化,提取获得196个优势植物的地理分布数据以及内插相关的气候因子,运用分位数函数计算获得各个植物地理分布的气候阈值;在此基础上采用生物气候群组(BAGs)的分类方法,对196个优势植物气候因子数据进行聚类分析,同时结合中国植被的地理分布特征,最后划分出29个BAG组,包括13个乔木组(6个常绿阔叶和2个落叶阔叶群组,4个常绿针叶和1个落叶针叶群组)、10个灌木组(5个常绿灌木和5个落叶灌木群组)和6个草本组。本研究的BAGs划分是建立在较高空间分辨率和定量气候因子阈值的基础上,因此,通过计算获得BAGs气候阈值(包括每日温度变化幅度、地表霜冻频率、月均温度、月降雨量、相对湿度、日照时数和>5℃年积温等),运用生物圈碳循环CARAIB模型,模拟出中国19个生物群区的现代潜在分布。模拟结果较好地表达了中国植被类型的地理分布,尤其较详细地展示了热带、亚热带、温带和高原地区的不同植被类型地理分布格局,但由于东北地区、西部草原以及热带原生植被受人类活动严重干扰,使得模拟结果比该地区的原生植被地理分布的实际面积偏大。总体而言,本研究获得的29个生物气候群组对模拟现代生物群区分布提供了理想的分类依据,其气候阈值也是进行过去和未来生物群区模拟的重要参照数据。

海南岛农田面源污染在生物气候区分布上的特征研究

农业面源污染已成为中国首要环境问题,其污染范围广,污染后果严重。理清农业面源污染的地域分布规律,对合理制定农业面源污染防控措施具有特别重要的意义。以海南主岛为研究区域,采用农田径流场结合人工模拟降雨的方法,研究在生物气候分区上农田面源污染物输出系数及特征。结果表明:海南岛不同生物气候区差异对于土壤径流系数大小的影响程度,表现为半湿润区>湿润区>潮湿区>半干旱区;半湿润区、潮湿区和湿润区存在潜在的水土流失问题;氮素与磷素分别主要以随径流和泥沙的方式迁移;暴雨强度显著增加了污染物的流失速率。

基于“生物气候场效应”的城市户外生活空间气候适应性设计方法

从生物气候过程的角度,提出"生物气候场"的城市户外环境空间概念,阐述了基于"场效应"的户外环境被动式生物气候调节原理和设计思路。以"生物气候场"空间的水热通量平衡为设计核心,从界定气候设计的外部设计条件,建立设计参数指标体系,探索便于操作的可视化设计方法等多方面,尝试建立可供风景园林设计师在设计构思过程中运用的户外环境被动式生物气候设计方法框架,同时介绍了课题的相关研究进展。

应用生物气候相似距对小麦矮化腥黑穗病在我国定殖可能性的研究

小麦矮化腥黑穗病是一种检疫性外来危险病害,其入境潜在可能性极高。本文提出用生物气候相似距模型,采用生物地理气候指标,以国外小麦矮化腥黑穗病的流行地区之一的华盛顿州斯波坎为中心与中国各地麦区进行生物气候相似距计算,从而预测此病在我国不同麦区定殖潜在可能性程度。根据相似距计算结果,将我国麦区发生此病的危险程度划分为5个区域,即①极高危险区、②高危险区、③局部发生区、④偶发区、⑤低危险区。

黄土高原生物气候分区与该区生态系统的恢复

根据不同的生物气候状况 ,可将黄土高原分成五个生物气候区 :暖温带湿润半湿润森林区、暖温带半湿润半干旱森林草原区、中温带半干旱典型草原区、中温带干旱半干旱荒漠草原区以及中温带干旱草原化荒漠区。紧密结合上述生物气候区域特征 ,将生态学的有关原理引入到该区的治理与生态恢复中 ,提出了治理黄土高原的新模式 :正确实施生物措施 ,人工模拟天然生态系统。该区的生态恢复应从系统的角度考虑 ,并严格遵守生态学的有关规律在不同的生物气候区构建与该区大环境一致的不同的生态系统 。

生态脆弱区的生物气候学建筑景观设计——河西走廊古浪地区景观规划

河西走廊,曾经是一幅美丽的画卷,然而,历史的进程把它推向求救的边缘.以深入的资料收集和调研为基础,运用生态学、生物学、地质学、气候学等学科理论详尽地分析了河西走廊生态脆弱区建筑和景观规划模式,通过对生态示范点的具体分析,确定生态脆弱区的生态保护目标和生态建设规模,以及未来发展规划.

生物气候建筑设计方法探析

以生物气候建筑设计的概念和过程为出发点,从舒适条件界定的严谨性、设计建议的有效性两个方面,对温湿图、舒适三角形及生物气候列表等当前三种主要设计方法模型进行比较,解析气候—舒适—建筑间的内在关联,以期对我国的生态节能建筑设计实践有所借鉴。

生物气候建筑的跨专业整合设计

从生物气候建筑的内涵特征出发,对设计实践的现实困境进行了剖析,提出需要采用跨专业整合设计的方法才能有效实现生物气候性能目标;认为自然通风设计、被动式太阳能设计和自然采光设计是生物气候建筑跨专业整合设计的关键内容;跨专业设计团队、技术咨询合作、建筑师个人知识融合与工具辅助整合构成了生物气候建筑设计跨专业知识融合与设计整合的四种模式。

建筑与气候的共生——城市的可持续性和生物气候学设计

后工业时代的建筑学和城市规划都没有把气候作为一种限制条件来加以考虑,完全忽视气候的影响。人们越来越重视可持续性,促使建筑学和城市规划回到了对气候做出回应的时代。而生物气候学建筑设计就是能够达到这种气候回应的方法,生物气候学建筑设计的优势是经济、环保和美观;这些都贴合可持续发展的目标。可持续发展是一个全球概念,然而,却要求建筑师们在不同地域背景下设计出唯一的、独特的设计。

生物气候图与气候适应性设计方法

在追溯生物气候建筑及其设计发展历程的基础上,详细介绍了目前在国外应用广泛的一种建筑气候分析方法——生物气候图法,并以北京地区气候资料为例,介绍了利用生物气候图获得建筑气候适应性设计策略的方法。

从生物气候学的角度解读川东山地传统民居的设计语汇

随着环境污染和生态危机日益严重,生态建筑设计成为当今建筑界的热点,但在经济欠发达的地区,通过高新技术去实现生态建筑的普适化存在一定困难。而在技术较低的传统民居建筑中普遍存在丰富且朴素的"原生态"思想——适应当地的地域特征与环境气候的生态思想[1]。本文将从生物气候设计的角度去分析经济技术条件受限的川东地区的山地传统民居营建中的选址布局、空间形态、构造技术等三个方面,着重阐述并总结出川东山地民居在特定地理气候条件下的生物气候设计语汇,以期对该地区的生态建筑地域化创作提供参考。

浙江西部传统民居的生物气候设计

浙江西部传统民居经过长期的历史演变,形成了一系列应对气候条件的建筑形态特征.从生物气候的设计角度分析了浙西传统民居的形态、组合、色彩、材质等,并以诸葛村为例,通过实地社会调查和在夏季极端气候条件下实际测量室内外的物理环境,对民居的室内环境进行分析.结果表明,因民居的天井与一层堂屋连通成为耦合空间,且天井的高度与面积较小,致使风压和风速不大,导致通风效果不佳.但民居室内环境仅在13：00～14：00间有持续1 h温度偏高外,其他时间段内室内环境还较为舒适.浙西传统民居的设计者在采用某些气候设计措施后,延长了室内的舒适时间,提高了室内的舒适程度,表明传统的气候设计措施在现代民居的设计中有必要传承与拓展.

生物气候带对土壤中锰的赋存形态及其有效性的影响

随着生物气候带由低纬度的热带、亚热带向高纬度的暖温带的过渡,土壤中活性锰的含量与代换态锰随着纬度升高而明显降低,且其存在的形态,南北方土壤迥异.

基于生物气候条件的西北地区城市开放空间设计——以白银金鱼公园全民健身广场设计为例

从西北地区的广场设计面临的现实问题出发,从地域气候角度分析了现象下的内在成因。从而以生物气候的视野提出应对的西北地区城市开放空间设计策略。最后,以白银金鱼公园全民健身广场为实证案例,提出了基于生物气候条件的设计系列方法。

广西楝树的生物气候规律初探

楝树物候具有很强的气候指示性，找出其物候随地理环境变化规律，为气候学研究提供依据。