中国陆地植被对气候变化的适应性分析

[目的]分析我国不同区域气候变化类型对当地生态系统植被长势的长期影响。[方法]利用1981—2010年中国陆地生态系统植被指数NDVI与气温及降水之间的响应关系,定量识别植被与气候的相互作用机制,结合中国气候变化区划,完成气候变化背景下的中国陆地植被覆盖度预测。[结果]我国东北大小兴安岭、长白山、云贵高原等地区植被更适应当地气候暖干化趋势,西北地区大部、东南地区(长江下游除外)植被更适应当地气候暖湿化趋势,为气候变化利于植被生长区;我国内蒙古东部及北部沙漠化严重地区植被不适应当地气候暖干化趋势,为气候变化不利于植被生长区。我国其他大部分区域植被长势与气候变化无显著响应关系。[结果]该研究成果可为我国不同区域生态系统的差异化管理提供参考。     

植被地理分布对气候变化的适应性研究

植被对气候变化有一定的响应时滞性。本文模拟了不同植被类型对气候变化的动态响应过程,并且以当前的气候条件和未来气候变化情境下植被和地理分布的实际发生和潜在变化情况定量表达植被地理分布和气候条件之间的适应关系,从而分析植被地理分布对气候变化的适应性。     

黑龙江省气候变化趋势对自然植被第一性净生产力的影响

自然植被第一性净生产力(Net primary productivity,NPP)可能是对气候变化反应最为敏感的生态环境因素之一,研究气候变化对NPP的影响可为保护及合理利用自然植被资源提供理论依据。本研究利用黑龙江省1961~2003年逐日气象资料,采用NPP综合研究模型和气候变化趋势分析的数学方法,研究了黑龙江省近43年来气候和自然植被NPP及其变化趋势的时空特征。结果表明,黑龙江省近43年来年平均气温和年降水量总体上呈增加趋势,年平均气温变率和年降水量变化趋势百分率10年分别为0.38℃和0.49%;日平均辐射量总体呈下降趋势,日平均辐射量变化趋势百分率10年为-0.86%,各地气候要素(年平均气温、年降水量、日平均辐射量)及变化趋势存在空间差异。自然植被NPP在时间变化上呈增加趋势,NPP的平均变率10年为0.077 t/hm2;自然植被NPP及其变化趋势存在空间差异。黑龙江省中、东部湿润且热量较好地区,自然植被NPP值较高;西部干旱地区和北部大兴安岭寒温带热量资源匮乏地区,自然植被NPP值较低。气候要素及其变化趋势的空间差异对自然植被NPP及其变化趋势的空间差异具有重要影响,自然植被NPP的时间分布特征与黑龙江省年平均气温、年降水量的时间分布特征基本一致;在黑龙江省近43年来气温趋势增高的背景下,自然植被NPP变率的空间变化与年降水量变化趋势百分率的空间变化基本一致,限制黑龙江省自然植被NPP的主要原因是水分供应相对不足,在黑龙江省西部地区松嫩平原表现特别明显。自然植被NPP的变率与年平均气温变率、年降水量变化趋势百分率呈正相关,与日平均辐射量变化趋势百分率呈负相关。     

青藏高原地区气候变化对农作物生长的影响

在前人研究的基础上,从气温、降水及湿润指数三方面探讨了青藏高原地区气候状况,并分析了该地区气候变化对农作物生长的影响。结果表明,青藏高原地区与其他地区相比,气候变化大,随着全球气候变暖,该地区气温及降水总体上呈现增加趋势,高原植被好的区域气温变化小,但降水变化大,该地区近些年气温变化小,且气温呈现出逐渐增加趋势,对该地区农业生产是非常有利的,但还是有一些不适宜农业生产的地方,青藏高原地区应该因地制宜地种植农作物,促进农业的可持续发展。     

植被覆盖变化对区域气候影响的数值模拟研究进展

回顾了国内外气象工作者在生态环境变化（主要是地表植被变化）与气候变化关系方面的研究工作和主要结论,主要分为区域地表植被覆盖的气候模拟研究和不同地表植被分布特征的气候模拟研究两大类。最后给出了作者的几点思考。     

气候变化对植被带影响研究进展

人类活动造成的温室气体持续增长形成的全球气候变化得到了世界的关注,随着气候的变化必将影响植被带的范围和面积。综述了气候变化对植被带影响的研究方法,主要分析在我国影响的预测方法和对植被带分布影响趋势,并对未来研究进行了展望。     

河北省植被覆盖对气候变化的响应

[目的]研究河北地区植被覆盖变化与气候变化的关系。[方法]利用1982~2000年NOAA归一化植被指数(NDVI)数据,结合19个气象站点的气温和降水量数据,采用最大值合成法、相关分析法以及偏相关分析法,分别从年平均和季节平均变化方面分析河北省植被覆盖变化与气候变化的相互关系。[结果]在年平均上,河北省植被覆盖与气温的变化关系大于植被覆盖与降水量的变化关系;在季节平均上,在研究区春、夏、秋季植被生长对气温和降水量的需求不同,春秋两季气温对植被生长有较为密切的关系,而夏季降水量则是植被生长更为重要的因子。[结论]除夏季外,河北省植被覆盖对气温变化的响应较为明显。     

贵州白鹇湖沉积物中孢粉记录的5.5kaB.P.以来的气候变化

通过对白鹇湖沉积物柱芯孢粉组合的剖面变化分析,在有机质14C定年基础上,探讨了白鹇湖地区过去5.5 ka calB.P.以来的植被演替和气候变化过程.研究结果表明,5500-4500 aB.P.期间,各类植被比较丰富,气候温暖湿润;4500-2750 aB.P.期间,干旱草本和蕨类植物开始出现,是气候转变过渡期;2750-1500 aB.P.期间,木本植物组合类型发生明显变化,喜湿草本减少,耐旱草本增加,气候向温凉干旱化发展;1500 aB.P.至今,木本植被和喜湿草本继续减少,中生耐旱草本和蕨类植物数量继续大幅增加,干旱化趋势明显,植被组合向典型石漠化植被组合类型发展.白鹇湖沉积物剖面孢粉组合变化表明,该地区近5000a来气候变化以温度下降、降水减少为主要趋势,并存在明显的陆地植被退化现象.研究还揭示了自然气候变化事件(如气候持续干旱)可导致喀斯特地区发生石漠化,证实了喀斯特地区生态环境具先天脆弱性.科学评估白鹇湖地区气候干旱化趋势及其生态环境影响对指导该地区科学应对气候变化具重要意义,亟待加强.     

大小兴安岭森林植被交错区生态系统在全球气候变化研究中的科学意义

对大小兴安岭森林植被交错区的地理位置、地形地貌、气候、土壤类型、植被类型以及生态脆弱性等进行了论述。在交错区内、随着气候从温带向寒温带逐渐过渡，土壤，植被等表现出明显的梯度变化，该地区又是我国近百年来温度增加最明显的区域，导致冻土等环境条件的显著变化，为研究气候变暖对森林生态系统结构、功能的影响提供了良好的场所，在全球气候变化研究中占有重要地位。     

我国湿地气候的研究进展

综述了我国湿地气候的研究概况,重点阐述了湿地小气候特征、湿地气候变化特征、气候变化对湿地生态系统的影响几个方面的研究。结果表明,气候变化是湿地退化的主要原因之一,特别是温度和降水变化的影响,并且,随着全球和区域气候的变化,一方面,湿地气候表现出气温升高、降雨减少、蒸发量增大、冷湿-暖干化等特征,另一方面,湿地又具有调节小气候的作用,对气候的变化作出了一定的响应。最后对我国湿地气候的未来研究进行了展望。     

青藏铁路格唐段高海拔地区植被恢复研究——I高寒草原植被现状与恢复基本途径探讨

青藏铁路的修建加强了西藏与内地的联系,对其经济发展、社会稳定具有重要的意义。但在修建过程中不可避免地对沿线的局部植被生态系统造成不同程度影响和破坏,如何尽快恢复植被生态系统至关重要。对青藏铁路青海境内的高海拔的气候条件及现有植被状况作了统计调查,提出尊重科学,因地制宜的指导原则,恢复与重建的工作一起抓:一方面要增强环保意识,加强管理,综合治理;另一方面通过原有草皮回植,科学管理以及异地繁殖当地草种等途径尽快提高地表覆盖度和植物种群多样性,以期达到最佳的生态效应。     

黄土高原土地利用及生态系统服务时空变化特征研究

全球变化背景下,研究土地利用变化过程对生态系统的影响及相互作用机理,是全面、科学认识生态系统对人类活动和全球气候变化响应的重要支撑。本文选择我国土地利用变化典型区黄土高原为研究区域,在收集相关遥感数据基础上,采用了降水贮存量法、通用土壤流失方程和修正土壤风蚀方程等估算方法,估算了2000—2015年黄土高原水源涵养、土壤保持和防风固沙等主要生态系统服务,分析了2000—2015年黄土高原土地利用和生态系统服务时空变化特征,得出以下结论:2000—2010年黄土高原土地利用变化强度和范围较大,主要以退耕还林还草为主,2010—2015年土地利用变化整体放缓,主要以城市化为主,退耕还林还草为辅;与2000—2010年相比,2011—2015年黄土高原的水源涵养量和土壤保持量有所增加,防风固沙量有所下降,水蚀模数和风蚀模数均有所下降;黄土高原土地利用变化驱动因素主要是国家政策等人类活动因素,生态系统服务年际变化主要是由于气温和降水等气候因子的波动变化,10年或者更长尺度的变化则是由于全球气候变化和土地利用变化双重影响。本文研究可为全球变化下黄土高原生态系统的健康发展提供科技支撑和相关政策建议。     

青藏高原夏季下垫面植被变化气候效应的数值模拟

利用中尺度区域大气模式RAMS对青藏高原下垫面植被变化的气候效应进行了数值模拟试验,研究了植被变化对区域气候的可能影响。结果表明,青藏高原气候效应在对流层高层（300hPa）有很好的体现,高原植被的变化后所引起的加热和降温效应在地表和高空表现不一致,且在流场上表现出的气旋性差值（反气旋性差值）会加强对流层高层南亚高压（低层西南低涡系统）,从而可能会影响长江流域的降水。     

黄土高原植被的时空变化及其驱动力分析研究

为研究气候变化及人类活动对植被的影响,本研究通过趋势分析探究黄土高原地区植被的时空变化,结合Hurst指数法以研究黄土高原植被的可持续性,采用相关分析和多元回归分析、残差分析等方法,探讨气候变化和人类活动对区域植被变化的影响。结果表明:1)黄土高原的植被在空间上由东南向西北呈现递减趋势,1982—2015年NDVI变化总体上呈弱上升趋势,2000年是NDVI时间序列的转折点,NDVI上升速度加快;2)Hurst指数表明研究区NDVI的未来变化趋势呈现持续性和反持续性的区域分别占13.70%和86.30%;3)相关分析和偏相关分析表明平均温度和降水对黄土高原NDVI均有显著影响,并且平均温度和降水对NDVI的综合影响更加明显;4)根据残差分析发现人类活动对植被的变化也有影响,改善和破坏作用并存。因此,1982—2015年黄土高原植被变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,其中主要影响因素为人类活动,黄土高原地区气候因子对植被恢复的贡献率4.56%,非气象因子(人类活动)对植被恢复的贡献率为32.74%。     

阿拉善高原植被覆盖动态监测与驱动因素分析

阿拉善高原作为我国生态环境重度危急区,定期评价植被动态变化对区域生态环境保护和建设、保障北方地区生态安全及维护社会经济可持续发展具有极其重要的作用。利用遥感影像和气象数据,辅以趋势分析、重标极差及偏相关分析等方法,从全区及旗县尺度对2000-2015年阿拉善高原植被覆盖时空变化及其影响因素进行分析研究。从时间变化特征来看,额济纳旗、阿拉善右旗、阿拉善左旗植被覆盖度均呈增加趋势,其中,阿拉善左旗植被覆盖度最高。总体而言,近16 a阿拉善高原植被覆盖度呈现改善趋势,但以低植被覆盖区为主,植被覆盖区域占阿拉善高原总面积的24.77%。从空间分布特征来看,阿拉善高原植被覆盖具有明显的空间差异,具有东南部高,西北部低的分布特征。Hurst指数表明阿拉善高原植被覆盖度未来变化趋势为东南部持续改善,西北部严重退化。从驱动因子来看,植被覆盖对降水和潜在蒸散存在时滞效应。此外,阿拉善高原植被覆盖度的增加与当地牲畜数量的下降具有负相关关系。     

The Relationship Between Vegetation Characteristics and Altitudes in Transitional Permafrost Zone in Xidatan,Qinghai-Tibetan Plateau

Many studies showed that permafrost has profound influence on alpine ecosystem. However, former researches were mainly focused on typical points by temporal scales. There were few studies about the correlation between vegetation characteristics and different altitudes covering a large region in spatial pattern, especially in transitional permafrost(TP). There were continuous permafrost(CP) discontinuous permafrost(DCP) and seasonal frozen ground(SFG) in this study region. The types of permafrost changed from SFG to DCP, and finally become CP as the altitudes of Xidatan increase. In this paper, 112 845 points interpreted by HJ1-B(environment and disaster monitoring and prediction small satellite constellation), vegetation investigation points, thawing layer thickness research sites, ground temperature and water content observation plots were used to examine the spatial pattern of vegetation which were located in different altitudes in Xidatan, a typical TP region, in Qinghai-Tibetan Plateau. Vegetation characteristics, soil moisture content(SMC) and thaw depths were collected in 15 August to 25 August2012. Characteristics of vegetation were mainly represented by fractional vegetation cover(FVC) derived from the normalized difference vegetation index(NDVI), as well as above ground biomass(AGB). In this paper, we analyzed that the distinction of vegetation characteristics in each range through statistics data. These ranges were divided by varied altitudes. For examples, the ranges were divided into 50 m or 100 m. In this study we use a large area plots method to further discuss the relationship between the features of vegetation and the different regions of permafrost based on altitudes shifts in Xidatan. A diagram described the vegetation characteristics variability with rising altitudes in transitional permafrost region was drawn in this paper. Our results illustrated the FVCs first increased in SFG region and then decreased in DCP zone slowly, and in CP region FVCs soared then dropped dramatically. With the altitudes increased, the curve of FVCs indicated a parabolic distribution except a little difference in the first 200 m range.     

半干旱区生态恢复关键生态系统识别——以内蒙古自治区和林县为例

我国土地退化严重,且大部分发生在干旱半干旱地区.恢复为何种生态系统类型是生态学研究的重要课题.采用生态功能区划,根据各个生态功能区主体生态系统功能,推导发挥此功能的生态系统类型的方法,识别关键生态系统类型.以内蒙古自治区和林县为例,采用文献调研、实地调查、3S技术等方法,在评价该县生态敏感性、生态服务功能重要性的基础上,将该县划分为3个一级生态区,11个二级生态功能区.根据各个生态功能区的主体生态系统服务功能,分析发挥该功能的可能生态系统类型.再根据全国自然植被区划、气候变化趋势模型以及现状植被类型,识别各个生态功能区的关键生态系统类型.