气候变化下三裂叶豚草在新疆的潜在地理分布

明确有害入侵种在区域尺度上的潜在分布及其对气候变化的响应对入侵种的预警和具体防控意义重大。三裂叶豚草是全球公认的恶性入侵杂草,目前已经大面积入侵“一带一路”中亚枢纽—新疆伊犁河谷。为有效防控三裂叶豚草在新疆的扩散蔓延,本研究基于最大熵模型,预测了当前及未来两种气候情景（RCP4.5, RCP8.5）下2050s和2070s时期三裂叶豚草在新疆的潜在分布及变化趋势。结果表明：当前气候下三裂叶豚草在新疆的总适生面积达24.01万km²,约占全疆面积的14%,在RCP4.5情景下,至2050s、2070s时期将分别增至37.36万和39.23万km²;在RCP8.5情景下,将分别增至39.45万和42.94万km²。在未来两种气候情景下,随着时间的推移,潜在适生区总体均呈现向北增加转移的趋势,减少区域主要集中在准噶尔盆地。所有环境因子中,与降水相关的因子总贡献率为40.1%,与温度相关的因子总贡献率56.0%,其中最干月降水（36.2%）、温度季节性变化标准差（29.1%）是对三裂叶豚草分布贡献率较高的环境因子。耕地和建设用地是三裂叶豚草入侵风险最高的区域。建议管理的重点除了放在已预测到的适生区内,还应特别关注农田、草场、道路两侧这些人畜扰动大、水分充足的区域。     

基于Biomod2组合模型预测青藏高原特有属扇穗茅属物种的潜在分布

为研究扇穗茅属（Littledalea）在青藏高的分布区及影响其分布范围的因子，本研究通过野外采样，利用Biomod2组合模型预测扇穗茅属3个物种（寡穗茅（Littledalea przevalskyi），藏扇穗茅（Littledalea tibetica），扇穗茅（Littledalea racemosa））地理分布格局及限制因子。研究结果表明：扇穗茅（L. racemosa）潜在适生区位于西藏自治区南部、四川西南部，分布面积最大（17.792万km²）；藏扇穗茅（L.tibetica）适生区面积最小（9.019万km²），位于青海省南部、西藏自治区北部；寡穗茅（L.przevalskyi）分布于甘肃省西南部、青海省北部（15.783万km²）。当前生境环境气候影响扇穗茅属物种分布相对重要性较高的生态因子有7个，海拔（Altitude）因子影响最高。相比该属当前物种潜在分布，在未来2种温室气体排放情景下（2050年和2100年、RCP4.5和RCP8.5），寡穗茅和扇穗茅适生区面积显著增加，特别是藏北高原那曲及玉树等地，而藏扇穗茅适生区整体缩小，未来气候变化可能对该属藏扇穗茅潜在分布的威胁最大。     

气候变化对藏药独一味适生区分布格局的影响

本研究通过实地调查，运用最大熵（MaxEnt）模型和环境气候数据模拟未来气候变化对青藏高原地区藏药独一味（Lamiophlomis rotata（Benth.）Kudo）适生区空间分布格局的影响，探索其适生区变迁规律。通过ArcGIS和SPSS对模拟结果分析显示，当前气候条件下独一味最适宜生长地区主要分布于青藏高原地区的四川与西藏，甘肃与青海交界处，占青藏高原总面积的24.87%，其中西藏自治区适生区面积最大，其次是四川和青海，甘肃和云南占比最小；未来气候变化使适生区几何中心向西南方向迁移97.1 km，且海拔上升267 m；气候变化带来的适生区扩大面积约为退化面积的2倍，各省适生区面积均呈现增加，西藏增加最多，其次是四川，青海略有增加，云南和甘肃变化不大；如果气候变暖持续发生，人工引种驯化应选择海拔相对较高区域，而低海拔地区由于退化风险，应作为物种保护区域重点监测。本研究将为气候敏感地区野生濒危药用植物的引种驯化及资源保护提供参考依据。     

未来不同气候情景下全球草地生态系统及净初级生产力时空动态分析

为揭示未来气候变化对草地生态系统的影响及其响应，本研究基于4种未来气候情景(包括SSP126,SSP245,SSP370和SSP585)数据，利用改进的综合顺序分类法和分段模型评估了2020—2100年全球草地生态系统及其净初级生产力(Net primary productivity, NPP)的时空格局及动态演变趋势。结果表明，在4个气候情景中，全球年均温和年降水量均将呈现整体上升的趋势。在SSP126和SSP245情景中，全球草地面积将下降，预计到2090 s将分别下降194.10和178.43万km²,主要原因在于冻原与高山草地面积的减少。相比之下，在SSP370和SSP585情景中，全球草地面积将呈现上升的趋势，预计到2090 s将分别上升67.59和136.72万km²,热带萨王纳面积增加最多。全球草地NPP在SSP126,SSP245,SSP370和SSP585情景中均将呈现上升趋势，预计到2090将分别上升0.25,1.96,5.78和7.52 Pg DW,其中，热带萨王纳NPP的贡献最大。在全球暖湿化背景下，冻原与高山草地和热...     

紫茎泽兰堆肥对葡萄产量、品质和土壤性状指标的影响

紫茎泽兰是我国危害最严重的外来入侵植物,对我国西南地区的农业、林业、畜牧业和生态环境造成了巨大危害,防除与资源化利用相结合是控制紫茎泽兰蔓延的重要途径之一。本试验将新鲜紫茎泽兰就地制作成堆肥,研究该堆肥与化肥配施对当地主栽水果——葡萄的产量、品质和土壤微生物、养分及酶活性的影响。结果表明,各试验处理葡萄产量之间无显著差异,但M₇₅(25%化肥+75%堆肥)处理的葡萄果粒最大,单果最重,果实的可溶性固形物、可溶性糖含量及糖酸比显著高于其他处理。同时,随堆肥用量增加,葡萄果实VC含量升高,硝酸盐含量下降。M₅₀(50%化肥+50%堆肥)和M₇₅处理的土壤微生物生物量碳和氮含量相近,比单施化肥分别高23.2%~29.4%和17.5%~20.8%,葡萄转色期土壤可培养细菌、真菌、放线菌数量显著高于或相似于单施化肥。此外,施用紫茎泽兰堆肥减轻了土壤酸化程度。土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性随葡萄生育期不断变化,与葡萄各时期生长发育对养分的需求相一致,堆肥与化肥适量配施提高了土壤酶活性。紫茎泽兰堆肥配施化肥显著改善了葡萄品质并提高了土壤肥力。因此,在紫茎泽兰泛滥的区域,制作紫茎泽兰堆肥可以作为一种化害为利、资源化利用的模式。     

MaxEnt模型对新疆盾糙璃眼蜱生境适应性预测

璃眼蜱属是我国部分区域的优势蜱种,可传播多种病原。为了解新疆地区盾糙璃眼蜱生境适应性,从文献中获取我国新疆地区盾糙璃眼蜱分布点信息,结合环境气候因子数据,运用MaxEnt最大熵模型,分析了19个环境气候因子对盾糙璃眼蜱分布的潜在影响,并分析和预测了当前和未来不同气候模式下盾糙璃眼蜱潜在的地理分布区,筛选出了4个相关的环境因子变量,并且绘制了响应曲线。AUC值的检验结果说明模型具有较高的预测精度和准确性。在当前气候模式下,新疆盾糙璃眼蜱非适生区、低适生区、中适生区和高适生区面积分别约为1.081×10⁶、0.276×10⁶、0.161×10⁶和0.142×10⁶km²;在ssp245气候模式下,新疆盾糙璃眼蜱适生分布区面积均有增加;在影响新疆盾糙璃眼蜱地理分布的环境和气候因子中,主导环境气候的因子主要为Bio14最干月降水量(33.2%)、Bio15季节性降水量(29.1%)、Bio3等温性(4.3%)和Bio2昼夜温差月均值(9.6%)。在未来不同气候模式下,新疆盾糙璃眼蜱适生区面积会增加,温度和降水对新疆盾糙璃眼蜱分布区影响较大。以上结果可为盾糙璃眼蜱所携带病原、疾病传播的动态流行趋势提供理论依据,为更好地评估蜱媒传染病传播风险提供了参考。     

未来气候情景下青藏高原瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)的地理分布预测

基于最大熵(MaxEnt)模型,利用实地调查和文献数据共170个瑞香狼毒(Stellera chamaejasme)分布点和10个变量进行建模,明晰限制瑞香狼毒分布的主要生态因子,并预测了当前及未来4种气候情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP7.0、RCP8.5)下2021～2040年、2041～2060年、206...     

生态位模型在物种生境选择中的应用研究

生态位模型是通过生物物种在野外出现的相关分布区域、环境指示物种的丰富度等信息对物种分布情况进行预测的科学方法,它为物种的生境选择、地理分布区的预测以及外来入侵生物的风险分析提供了重要的量化分析工具,已经广泛应用于相关领域的研究中。由于不同研究领域的研究方法和侧重点存在较大差异,产生了大量的生态位模型种类,在使用中需要对模型进行选择。模型的选择最重要的是预测的准确度,而物种地理分布点数据和影响物种分布的环境变量是制约模型预测准确度的重要因素。文中选择5种典型的常用生态位模型(GARP、MaxEnt、ENFA、BIOCLIM和CLIMEX)进行对比分析,以期研究其在物种分布模型预测方面的差异性。并在如何选择模型时建议,一种适合的模型或者采用多种模型相结合的方法有利于提高模型预测结果的准确度。     

盐爪爪属5种植物的潜在分布及其适生性分析

本研究基于盐爪爪属(Kalidium)?5种植物共503个地理分布点和29个环境变量,运用ArcGIS和最大熵模型(MaxEnt),分析了其在基准和未来时段不同气候情景下的潜在适生区、驱动因子及其生态位参数,并利用土地利用数据与基准时段下盐爪爪属5种植物的高适生区进行叠加分析.结果表明:1)盐爪爪属5种植物适生区分布的...     

气候变化对中国梅花鹿潜在栖息地影响

研究表明,气候变化将会使生物多样性降低甚至是物种灭绝。研究气候变化对物种栖息地的影响,对未来研究物种多样性和保护生态系统功能完整性提供实践意义。以梅花鹿(Cervus nippon)为研究对象,将23个环境因子通过去相关性后得到8个环境因子,利用最大熵(MaxEnt)模型模拟了梅花鹿基准气候条件下在中国潜在生境分布,并预测了ssp245和ssp585两种气候变化情景下2021—2040年(2030s)、2041—2060年(2050s)、2061—2080年(2070s)梅花鹿潜在分布。23个环境因子中,对3个不同的梅花鹿亚种,降水季节性、海拔、最干月降水量这3个因子是影响梅花鹿生境分布的主要因子。基准气候条件下,梅花鹿的潜在生境面积占总研究区域总面积的3.72%。随着时间的推移,研究区内梅花鹿东北亚种当前潜在生境面积明显增加,其中ssp585情景增加程度大于ssp245情景。在ssp585情景2050s阶段,总潜在生境面积将增加524.79%;梅花鹿华南亚种当前潜在生境面积明显减少,在ssp585情景下,梅花鹿适宜生境面积减小幅度将大于ssp245情景下梅花鹿适宜生境面积减小幅度,其在相应阶段分别减少77.61%、96.29%和93.62%。适宜生境逐渐消失。梅花鹿四川亚种在ssp245、ssp585两种情景下,适宜生境面积变动较小,并且都有5%—10%的新增适宜生境。     

青海省高寒草地土壤侵蚀强度及其空间分布特点

开展高寒草地土壤退化评价有助于掌握高寒草地退化的空间分布规律,对维持草地生态安全、保障区域可持续发展具有重要的意义。本研究基于改进的通用土壤侵蚀修订模型对青海省高寒草地土壤侵蚀退化强度和空间分布进行评价,并计算了2005—2014年青海省高寒草地土壤侵蚀评价指数,从而分析其变化趋势。结果表明：2014年度青海省高寒草地土壤侵蚀强度轻度、中度、重度和极度剧烈退化面积及占比分别为166 925 km²（39.5%）,98 729 km²（23.4%）,949 401 km²（22.5%）及61 787 km²（14.6%）。土壤侵蚀强度整体呈现以最剧烈区域为中心,向四周辐射的趋势,主要影响因素包括风蚀、水蚀及放牧强度等。此外,青海省高寒草地2005—2014年土壤侵蚀变化恢复面积为258 495 km²（61.2%）,反映了近年来青海省草地保护工作成效显著,然而在青海省的中东部地区高寒草地土壤退化的形势仍比较严峻,应当引起相关部门的高度重视。     

植被覆盖度对流域有机质和氮素径流流失的影响

以8.27km²纸坊沟流域1:400模型为对象,在人工控制的条件下,模拟天然降雨(降雨强度2mm/min,历时30min),研究不同植被覆盖度对小流域土壤氮素随径流流失的规律。结果表明,当覆盖度为60%、40%、20%和0%时,土壤铵态氮流失量为87.08、44.31、25.16和13.71kg/km²,硝态氮流失量为85.50、74.05、63.95和56.23kg/km²,有机质流失量为15.67、24.02、44.68和164.87t/km²,全氮流失量为0.81、1.18、1.98和7.5t/km²。泥沙氮素含量随着产流时间的延长呈下降趋势,而流失累积量测呈逐渐增大趋势。植被覆盖虽能有效地减少土壤侵蚀和全氮的流失,却能增加土壤矿质氮的流失。     

2000-2019年青海地区植被总初级生产力遥感估算及时空变化分析

青海作为三江源所在地,监测其生态系统变化对我国的生态文明建设具有战略意义。植被总初级生产力（GPP）是陆地生态系统碳循环的重要组分。采用MODIS卫星遥感数据和土壤背景校正NIRv模型,结合３个地面站点的通量观测数据,估算了2000-2019年青海地区的GPP,并结合土地利用数据和气象数据分析了其时空分异特征及对气候变化的响应。结果表明：1）土壤背景校正NIRv模型估算的青海地区GPP与地面实测GPP数据呈良好线性关系（R²=0.91, P<0.001）,相较于MODIS GPP产品,估算的GPP在青海地区更具有适用性。2）2000-2019年青海地区植被GPP多年平均值为140.5 Tg C·yr^-1,年均GPP整体处于上升趋势,年增长率为1.25 Tg C·yr^-1 （P<0.05）。3）青海地区GPP空间分布呈由西向东显著增加趋势,不同植被类型的GPP值年际变化表现出较大差异。4）整体上,年均气温与GPP变化的相关性高于平均降水量,气象因素对不同植被GPP的影响存在明显空间异质性。     

近十年入侵植物紫茎泽兰研究进展

紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)是我国危害最为严重的入侵植物,对农业、畜牧业和生态环境造成了严重的危害。本文从紫茎泽兰的生物学特性、入侵机制、入侵的生态学效应、防治与利用等方面总结了近十年紫茎泽兰的研究成果;概述了紫茎泽兰生殖和物候特征等有利于入侵的生物学特性,阐明了有利于其扩张的生理因素;总结了紫茎泽兰入侵的分子生物学机制和化学机制,紫茎泽兰入侵对生态系统中微生物和土壤生化性质的影响;介绍了紫茎泽兰防除、替代控制和利用方面的进展;指出应加强化感物质的降解和影响机制、化感物质与微生物群落间关系的研究,以及从变害为利的角度出发挖掘紫茎泽兰的利用价值;提出自然条件下对紫茎泽兰的种群建立、群落演替方面研究的重要性。     

1990—2019年阿拉尔垦区植被覆盖时空变化特征分析

监测植被覆盖变化对区域生态环境评价和可持续发展具有重要意义。本文基于Landsat遥感影像和相关统计数据,运用像元二分模型和重心转移模型等方法分析阿拉尔垦区1990—2019年近30年的植被覆盖时空变化特征。结果表明：1990—2019年,阿拉尔垦区平均植被覆盖面积呈增加趋势,高和极高植被覆盖区的面积呈增加趋势,差异显著,分别增加了674 km²和1 147 km²;阿拉尔垦区植被覆盖变化存在时段性和区域性差异,时段上,2005—2010年垦区西北部开始出现植被,以中覆盖类型为主,区域上,垦区西北部植被覆盖的增加趋势最显著;近30年,垦区植被覆盖重心整体向东北方向转移;气候对阿拉尔垦区植被覆盖变化有一定的影响,但人类活动影响最直接。在未来发展中应注重保护自然植被,有计划地开垦土地,合理调整垦区农业结构,科学分配水权,保证垦区生态用水,实现可持续发展。     

基于光能利用率模型的内蒙古天然草原植被净初级生产力动态监测与气候因子的响应

利用光能利用率模型和MODIS数据对内蒙古天然草原2000-2018年植被生长期草原净初级生产力进行连续动态监测,并在像元尺度利用最小二乘法分析了近20年植被净初级生产力(NPP)时空变化规律。结果表明:近20年中,内蒙古天然草原NPP在空间上呈由西向东递增分布规律,年均NPP为198.04 g C·m^-2·a^-1,潜在草地退化面积16.22万km²,其中重度、较重度面积分别为0.20万和1.11万km²,主要分布于人类活动密集区域,如矿区、建设用地及周边;在草地类型上,温性草原、温性草甸草原、温性荒漠以及温性荒漠草原潜在退化面积分别为5.22万、1.40万、4.04万和2.21万km²。通过分析NPP与气候因子的相关性表明:近20年,内蒙古草原NPP与降水具有显著相关性,与温度无相关性;温性草甸草原NPP对降水的响应最敏感,温性荒漠草原其次,温性草原对降水响应最低。研究还根据上述结果,围绕草地生态保护提出了建议。     

新疆阜康荒漠植被指数特征和时空过程分析

研究天山北坡典型荒漠区草地植被覆盖变化,对于荒漠区草畜平衡及畜牧业可持续发展具有重要现实意义。采用1990,1999和2008年同时相TM/ETM+遥感影像,经辐射校正和几何校正后,基于荒漠植被指数特征和垂直地带性特征,进行了专家知识决策树分类,研究了阜康市典型荒漠草地、农田等地物近20年间的归一化植被指数(NDVI)和面积变化特征。结果表明,1) 经辐射校正后的NDVI与实际地物情况更接近,大致呈高山草甸>农田>温性草甸>平原荒漠>山前荒漠的规律;2)近20年间农区面积大量占用平原荒漠草地和山前荒漠,新增农田面积296.3 km²,是1990年耕地总面积的1.54倍;3)高山冰盖消融随即转变成为高山草甸类型的趋势明显,20年间减少冰雪区74.7 km²,是1990年冰雪区总面积的0.345倍,这也印证了近20年来全球变暖的说法。     

四川省紫茎泽兰监测报告

采取路线调查、样方测定与"3S"技术等方法,组织有关部门对四川省外来入侵生物--紫茎泽兰Eu-patorium adenophorum进行了监测,摸清了紫茎泽兰在四川省的最新分布、危害现状与规律,提出了防治建议.结果显示:紫茎泽兰已广泛分布在四川省凉山、攀枝花、雅安、宜宾、泸州、乐山、甘孜7个市(州)42个县(区),分布面积96万hm2;对生物多样性、生态系统产生严重影响,对畜牧业、农业、林业造成了巨大危害;紫茎泽兰每年以20～30 km的速度向北向东传播蔓延,对成都平原及长江中下游地区生态安全构成严重威胁.