气候变化对荒漠区5种主要灌木植物物候的影响

物候常作为指示气候变化的一项可靠指标,基于物候资料分析气候变化对荒漠区5种灌木物候的影响,对阐明荒漠生态系统碳循环具有重要意义。因此,本研究采用一元线性回归法和相关分析法对阿拉善左旗荒漠区5种灌木30年来的物候及其对应的气象数据进行了分析,结果表明,1)1983-2012年研究区增温明显,气温平均增幅0.43℃·10a-1,降水量无显著变化,气候朝着暖干化方向发展;2)5种灌木春季物候均表现出提前的趋势,枯黄期则表现出显著的提前或不明显的推后趋势,生长季长度有所延长;3)3月均温、4月均温和10月均温对研究区5种灌木物候期影响显著,月降水量仅与白刺(Nitraria tangutorum)的春季物候期呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)的相关关系。     

气候变化对典型草原糙隐子草物候期和产量的影响

利用62年锡林浩特市典型草原气象资料和30年糙隐子草生长季观测资料,分析了糙隐子草物候和产量对气候变化的响应。结果表明:近60年来,锡林浩特地区气温呈上升趋势,降水量表现为微弱减少,总体呈暖干气候变化趋势。随着气候变化,糙隐子草返青期显著延迟,后续物候期均呈提前趋势,整个生长季呈缩短趋势。通过各物候期相关性分析来看,限制糙隐子草产量积累的主要因素是生长季降水量和年降水量,其相关系数分别是0.458(P0.05)、0.508(P0.01);气温变化对牧草产量的影响不明显。回归分析与相关分析的结果一致,降水是影响糙隐子草的主要限制因子。     

气候变化对通辽草甸草原草本植物物候期的影响

植物物候期的变化直接反映气候变化,并成为全球变化研究的重点。基于通辽市巴雅尔吐胡硕牧业气象试验站1981-2016年主要植物羊草(Leymus chinensis)、冰草(Agropyron cristatum)、委陵菜(Potentilla chinensis)、车前(Plantago asiatica)物候观测数据和同期气象观测数据,研究了气候变化对草本植物返青期、黄枯期和生长季的影响,结果表明:1)研究区近36年来年均气温上升0.35℃·10 a-1(P0.01),年均降水量减少22.73 mm·10 a-1,气候暖干化特征明显。2)草本植物返青期呈一致性延迟趋势,平均每10年延迟1.16~7.60 d。羊草、车前返青推迟主要受2-3月累计降水量减少的影响,冰草、委陵菜返青推迟主要受2-4月、3-4月累计降水量减少的影响。3)草本植物黄枯期变化趋势不同,羊草、冰草黄枯期延迟主要受夏季、初秋累计降水量影响,委陵菜黄枯期提前主要受夏季、初秋的累计降水量和日照时数共同影响,车前草黄枯期延迟主要受夏季、初秋平均气温影响。4)草本植物生长季长度主要受气温和降水量影响。气候变暖后,研究区夏季、生长季平均气温显著上升,降水量逐渐减少,导致羊草、冰草、委陵菜生长季缩短;而车前对气温反应比较敏感,气温升高有利于车前生长季延长。     

气候因子对共和盆地温性草原物候期草地生产力的影响分析

利用1985~2006年22 a的温性草原物候期温度、降水、日照时数等气候因子,运用功效原理和数理统计方法,定量地研究了牧草物候期气候因子与牧草生长的关系。结果表明,降水量与牧草物候期产量为正相关关系,5月降水量与牧草抽穗期产量、7月和8月的降水与牧草成熟期产量均呈显著的正相关关系,而牧草物候期产量与日照时数基本为负相关,温度对牧草生长期前期有正相关,后期为负相关。从温度、降水、日照时数等气候因子对牧草物候期的影响系数分析,降水、温度是影响牧草生长的主要作用力。     

青海省兴海县天然草地牧草生长发育与气候条件的关系

为了解青海省兴海县天然草地牧草生长发育及其与气候条件的关系,本研究基于青海省兴海县近11年的气象和牧草观测数据,较系统地分析了该区牧草返青、生长高度和产量与水热因子的关系特征。结果表明,春季多雨与春季干旱年份牧草返青期相差38d,牧草返青期提前或推迟主要与≥0℃初日的时间、当年3-4月份降水量和上年9-11月份降水量密切相关,牧草返青期降水的最佳气候模型为一次线性回归方程;牧草全生育期植物高度增加量与降水呈显著正相关关系(P0.05),而与气温呈负相关关系;另外,牧草生长高峰期6-7月份降水量每增加10 mm,鲜草增产225kg·hm~(-2)。因此,降水量是限制青海省兴海县天然草地牧草返青和生长发育的主要气象因子。     

气候变化对高寒草甸垂穗披碱草生育期和产量的影响

基于1976～2007年青海省果洛州甘德县基准气候站气象资料和1994～2006年高寒草甸中优势牧草垂穗披碱草生育期和产量的观测资料,运用Pearson相关分析法对垂穗披碱草生育期间产量与气温、降水量的相关性进行分析,结果表明:1976～2007年甘德地区年平均气温呈上升趋势,气候倾向率为0.295℃/10a;降水量表现为微弱下降趋势,线性拟合倾向率为-5.71mm/10a。随着气候的变化,垂穗披碱草的整个生育期延长。垂穗披碱草的返青期、成熟期和枯黄期都呈现延迟趋势,其中枯黄期延迟趋势显著;抽穗期和开花期均呈提前的趋势。返青期与9月的平均气温呈显著正相关,相关系数为0.656(P<0.05),与3月平均气温呈显著负相关,相关系数为-0.577(P<0.05),其他气象因子与返青期相关性均不显著;垂穗披碱草开花期与6月降水量正显著相关,相关系数为0.624(P<0.05),与4月降水量呈负显著相关,相关系数为-0.655(P<0.05);垂穗披碱草抽穗期、成熟期和枯黄期与气候因子的相关系数较低,都未达到显著水平。限制垂穗披碱草产量积累的主要因素是生长季(4～9月)降水量和年降水量,其无偏相关系数分别为0.823(P<0.01)、0.794(P<0.01);气温变化对牧草产量的影响不显著,但是有的年份如2005年和1994年,当气温和降水量都较高时垂穗披碱草产量出现峰值。回归分析与相关性分析结果一致,降水对垂穗披碱草产量的影响大于气温,但生长季(4～9月)降水和气温合理的匹配也是影响垂穗披碱草产量的重要条件。     

内蒙古典型草原主要牧草生育期变化特征

利用1983～2012年内蒙古高原中部地区3个站点天然牧草生育期地面观测资料,分析了32年来典型草原代表性天然牧草返青、开花、黄枯期及生长季的变化趋势,并通过偏相关分析探讨了气温和降水对天然牧草生育期的关系。结果表明,内蒙古高原中部典型草原区天然牧草生育期趋势变化存在着明显地域差异性。北部锡林浩特地区返青呈推迟(P0.01),但开花呈提前趋势(P0.05),黄枯期呈弱提前趋势;中部镶黄旗返青呈弱推迟趋势,黄枯呈显著提前趋势(P0.01),开花期趋势不显著;南部察右后旗返青呈显著提前趋势(P0.01),其余生育期趋势不显著。生长季长度南部延长,而北部呈显著缩短趋势。3月和4月气温是影响研究区天然牧草返青最主要的气候因子,气温增高返青推迟;开花期以气温为主导因子,北部锡林浩特糙隐子草与降水量呈明显负相关关系;此外,黄枯期北部主要受气温影响,而气温、降水对南部察右后旗天然牧草黄枯无显著影响。     

青海省共和县小麦和油菜物候对气候变化的响应

通过近20a来对青海省共和县小麦、油菜的物候和区域气象变化的同步观测,分析了小麦和油菜物候变化及其对气温、降水的响应规律,结果表明:1990~2006年共和县的年平均气温呈现增加趋势,和全球变暖趋势表现一致,年降水量也呈现微弱的增加趋势,阶段性和季节性明显,每年以6~8月降水量最高;气候变化对小麦和油菜的生育期影响有所不同,小麦的平均全生育期缩短,油菜的平均全生育期延长,各个物候期对气候变化的响应差异明显。小麦的播种期明显提前,其它各个物候期都表现提前趋势,变化规律保持一致,整个生长季有缩短趋势。油菜从播种期至五叶期提前,现蕾期至成熟期推迟,生育期延长。6~8月的气温变化是物候变化的主要驱动气象因子,小麦和油菜的生育阶段与历年气温变暖具有显著的相关性(p0.05),与降水量的相关性不显著(p0.05)。     

青海湖流域植被物候格局时空动态变化及其与植被退化的关系

本研究利用2000-2014年期间MODIS 16 d合成EVI 数据,选用阈值法模型提取了青海湖流域逐年的植被关键物候期,分析了物候时空动态变化特征及其与植被退化的关系。结果表明,青海湖流域内植被陆续在4月中旬-6月中旬进入返青阶段,8月中旬-10月中旬进入枯黄期,生长季长度在100~150 d之间。植被陆续进入返青期的时间在流域整体空间上呈现由东南向西北延迟的水平地带性变化趋势,多高山分布区域的植被进入返青期时间表现出垂直非地带性特征。植被进入枯黄期的时间与进入返青期早晚的时间在空间格局上相反,生长季长短空间格局与植被进入返青时间早晚的空间格局一致。气候变化趋势下,流域植被物候时空动态变化存在空间异质性,返青期均值年际变化趋势不明显,枯黄期均值提前6.4 d,生长季均值缩短8.9 d。流域内植被物候除受气候因子影响外,与植被退化也有密切关系。植被生长趋于茂盛,返青期呈现延迟趋势;植被生长退化趋势,返青期呈现提前倾向。枯黄期与植被退化的关系较复杂,整体上未表现出明显一致的相关性。植被生长季与植被退化呈现强负相关,即植被生长呈现茂盛趋势的区域,生长季缩短。     

内蒙古典型草原植物物候变化特征及其对气候变化的响应

利用1961～2006年内蒙古典型草原锡林郭勒牧业气象试验站1961-2006年的气候资料及1982～2006年植物物候资料,采用统计分析及趋势倾向率方法,分析了锡林浩特气候变化特征、植物物候变化特征及物候变化特征对气候变化的响应。结果表明：（1）锡林浩特地区近50年气温呈上升趋势,气候变暖的季节性差异明显,冬季增温最为显著;年降水变化为“少-多-少-多-少”趋势;日照时数呈线性增加趋势,夏季明显。（2）锡林浩特地区植物春季物候开始期延迟,秋季物候期提前或推后,生长季相对缩短。（3）在气候变化的大背景下,锡林浩特地区春季物候与其前旬平均气温呈显著正相关,即气温升高,春季物候推后;秋季物候与气温的关系表现为显著负相关,即气温升高,秋季物候期提前;降水和目照对植物各物候期没有显著影响。     

三江源1982-2012年草地植被覆盖度动态及其对气候变化的响应

采用1982-2012年的多源遥感数据,结合像元二分模型,分析了三江源保护区不同时期代表性河流源区不同类型草地的植被覆盖度及其动态,并研究了草地植被覆盖度对气候因子的响应.结果表明,三江源草地覆盖度整体上呈现出西北低东南高的特征,全区草地平均植被覆盖度为48.73％,黄河源草地覆盖度最高(65.45％),长江源最低(4.25％),草甸、高山亚高山草甸、平原草原、高山亚高山草原和荒漠草原的平均植被覆盖度分别为59.86％、57.390％、39.50％、33.70％和14.13％;31年间全区草地覆盖度整体上呈现上升趋势,增长速度为每年0.230％,黄河源区的增长速度最快(每年0.27％);整体而言,低温比干旱对三江源草地覆盖度增长的限制作用更强,草甸、高山亚高山草甸和平原草原受气温影响较大,高山亚高山草原和荒漠草原受降水影响较大,在月尺度上草地覆盖度对气温表现出明显的滞后效应,而对降水不存在明显的滞后效应;三江源保护区成立(2001年)后,草地覆盖度的增长速度和增长面积都有所提升,全区草地覆盖度对气温的敏感度有所升高,黄河源草地覆盖度对降水的敏感度有明显下降.生态工程和草地保护措施整体上已经取得了一定的成效,但局部草地覆盖度下降趋势有所加剧,以荒漠草原最为突出,应在今后的保护工作中加以重视.     

近18年内蒙古赤峰地区植被覆盖度与气候因子的关系

利用2000—2017年4—9月MODIS的16d归一化植被指数(NDVI)合成产品和1961—2017年逐日气温、降水量资料,分析了内蒙古赤峰地区植被覆盖度变化趋势及其对气候因子的响应。结果表明,近57年来赤峰地区平均气温呈显著升高趋势(P<0.05),升温速度0.22℃/10a,降水量呈微弱减少趋势,减少速率为3.38mm/10a;气温和降水逐月变化呈单峰态分布,7月平均气温(22.4℃)和降水量(118.9mm)显著高于其他月份。近18年来,赤峰地区逐年NDVI呈显著增加趋势(P<0.05),增加速率为0.0025/a,逐月NDVI呈单峰型变化趋势,峰值出现在7月(0.7594)、8月(0.7262);赤峰地区NDVI与4—9月、6月、7月、8月降水量均呈正相关关系(显著水平为P<0.01),相关系数分别为0.730、0.724、0.789、0.782,5月、9月降水量与NDVI呈正相关关系(显著水平为P<0.05);平均气温与NDVI呈正相关关系但相关关系较弱。     

呼伦贝尔草甸草原地上净初级生产力对气候变化响应的模拟

利用内蒙古呼伦贝尔草原额尔古纳右旗牧业气象试验站1994-2009年牧草生长季逐月实测资料,对CENTURY模型进行检验,模拟了呼伦贝尔草甸草原1961-2010年间地上净初级生产力(ANPP)动态,并与26个气象因子进行相关性分析。模型检验结果显示,生长季内逐月地上生物量模拟值与观测值之间的相关系数为R²=0.53,斜率b=0.94,误差平方根值为72.07 g/m²,平均绝对百分比误差为38.02%。检验结果表明,CENTURY模型能够成功地模拟这类草原的季节动态和年际变化。在过去的50年中,呼伦贝尔草甸草原温度增加,降水略增,ANPP增加。相关分析表明,ANPP与生长季降水量(r=0.372)呈极显著正相关;与年平均最低气温、年平均地面气温、年平均气温、7月降水量呈显著正相关;与年平均风速(r=-0.382)呈极显著负相关;与其他气象因子无显著的相关关系。应用区域气候模式系统PRECIS输出的2021-2050年气候情景数据分析得出,在SRES B2、A2和A1B情景下,未来呼伦贝尔草甸草原平均最高气温和最低气温都将呈显著升高趋势,降水量略增,ANPP虽然在年际间存在波动,但总体呈明显增加态势,分别较基准时段增加了67.14%,69.65%和76.58%,增加速率分别为16.51,17.34和16.42 g/(m²·10 a)。在3种情景下,未来气候变化均会对呼伦贝尔草甸草原群落生产力产生显著的正面影响。     

玛曲草原植被ＮＤＶＩ与气候和载畜量变化的关系分析

 利用玛曲草原１９８２－２００５ 年的气候和载畜量及ＮＡＳＳ／ＧＩＭＭＳ 半月合成归一化植被指数（ＮＤＶＩ）遥感数据,分析了ＮＤＶＩ与气候因素和载畜量的年际变化关系,以及植被ＮＤＶＩ对气温和降水的时滞响应。统计了４ 个时间尺度（１～４个月）×４个时滞期（前０～３个月）共１６种组合下,植被ＮＤＶＩ与同期和前期（前１～６个月）气温和降水之间的相关系数。结果表明,春夏季ＮＤＶＩ的年际变化呈显著增加,增幅为０．０１９／１０ａ和０．０２２／１０ａ。季节和年均气温及≥０℃年积温的年际变化呈显著增加,增幅为０．５～０．７℃、０．６℃和１２１．５℃;季节和年降水量的年际变化不显著;夏季气温变化稳定,春、秋季气温和４季降水的年际变化不稳定。春季～秋季和全年各月的ＮＤＶＩ与同期气温呈极显著正相关,相关系数（R）为０．７２～０．９５和０．８７;春季、秋季和冬季及全年各月的ＮＤＶＩ与降水呈极显著正或负相关,R 为０．８４,０．７７,－０．５２及０．８０;每年ＮＤＶＩ的月均值与同期＞０℃ 年积温和家畜数量呈显著正相关,犚为０．６６和０．４５。植被ＮＤＶＩ对当月和前２月降水的累积量（时间尺度为３个月）及对当月和前１月气温（时间尺度为２个月）的响应最强,时间尺度为１～３或１～２个月,时滞期为０个月的同期气温或时滞期为１个月的降水对生长季间ＮＤＶＩ的促进效应大;早期（４月）气温升高促进植物生长,而早期和后期（８－９月）的降水累加及后期高温抑制植物生长。     

艾比湖保护区荒漠植被时空过程变化及其植被指数影响因素分析

利用1990-2011年Landsat数据,结合了4个气象站点的年降水量、年均温数据,基于垂直地带性特征和荒漠植被指数对艾比湖保护区的遥感图像进行了专家知识决策树分类。研究了典型绿洲-荒漠交错带的荒漠草地等地物近20年的面积变化、NDVI及其与气候因子的关系。结果表明,1)近20年间植被类型的NDVI值大致呈山前荒漠>荒漠草原>盐生草甸>草本沼泽>荒漠的规律。2)近20年降水量与温度都呈上升趋势,植被NDVI和气温主体呈不显著负相关,与降水主体呈显著正相关。3)研究区在保护区建立前,荒漠植被退化十分严重,荒漠植被面积大量减小,大多向不可用地类转化,保护区建立后的生态环境有了很大改善。可见政府的政策导向对荒漠生态环境具有重要作用。     

西藏怒江流域高寒草甸气候生产潜力对气候变化的响应

根据西藏怒江流域9个气象站1980-2008年年平均气温、年降水量资料,采用Miami模型研究该流域高寒草甸气候生产潜力的地域分布以及年代际变化。结果表明,近29年西藏怒江流域气候生产潜力中上游主要受温度条件的制约,中下游主要受降水条件的制约,气候生产潜力与年降水量和主要生长季平均温度显著正相关。总体上气候生产潜力的分布存在较大的地区差异,下游地区明显高于上游地区。过去29年,由于温度的逐年升高,伴随降水的增加,气候生产潜力呈逐渐增加趋势,且增幅较明显。整个怒江流域未来90年(2011-2100年)有向“暖湿型”气候方向发展的趋势,降水将成为该流域气候生产潜力的主要气候限制因子,总体上气候生产潜力呈增加趋势,但增幅不大,未来气候对该流域畜牧业发展和生态环境改善有利。     

降水量的季节分配对羊草草原群落地上部生物量影响的数学模型

根据羊草草原群落地上部生物量连续１３ａ手定位观测资料，分析了降水量及其季节分析对群落地上部生物量年度波动的影响，并应用积分回归模型，计算出１－７月各旬降水量对群落地上部生物量的影响系数。     

白柿果实发育及落果生理

白柿是近几年新引进的一种新兴热带和南亚热带果树。为给白柿花果管理和生长期调控等提供理论依据和实践指导，本文以主栽品种‘W4’白柿为材料，对其生长发育期间的落果规律和果实生长动态进行观测，并分析了落果与正常发育果实中碳素水平和内源激素的含量差异。结果表明：‘W4’白柿在广州地区种植表现出的开花期是在1月下旬至2月初，整个花期约为16天。果实生长发育过程中存在三次落果高峰分别在3月中旬、4月中旬及5~6月，果实的生长符合单S型生长曲线。在果实发育期间，发现正常果及脱落幼果的可溶性总糖含量都呈上升趋势，但正常果的可溶性总糖含量显著高于脱落幼果。同时正常果的赤霉素（GA3）和玉米素（tZ）高于脱落幼果,其脱落幼果中的抑制生长激素脱落酸（ABA）和1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）显著高于正常果，正常果与脱落幼果的IAA含量在不同时期呈先下降再上升的趋势。在整个果实发育期间正常果的（ ABA+ACC)/(GA3+IAA+tZ)之值曲线变化平稳，而脱落果的（ABA+ACC）/ (GA3+IAA+tZ)之值曲线呈波动变化的趋势,但脱落果中（ ABA+ACC)/(GA3+IAA+tZ)之值显著高于正常果。     

柴达木盆地气候变化对植被的影响分析

柴达木盆地地处青藏高原,全区年降水量仅为110 mm左右,生态环境比较脆弱。近年来受全球气候变暖的影响,柴达木盆地气温大幅升高,降水量明显增加,气候逐渐向暖湿化方向发展。基于柴达木盆地10个气象观测站1961-2016年逐月气温、降水等观测资料、GIMMS和MODIS 1982-2016年卫星遥感资料,利用线性趋势、综合顺序分类法等方法,分析了该地区不同区域和主要类型植被NDVI值多年变化趋势及其植被演替特征,结果表明,1982-2016年柴达木盆地四周高寒区和盆地内干旱荒漠区植被NDVI值均呈显著上升趋势,趋势系数分别为0.0090/10年、0.0011/10年;温性荒漠类、低地草甸类植被NDVI呈微弱增加趋势,趋势系数分别为0.0011/10年、0.0036/10年,而高寒草原类植被NDVI指数呈显著增加趋势,趋势系数为0.0058/10年。柴达木盆地气候极其干旱,水分是限制植被生长发育的主要因子,植被NDVI值与年降水量呈显著的正相关关系,与蒸发量呈显著的负相关关系。以气温发生突变的1987年为界,植被主要朝着温暖化和湿润化的方向发展。随着年代变化,寒温带植被类型逐渐减少,微温带植被类型逐渐增多,同时湿润度级别有所升高,尤其是进入21世纪以来,出现了微温微干和微温微润的植被类型。