近十年气温和降水对荒漠植物梭梭、刺蓬物候期的影响

基于甘肃省武威市农试站对梭梭和刺蓬的观测资料,运用线性倾向估计法、SPSS统计软件进行逐步回归和方差分析,建立了关键物候期的气候预测模型。结果表明:(1)荒漠区近十年气温略下降、降水增加,梭梭物候期较稳定,各物候期最早最晚出现日期相差达14~26天。刺蓬的物候期变化较大,各物候期最早最晚出现日期相差达40~142天,刺蓬物候期对气候变化更敏感。(2)梭梭返青期、展叶期、新枝形成期、开花期和黄枯期年际变化倾向率为1.1~5.3d/10a,近十年物候期略有推迟;刺蓬返青期、花序形成期、开花期和黄枯期年际变化倾向率为10.8~17.3d/10a,近十年物候期推迟,变率较大。(3)梭梭春季萌动期缩短,营养生长期、生殖生长期和全生育期延长。刺蓬营养生长期缩短,生殖生长期和全生育期却延长。分析≥0℃积温、累计降水对荒漠植物的影响,梭梭是喜温耐旱植物;而刺蓬受降水影响大。(4)气温与梭梭物候期多为显著负相关,春季气温越高,梭梭春季物候期提前;秋季气温越高,秋季物候期推迟。3~6月降水与梭梭物候期多为显著正相关,降水量越多,梭梭物候越迟。而气温与刺蓬物候呈显著正相关,温度越高,物候期越迟;水分条件适宜刺蓬物候期才会出现,高温干旱不利于刺蓬生长。     

2种荒漠植物根系生物量分布与土壤水分、养分的关系

通过野外挖根试验和室内样品分析测试的研究,测定了2种荒漠植物多枝柽柳和梭梭群落内土壤水分、养分的含量及其分层根系生物量,分析了2种荒漠植物根系生物量的垂直分布与土壤水分、养分之间的关系。结果表明:1 2种荒漠植物的根系生物量随土壤深度的增加逐渐减少,符合指数递减模型,多枝柽柳的根系生物量是同林龄梭梭的2.36倍。2 2种荒漠植物群落内土壤水分含量差异显著,养分差异不显著。3 2种荒漠植物的根系生物量与土壤水分之间的相关关系显著,其中多枝柽柳与土壤水分呈显著正相关关系,梭梭与土壤水分呈显著负相关关系。表明在干旱区,土壤水分状况对植物根系生长、发育的影响极大。4 2种荒漠植物根系生物量与土壤养分的相关关系不显著,表明在本地区极端干旱的恶劣环境中,土壤养分不是植物根系生长的限制性因子。     

岱海游乐场孔孢粉分析及其2500年来古气候演化

本文通过对岱海游乐场钻孔剖面沉积物孢粉的定性、半定量分析,并结合岩性、岩相变化,初步恢复了该地区２５００年来古植被、古气候演化过程。研究结果表明,岱海湖盆自２５００年来植被类型有典型草原—灌丛草原—森林草原—灌丛草原的演化过程,古气候有较暖湿—较暖干—较冷干—较冷湿—较冷干的变化过程。     

气候变化对科尔沁沙地木本植物物候期的影响

物候现象是气候变化的敏感指示器,基于物候资料分析气候变化对科尔沁沙地木本植物物候的影响,对于林业生产实践具有重要的指导意义。利用开鲁农牧业气象观测站1983—2012年小叶杨和榆树物候观测资料及同期气候数据,采用线性倾向估计、Pearson相关系数等方法,分析气候变化对科尔沁沙地小叶杨和榆树物候期的影响。结果表明:(1)1983—2012年,研究区增温明显,气候倾向率0.501℃·(10a)-1;日照时数平均每10 a增加109.65 d。(2)近30多年来,科尔沁沙地小叶杨和榆树花芽开放期"先提前后推迟"特点明显,落叶末期相对稳定。生长季呈相对缩短趋势,平均生长季长度分别为198 d和209 d。(3)气温是影响小叶杨和榆树花芽开放期的关键气象因子;落叶末期对日照时数较为敏感。     

奇台荒漠草地自然保护区典型植物群落物种多样性分析

以重要值为测度指标,选择反映群落物种多样性、丰富度、优势度和均匀度的7个测定指数对奇台荒漠草地自然保护区荒漠植物群落物种多样性进行了研究。结果表明:在整个研究区荒漠植物群落中,白梭梭、梭梭、碱蓬、琵琶柴、沙蓬、驼绒藜和沙漠娟蒿等物种有较高的重要值。依据群落外貌结构和植物种类组成等特征,按照样方中建群种和优势种的重要值,将研究区植物划分为14个典型群落,各群落类型的物种多样性指数(Shannon-wiener指数H′)的顺序为:梭梭+角果藜(2.0740)>白梭梭+驼绒藜(1.9037)>白梭梭+羽毛三芒草(1.8909)>梭梭+芦苇(1.8474)>梭梭+雾冰藜(1.7434)>芦苇+猪毛菜(1.7278)>梭梭+白茎娟蒿(1.6723)>白梭梭+琵琶柴(1.5410)>白梭梭+沙蓬(1.4886)>白梭梭+假木贼(1.4530)>梭梭+碱蓬(1.4437)>白梭梭+刺木蓼(1.4277)>白梭梭+角果藜(1.3637)>白梭梭+沙漠娟蒿(1.3362)。     

两种旱生植物的生长特征及其成活率对底水灌溉量的响应

通过微地形改造,研究底水灌溉量对两种旱生植物梭梭和沙拐枣生长特征及成活率的影响,为干旱区后期免灌植被造林提供理论依据和技术支撑。结果表明:1梭梭第1年株高和枝长的年生长量以及地上生物量与底水灌溉量呈正比,但灌溉量在90 L、60 L和30 L梭梭株高和枝长年生长量以及地上生物量均无显著性差异;底水灌溉量对梭梭第2年的生长无显著性影响。2当底水灌溉量为30 L时,沙拐枣2 a株高和枝长的年生长量以及地上生物量平均值最大。3相同底水灌溉量下,梭梭成活率大于沙拐枣成活率。在克拉玛依市后期免灌造林效果梭梭优于沙拐枣,种植梭梭和沙拐枣最适底水灌溉量为30 L。     

秦岭森林植被物候及其对气象因子的响应

研究山地过渡带植被物候格局以及植被物候变化的驱动机制具有重要意义。基于2000—2018年MODIS NDVI遥感数据,利用双Logistic曲线拟合法提取2000—2018年秦岭山地植被物候参数,结合气温和降水数据,运用趋势分析、相关分析、冗余分析等方法,研究秦岭山地不同物候期的时空变化特征和对气象因子的响应。结果表明:(1)秦岭山地物候始期集中于60～102 d,物候末期主要集中在315～345 d,生长季长度集中在225～255 d,空间上看,具有明显的垂直地带分布特征,随海拔升高,物候始期、末期、生长期长度分别呈延迟、提前和缩短趋势。(2)从植被物候的年际变化来看,物候始期62.25%的区域呈现提前趋势,53.42%的区域物候末期呈现推迟趋势,其中59.18%的区域植被生长期长度延长,仅有5.12%位于中东部中高海拔区的部分区域显著延长。(3)植被物候始期大部分区域与2—5月平均气温和降水呈负相关关系,分别占总面积的50.29%和65.24%;物候末期与8—11月平均气温和月降水量主要呈正相关关系,分别占总区域的66.63%和59.77%;(4)冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果表明秦岭山地植被物候受当季和前期气象因子的共同影响,春季物候受物候发生期的影响大于上年冬季,物候末期前期的气温和降水对秋季物候的影响强度大于秋季,不同坡向物候变化对气象因子的响应程度有所差异。     

气候变化对大兴安岭兴安落叶松物候期的影响

物候现象是气候变化的一个重要指示器,基于物候资料分析气候变化对兴安落叶松物候的影响,对于指导林业生产具有重要意义。利用额尔古纳市农牧业气象观测站1987—2012年兴安落叶松物候观测资料和1961—2014年气候数据,采用线性倾向估计、Pearson相关系数等方法,分析了气候变化对大兴安岭林区兴安落叶松物候期的影响。结果表明:1近50多年来,研究区增温明显,气候倾向率0.34℃·(10a)-1;降水量和日照时数变化不明显。2 1987—2012年,研究区兴安落叶松花芽开放期、展叶始期、叶完全变色期和落叶末期都有所推迟,其中,叶完全变色期和落叶末期平均每10 a分别推迟17.282 d和12.144 d。生长季延长,平均生长季长度为165 d。3气温是影响兴安落叶松春季物候期的关键气象因子;气温、降水量和日照时数对叶完全变色期有不同程度的影响,而落叶末期仅对日照时数较为敏感。     

梭梭根系的水分再分配特征对其生理和形态的影响

采用上下分根方法及根系观测技术,设置控制处理(仅接受白天自然光照),夜间光照处理(接受24 h光照),加水及夜间光照处理(接受24 h光照+加水),对梭梭根系是否存在水分再分配作用进行了验证,在此基础之上,进一步研究了水分再分配对梭梭生理和形态的影响。结果表明:(1)控制处理梭梭黎明前及正午同化枝水势高于夜间光照处理,且控制处理和加水及夜间光照处理梭梭上管部分根水势也较夜间光照处理高,说明夜间弱蒸腾作用下,控制处理的梭梭发生了水分再分配作用。(2)水分再分配作用促进梭梭蒸腾及光合作用,控制处理与加水及夜间光照处理的梭梭蒸腾速率均大于夜间光照处理,且控制处理和加水及夜间光照处理的梭梭最大净光合速率也较夜间光照处理高。(3)控制处理与加水及夜间光照处理梭梭地上部分生物量显著高于夜间光照处理,不同处理的梭梭地下部分总生物量、上管地下部分生物量及上管比根长的关系为:加水及夜间光照处理控制处理夜间光照处理。梭梭具有水分再分配作用,在夜间弱蒸腾条件下,根系吸收下层湿润土壤中的水分并释放至上层干燥土壤中,以缓解干旱环境下植物的水分亏缺,水分再分配作用可促进植物蒸腾及光合作用,增加植物的根冠比和根系碳分配。     

pH对3种生活型植物根系形态及活力的影响

通过室内水培试验,研究不同生活型植物对干旱区碱性环境的适应性以及对碱胁迫的适应程度.结果表明:随着培养溶液 pH 的增大,植物体地上部分和地下部分的生长受到不同程度影响,除骆驼蓬鲜重呈先增加后降低趋势外,刺沙蓬和梭梭的鲜重均表现为逐渐降低趋势,从根冠比的结果可以看出,碱胁迫对地上部分的影响大于对根系的影响;根系活力随着 pH 的增大,其变化也不尽相同,刺沙蓬和骆驼蓬随着 pH 的增大,其根系活力呈先增大后减小的趋势,而梭梭的根系活力则随着 pH 的增大呈增大趋势,这说明一定程度的碱胁迫能促进干旱区植物的生长,一旦超过植物对碱的耐受极限时,植物根系就会受到损伤,根系活力降低;梭梭的耐碱能力较其他两种草本植物强.表明碱胁迫对 3 种生活型植物的生长均有一定影响,同时在一定程度上也形成了对碱胁迫的适应机制.     

中国东天山北坡40年来水热组合变化与古气候的关系

利用东天山北坡山区和平原共6个气象站40年来的降水量及气温记录,对各季、年的水热组合状况及其变化进行了统计分析,并与新疆5 000 aB P(中晚全新世)以来的水热组合主要规律进行了对比讨论.得到的基本结论为:(1) 从变化趋势看,除1987年相对暖湿(平原和秋冬两季表现尤其明显)外,40年来其它时段基本以暖干气候为主,也有冷湿气候出现;(2) 该结果与新疆历史时期百年尺度的水热组合变化规律存在一定的差异;(3)在一定程度上体现了中晚全新世以来,新疆气候以冷湿、暖干为主的水热组合规律只能代表百年尺度的变化,而年际尺度的变化规律还需要更多更深入地研究.     

近43年岱海湖区气候变化特征分析

利用岱海湖区的气象观测资料,对岱海湖区的气候变化特征进行了初步分析。结果表明:近43年来,岱海湖区气温呈现出明显的升高趋势,其中20世纪90年代上升幅度为最大,高出多年平均水平0.63℃;而湖区的降水量和蒸发量则呈现出减少趋势,其变化倾向率分别为-9.64mm/10 a和-12.98 mm/10 a;结合大气干旱指数的计算结果,对岱海湖区的气候变化特征进行了阶段性划分,其中20世纪60年代和70年代为相对冷湿期,80年代是冷湿向暖干发展的过渡期,而90年代以后湖区则呈现出明显的暖干化趋势。     

石羊河下游物候季节的水热分配及变化特征

基于物候季节,分析了石羊河下游地区1971-2000年各季节的水热分配状况及多年变化特征。结果表明,石羊河下游物候季节的更迭与气候的季节性演变相吻合,稳定通过物候四季的温度界限分别为春季≥2.9℃,夏季≥19.0℃,秋季<19.0℃,冬季≤4.5℃。水热资源最丰富为物候的夏季,其≥0℃的积温和降水分别占全年的55.8%和62.5%。多年来,温度的四季变化和年际变化具有明显的增加趋势,增长幅度依次为冬季>全年>春季>夏季>秋季。年均温的升高以1986年为突变年,而冬季和春季气温的升高分别以1985年和1991为突变年;降水变化的趋势不明显,年降水的波动形态与夏季基本一致,春季则与夏季相反,有春湿夏干或春干夏湿的趋势。     

民勤绿洲物候季节划分及景观季相特征

本文根据甘肃民勤沙生植物园 1 974- 2 0 0 2年的物候观测资料 ,应用“植物物候频率分布型法”对民勤绿洲物候季节和季相特征进行了研究 ,通过分析 ,民勤绿洲物候季节可分为 4个大季段和 1 2个小季段 ,春、夏、秋、冬四大季段中冬长秋短 ,春夏居中 ,每个季段都具有明显的指示物候、典型的植物物候形态组合以及独特的季相特征。这一研究结果客观地反映了该地区自然季节更替的规律和景观季相的演变特点。     

基于MCI指标的甘肃省近50年干旱特征分析

基于甘肃省16个气象站1961—2010年改进气象干旱指标(MCI)对甘肃省近50年不同季节的干旱特征进行了统计分析。结果表明:春旱和夏旱发生频率最高,为55.4%和55.0%;秋旱发生频率最低,为41.1%;冬季干旱发生频率为46.3%。全省夏秋季易出现大范围干旱,冬季较少。近50年来,干旱发生范围在全年各季节都有不同程度增加。春季各等级干旱发生天数均较高,且更容易发展成为重旱甚至特旱;夏季和冬季易发生大范围的轻旱和中旱,而严重干旱发生较少;秋季干旱发生日数最少,且干旱强度也最轻。总的来说,甘南地区干旱发生最少,而河西东部、陇中北部和陇南南部发生干旱较多。近50年,研究区干旱平均持续日数、发生干旱站次比以及干旱强度虽有不同程度增加或减少趋势,但变化并不显著。春季干旱强度最强,秋季最弱。干旱强度与无雨日数有显著负相关关系。     

新疆和田绿洲空气质量状况与气象条件的关系

利用和田绿洲空气质量日报数据和同期的常规气象资料,分析了2015年1月1日至2017年12月31日该区的空气质量特征,探讨了气象条件和空气质量之间的相互关系。结果表明:和田绿洲近3 a平均环境空气质量指数(AQI)为199,达到空气质量中度污染标准,污染天数占总日数的78.1%。其中,春季空气质量最差,以严重污染为主;其次是夏季,以轻度和严重污染为主;再次是秋季和冬季,以轻度污染为主。PM10、PM2.5浓度年平均分别为332μg·m^-3和100μg·m^-3,超标率为75.7%和49.5%,其余污染物超标率在3%以下,其中PM10浓度春季最大,夏、秋季其次,冬季最小;PM2.5浓度春季最大,夏、冬季其次,秋季最小;SO2、NO2、CO浓度冬季最大,秋、春季次之,夏季最小;O3浓度夏季最大,春、秋季次之,冬季最小。除降水量外,AQI与其余气象因子均呈极显著相关;除平均气温与PM2.5、相对湿度与CO、降水量与SO2、PM10、O3、PM2.5无相关外,其余气象因子对污染物浓度均有显著影响;能见度与AQI和各类污染物浓度均为极显著相关。随着能见度的上升,AQI下降,在同样能见度条件下,AQI在沙尘多发期的夏半年高于沙尘少发期的冬半年;不管在沙尘多发期还是少发期,随着能见度的转好,SO2、PM10、CO、PM2.5浓度呈减少趋势,O3浓度呈增多趋势,NO2浓度无明显的规律,而且PM10、O3、PM2.5浓度夏半年高于冬半年,SO2、CO、NO2浓度冬半年高于夏半年。在沙尘天气期间,最低能见度小于1 km的浓浮尘和沙尘暴天气AQI相互接近,最低能见度在1~3. 5 km的浮尘和扬沙天气AQI相互接近,当最低能见度大于3.5 km时,浮尘天气的AQI高于扬沙天气的AQI;PM10、PM2.5浓度随着最低能见度升高而变小,其他污染物浓度虽然随着最低能见度的变化有一定的差别,但规律不明显。     

近80年宝鸡市旱涝变化特征分析

文中使用1934-2010年5-9月降水总量资料,分析研究宝鸡近80a旱涝演变规律。结果表明:宝鸡市近80a有向干旱发展的趋势,并且以0.12次/10a的速度增加;旱涝出现的频率为39%和28.6%;旱涝演变具有24a左右的长周期和2a的短周期;20世纪40年代、80年代以偏涝为主;70年代、90年代和21世纪头10年以偏旱为主。宝鸡市近80a以来,年Z指数明显下降,其下降速度为0.16/10a。1953-1990年涝年多、旱年较少,1993年以后旱年多、涝年很少,近年来有旱涝交替的特点。四季的Z指数变化趋势不同,冬、夏季Z指数变化不大,冬季呈略上升趋势;夏季呈微弱的下降趋势;春、秋季呈明显的下降趋势,表明干旱趋势增强,春季最明显,秋季次之。春季涝、旱和正常年基本各占1/3;夏涝、秋涝、冬旱的发生频率高。各季旱涝变化都具有2a的周期。研究结果对旱涝趋势预测和防灾减灾具有一定的参考价值。     

Shrub presence and shrub species effects on ground beetle assemblages (Carabidae,Curculionidae and Tenebrionidae) in a sandy desert,northwestern China

Shrub presence has an important effect on the structuring of ground beetles in desert ecosystems. In this study, in order to determine how shrubs and different species influence ground beetle assemblages in a sandy desert scrubland dominated by two different shrub species, namely Calligonum mongolicum and Nitraria sphaerocarpa, we sampled the ground beetles using pitfall traps during spring, summer and autumn in 2012. At the community level, the activity density of the ground beetles was shown to be significantly higher under shrubs than in intershrub bare habitats in spring; but an opposite pattern occurred in autumn, suggesting the presence of season-specific shrub effects on the activity density of the ground beetles. Meanwhile, at the trophic group level, the activity density and species richness of predators were significantly greater under shrubs than in intershrub bare habitats in spring, whereas an opposite trend occurred on the activity density in autumn. N. sphaerocarpa shrubs had a positive effect on the activity density of herbivores in the three seasons, and C. mongolicum shrubs had a positive effect on the activity density of detritivores in spring and autumn. At the species level, more Microdera sp. was captured under shrubs than in intershrub bare habitats in spring. During the same time, we also found that C. mongolicum shrubs had a positive effect on Blaps gobiensis in spring, Carabus sp. in autumn, and Tentyria sp. in spring and autumn, and N. sphaerocarpa shrubs had a positive effect on Cyphogenia chinensis, Sternoplax setosa in spring and summer, and Curculionidae sp. 1 in summer and autumn. The study results suggest that shrub presence, shrub species and season variation are important factors for ground beetle assemblages in this desert ecosystem, but the responses of beetles differed among trophic and taxonomic levels.     

Effects of shrub presence and shrub species on ground beetle assemblages (Carabidae,Curculionidae and Tenebrionidae) in a sandy desert,northwestern China

Shrub presence has an important effect on the structuring of ground beetles in desert ecosystems. In this study, in order to determine how shrubs and different species influence ground beetle assemblages in a sandy desert scrubland dominated by two different shrub species, namely Calligonum mongolicum and Nitraria sphaerocarpa, we sampled the ground beetles using pitfall traps during spring, summer and autumn in 2012. At the community level, the activity density of the ground beetles was shown to be significantly higher under shrubs than in intershrub bare habitats in spring; but an opposite pattern occurred in autumn, suggesting the presence of season-specific shrub effects on the activity density of the ground beetles. Meanwhile, at the trophic group level, the activity density and species richness of predators were significantly greater under shrubs than in intershrub bare habitats in spring, whereas an opposite trend occurred on the activity density in autumn. N. sphaerocarpa shrubs had a positive effect on the activity density of herbivores in the three seasons, and C. mongolicum shrubs had a positive effect on the activity density of detritivores in spring and autumn. At the species level, more Microdera sp. was captured under shrubs than in intershrub bare habitats in spring. During the same time, we also found that C. mongolicum shrubs had a positive effect on Blaps gobiensis in spring, Carabus sp. in autumn, and Tentyria sp. in spring and autumn, and N. sphaerocarpa shrubs had a positive effect on Cyphogenia chinensis, Sternoplax setosa in spring and summer, and Curculionidae sp. 1 in summer and autumn. The study results suggest that shrub presence, shrub species and season variation are important factors for ground beetle assemblages in this desert ecosystem, but the responses of beetles differed among trophic and taxonomic levels.     

Haloxylon ammodendron(Amaranthaceae) fruit development delay caused by post-flowering non-inductive photoperiod

Haloxylon ammodendron(C. A. Mey.) is one of the economically and ecologically important desert trees used for sand fixation. The ovary of H. ammodendron is found not to swell after flowering in spring until at the end of August or early September in western China. However, what happens for ovary at anatomic level in that period and which crucial ecological factor regulates the phenomenon of H. ammodendron have not been fully understood. To characterize the phenomenon and explore the crucial environmental regulating factors, we carried out the morphological and anatomic observations at the different development stages of the fruits and three single-factor experiments(low air temperature, sufficient soil moisture, and short day length). Our results showed that under the natural conditions, the ovary of H. ammodendron after flowering developed slowly and the morphological changes of fruits were not significant for the period from May to August and after late August or early September; and then the ovary developed rapidly and matured in October. Cell division in embryo was observed to start approximately 25 days after flowering(DAF) and just developed to globular embryo stage at mid-August. Photoperiod was identified as the pivotal environmental factor regulating the fruit development of H. ammodendron. Moreover, the threshold value of day length for the fruit development was 14.0 h. A long day(14.0 h) treatment began from 5 DAF could delay fruit development of H. ammodendron while a short day(14.0 h) treatment could accelerate it. Moreover, a further longer day treatment(15.0 h) could also delay fruit development even when they had developed for a long time(110 DAF). The present study indicated that H. ammodendron adopted a reproductive strategy of delayed fruit development and this strategy helps it survive and obtain offspring in harsh desert habitats.