软枣猕猴桃在中国的适生区分析及对未来气候变化的响应

对软枣猕猴桃在中国的适生区进行分析,旨在为软枣猕猴桃资源调查、保护、开发利用和引种栽培提供参考依据。采用生态位建模软件Max Ent(maximum entropy model),结合Arc GIS(geographic information system)软件,研究影响软枣猕猴桃分布的关键环境因子及取值范围,预测当前气候状态及未来不同气候变化背景下软枣猕猴桃在中国的适生区。研究结果表明:影响软枣猕猴桃分布的关键环境因子有6个,其重要程度依次为:7月降水量4月均温温度季节性变化标准差3月均温最暖季降水量海拔。当前情景下,软枣猕猴桃在中国的高适生区总面积为9.287×105 km2,主要集中于东北东南部、华北东南部、华东北部和东南部、华中西部及西南东部;中适生区总面积为1.786×106 km2,主要分布在东北中部和南部、华北南部、华东北部和南部、华东北部、西南西部及华南北部。在只考虑气候因子和海拔高度的情况下,RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,预测2070s软枣猕猴桃在中国的高适生区面积分别增加3.758×105 km2、1.725×105 km2和6.300×103 km2,而中适生区面积在RCP2.6减少1.902×105 km2,在RCP4.5、RCP8.5分别增加2.617×105 km2和9.760×104 km2。RCP2.6和RCP4.5情景下,高适生区和总适生区的质心到2070s将向东北移动;RCP8.5情景下,高适生区质心向东北移动,总适生区中心将向东南移动。研究分别对当前及未来3种不同情景下软枣猕猴桃在中国的适生区进行了10次预测,预测结果的AUC(Area Under Curve)平均值均高于0.98,表明此模型预测结果具有较高的可靠性。     

CMIP6气候变化情景下中国区域柑橘木虱潜在影响范围预估

从柑橘木虱适宜分布的生理机制、气候特性出发,基于1970−2000年气候环境数据和柑橘木虱分布资料,利用最大熵模型（MaxEnt）筛选得到影响柑橘木虱分布的七个关键气候环境因子,包括温度季节性变化标准差、最干月降水量、最冷季降水量、1月平均最高气温、9月平均最高气温、10月平均最高气温和8月平均最低气温。基于关键气候环境因子重构MaxEnt模型,结合CMIP6多模式气候变化情景数据,预估气候变化对柑橘木虱在中国的潜在分布影响。结果表明：CMIP6不同气候预测模式数据对预测柑橘木虱分布结果具有明显影响,其中CanESM5模式下柑橘木虱适生区面积整体最大,BCC-CSM2-MR模式下整体最小,表明单一模式具有较大的不确定性。多模式集合预测显示,2081−2100年柑橘木虱潜在适生区面积将较1970−2000年呈显著增加趋势,增幅从18.8%（SSP126情景）到55.7%（SSP585情景）,与辐射强迫等级呈明显正相关;尤其是潜在高适生区增幅最大,从78.3%（SSP126情景）到177%（SSP585情景）。柑橘木虱适宜分布北界将不断北移,至2081−2100年,北界将到达32°N（SSP126情景下）−37°N（SSP585情景下）,较目前实际发生北界（30°N）向北偏移2°～7°。研究结果表明气候变暖将对柑橘木虱在中国的扩散十分有利,严重威胁中国柑橘产区生态安全,各地特别是目前尚未发现柑橘木虱的地区需提高警惕,加强柑橘黄龙病检疫和防控。     

基于CMIP5模式和SDSM的赣江流域未来气候变化情景预估

赣江流域未来气候变化预估,对于了解该流域未来水资源的变化、指导流域防洪抗旱和水资源的合理开发利用具有重要意义。为预估该流域未来气候变化,利用1961—2005年赣江流域6个气象站数据、NCEP再分析数据并选择了CMIP5中CanESM2模式下3种排放情景RCP2.6,RCP4.5,RCP8.5,采用SDSM模型研究了赣江流域未来气候变化。结果表明:（1）赣江流域未来温度和降水总体均呈上升趋势。（2）在RCP2.6,RCP4.5,RCP8.5这3种排放情景下赣江流域未来最高气温分别增加1.8,2.1,2.8℃;未来最低气温分别增加1,1.2,1.9℃;未来平均气温分别增加1.5,1.6,2.3℃;3种排放情景下未来温度空间分布都是南高北低,西高东低,并在南北方向呈带状和环状分布。（3）在未来3个时期（2020s,2050s,2080s）、3种排放情景下赣江流域气温呈上升趋势,且6月份增幅最大,2月份增幅最小。（4）在未来3个时期、3种排放情景下,赣江流域未来降水均呈增加的趋势;5—10月降水量均呈现下降趋势,1—4月、11—12月降水量呈现增加趋势;3种情景下的未来降水空间分布基本呈南低北高,在南北方向呈递增趋势。对赣江流域气候要素模拟与预估表明,赣江流域未来气候变化存在降水增加及极端天气事件发生的危险,分析结果可为赣江流域气候变化的水文响应及气候变化的适应性研究提供科学依据。     

2015-2100年黄土高原四季气候变化的时空分布趋势预测

[目的]研究黄土高原2015—2100年四季气候的时空变化及趋势,为该区应对全球气候变化制定适应性策略时提供科学依据。[方法]基于27个GCMs 2015—2100年逐月气候数据集,利用Delta空间降尺度方法对该数据集在黄土高原地区进行降尺度处理并评价,最后采用距平、Mann-Kendall趋势检验和Sen’s斜率估计方法分析该区未来时期四季气候变化的时空分布特征。[结果]①所用27个GCMs,最适合模拟黄土高原未来时期四季月均温和月降水量降尺度的气候模式分别是NorESM1-M和GFDL-ESM2M模式。②2015—2100年该区四季均温只有典型路径(RCP)2.6情景下的春季、秋季无显著变化趋势,其余情景下均呈显著上升趋势;四季降水量只有RCP4.5和RCP8.5情景下的春季呈显著上升趋势,其余排放情景下均无显著变化趋势。③3种RCP情景下,四季均温在21世纪初期、中期和末期相比于气候平均值均是增加的,降水量只在春季均是增加的。④3种RCP情景下,四季均温和降水量趋势在空间分布上具有很大差异。[结论]黄土高原区域气候对全球气候变暖有显著响应,对于造成未来时期黄土高原区域特定季节下气候变化的成因等问题,还需展开进一步的研究。     

未来气候变化情景下海南岛绿橙种植气候适宜性分析

基于海南岛主岛19个气象站点连续40a（1980-2019年）逐日气象数据及地形等要素，建立空间分析模型，综合确定海南岛绿橙种植气候适宜区指标。在气候适宜度模型基础上构建海南岛绿橙种植温度、日照、降水以及综合适宜度模型，采用地理信息系统（GIS）技术综合分析，利用自然点断法对绿橙种植气候适宜性进行精细化区划，并利用RCP4.5未来气候情景模式模拟数据探讨未来30a（2020-2049年）气候变化情景下海南岛绿橙种植适宜区变化趋势。结果表明：现阶段海南岛绿橙种植最适宜区主要分布于中部地区，面积0.87×10⁴km²，气候适宜度为0.9～1.0；适宜区主要分布于东部局部地区及中西部大部地区，面积1.83×10⁴km²，气候适宜度为0.7～0.9；次适宜区主要分布于西部沿海及中西部海拔较高地区，面积0.51×10⁴km²，气候适宜度为0.4～0.7；不适宜区主要分布于中部山区，面积0.17×10⁴km²，气候适宜度为0～0.4。未来气候变化情景下海南岛气温、降水分布呈较大变化，温度适宜区由四周向中部逐渐缩小，降水适宜区由东部逐渐迁移至中部地区。未来绿橙种植气候最适宜区主要分布于琼中、屯昌和保亭县大部分地区、万宁市西部及白沙县中东部等地。     

气候变暖背景下河南省夏玉米花期高温灾害风险预估

为预估未来气候变暖背景下夏玉米花期高温灾害风险,根据河南省19个农业气象观测站夏玉米抽雄期常年观测资料和未来RCPs(representativeconcentrationpathways)气候变化情景数据,构建夏玉米花期高温风险评价指标,开展河南省夏玉米花期高温灾害时空特征及风险演变分析。其中RCPs气候情景数据包括基准气候条件(1951—2005年, RCP-rf)和未来(2006—2050年)RCP 4.5(中)、RCP 8.5(高)两种浓度路径数据。以抽雄普遍期及之后7d确定为夏玉米花期,并内插匹配气候情景格点数据。以花期最高气温≥32℃和≥35℃作为轻度和重度高温灾害发生阈值,根据轻、重度夏玉米花期高温发生频率和高温积害,建立风险评价指标并分级。结果表明, RCP-rf情景下全省夏玉米花期高温发生频率在20.5%～81.0%(≥32℃)和3.9%～51.9%(≥35℃)。与基准条件相比,≥32℃高温发生频率增加9.1%(RCP4.5)和11.0%(RCP8.5),≥35℃高温发生频率增加8.7%(RCP4.5)和8.3%(RCP8.5)。RCP-rf情景下全省夏玉米花期高温积害在48.5～200.9℃·d(≥32℃)和9.8～138.5℃·d(≥35℃)。与基准条件相比,≥32℃高温积害增加25.4℃·d (RCP 4.5)和25.6℃·d (RCP 8.5),≥35℃高温积害增加25.8℃·d (RCP 4.5)和31.4℃·d (RCP 8.5)。由综合风险分析可知, RCP-rf情景下夏玉米花期高温灾害高值风险区主要分布在新乡、郑州、许昌、漯河、周口及其以东以北的地区(商丘除外),约占夏玉米主栽区面积的30.1%;RCP4.5情景下高值风险区扩大至洛阳和南阳以东的大部分地区,约占夏玉米主栽区面积的63.4%; RCP 8.5情景下高值风险区面积进一步向西扩大,约占夏玉米主栽区面积的占76.3%。     

基于生态位模型的薇甘菊在中国适生区的预测

薇甘菊（Mikania micrantha H B K.）是一种危害极大的外来入侵农林杂草。为了预测薇甘菊在中国的适生区,该文运用预设预测规则的遗传算法（genetic algorithm for rule-set production,GARP)和最大熵（Maximum Entropy,MaxEnt)模型对薇甘菊在中国的适生区进行预测,并运用受试者工作曲线（receiver operating characteristic, ROC）分析方法对2种模型的预测结果进行分析,选出最优模型进行预测,同时对环境变量进行刀切法分析,判断环境变量对薇甘菊分布的影响。结果表明,GARP和MaxEnt模型ROC曲线下面的面积AUC（area under the ROC curve）均值分别为0.910和0.971,MaxEnt模型的AUC值更大,预测结果更准确,运行速度更快,更适合用于薇甘菊的适生区预测;对环境变量进行刀切法表明,海拔和季节性降水量方差对薇甘菊的分布影响最小,年温变化范围、年降水量、最湿月份降水量、最湿季度降水量、温度变化方差这5个环境变量对薇甘菊适生区预测影响最大;预测结果显示薇甘菊在中国大陆的适生区主要集中在海南、广东、广西、香港、澳门、云南、福建、西藏、贵州等省,其中西藏东南部和西南部、贵州西南部、福建中南部等地区应该加强监测及预警。     

铁岭市水资源动态承载力分析

采用PSO-COIM模型对铁岭市1955—2015年间的逐年降水量进行了模拟,并与实际值进行比较,验证了该模型的合理性。利用该模型预测了铁岭市未来42 a内不同水平年的水资源量与水资源动态承载力。结果表明:铁岭市的水资源动态承载力在RCP 2.6气候变化情景下呈现下降趋势,但在其它情景下则均呈上升趋势;自RCP 2.6至RCP 8.5情景,铁岭县的水资源动态承载力逐渐增大;在空间分布方面,昌图县的平均水资源动态承载力最大,而调兵山市则最低。     

基于统计降尺度和CMIP5模式的泾河流域气候要素模拟与预估

为了明确变化环境下流域未来气候要素时空变化趋势及特征,该文以泾河流域为研究对象,利用流域1960-2010的逐月降水、气温和NCEP再分析等资料,建立了流域气候要素月序列降尺度模型;然后,将模型应用于CMIP5中CNRM-CM5模式下的RCP4.5和RCP8.5情景,得到了流域未来气候要素的变化趋势。主要成果如下:1)该方法对气温的模拟效果较好,降水次之;2)RCP8.5情景下泾河流域未来年均降水量是356.41 mm,小于RCP4.5情景下的374.19 mm;除冬季外,流域未来春、夏及初秋的降水将有所减少,空间分布在南北方向呈现递减趋势;3)RCP8.5情景下泾河流域未来年均温度是9.32℃,高于RCP4.5情景下的8.96℃;流域未来气温除了深冬初春降低外,其余时期尤其是夏季将显著上升,空间分布为南高北低、西高东低。对泾河流域气候要素模拟与预估表明,泾河流域未来气候演变中存在着降水减少以及极端天气事件发生的风险,这在流域未来水资源管理运行等方面应当引起重视。     

未来气候情景下农牧交错带不同灌溉水平马铃薯产量和水分利用效率

未来气候变化对农牧交错带不同灌溉水平马铃薯产量和水分利用的影响鲜有研究。该研究基于农牧交错带张北和武川站不同灌溉条件下大田试验数据评估了APSIM-Potato模型的适应性;基于33个全球气候模式(global climate model,GCM)通过统计降尺度方法获得的未来2个气候情景(RCP4.5和RCP8.5)逐日气候数据驱动APSIM-Potato模型,模拟未来气候变化对不同灌溉水平(灌1水、灌2水、灌3水和灌4水)马铃薯产量和水分利用的影响。结果表明:APSIM-Potato模型能够较好地模拟2个站点马铃薯产量和土壤水分动态。2个站点实测产量和模拟产量的相对误差均小于22.6%,实测土壤水分和模拟土壤水分相对均方根误差均小于18.1%。基于33个GCM模拟结果,2030 s、2060 s和2090 s马铃薯生育期温度、CO2浓度、总降水量和总辐射量相比于基准期(1981-2010)均呈增加趋势。相比于基准期灌1水、灌2水、灌3水和灌4水马铃薯产量,张北站和武川站在RCP4.5情景下均有提升,张北站为4.1%~36.2%,武川站为2.5%~13.6%。RCP8.5情景下,2个站点分别提升3.1%~36.8%和3.1%~38.5%。且2个气候情景下均是灌1水情景下马铃薯产量提升最高。2个气候情景下,马铃薯水分利用效率在2030 s-2090 s均呈增加趋势。研究结果表明未来气候变化对农牧交错带地区马铃薯产量和水分利用效率具有积极影响,未来气候情景下该地区更适宜灌溉马铃薯的生产。     

板栗树种在中国水土流失区的分布及其环境因子

[目的] 在当前气候背景下预测板栗树种在中国的空间分布和生态特征,为板栗树种的合理引种、产业持续发展以及在水土流失地区的应用提供理论支撑。[方法] 基于261个分布点和40个环境变量,利用MaxEnt模型预测板栗树种的潜在地理分布并确定影响其分布的主要环境因子。通过对比国家级水土流失区和板栗树种的潜在分布确定其应用范围。[结果] 年均降水量、年平均温度、表层土壤酸碱度、平均日温差和温度季节变化方差5个环境变量对板栗树种适生区的分布贡献较大,累积贡献率在83%以上。同时板栗树种喜水怕涝,适合在酸性土壤中生长。潜在适生区面积总计为2.92×10⁶ km²,约占国土总面积的30.46%,其中高度适生区主要分布在四川省和云南省的东北部,湖北省、湖南省和江西省的大部分地区,陕西省、河南省、安徽省、浙江省和山东省的部分地区。中度适生区分布以高度适生区为中心向外扩展。[结论] 对比中国水土流失重点预防和重点治理区,除青藏地区、西北地区和东北地区不太适宜板栗树种的引种外,在其他水土流失区都可以考虑选择板栗树种作为水土保持的经济树种。基于MaxEnt模型的板栗树种潜在分布预测拓展了人们对板栗树种分布和生态特征的认识,同时为水土保持功能区的树种选择提供了科学依据。     

四川柑橘适宜分布及其对气候变化的响应研究

柑橘是四川省和我国主要水果产品之一。以气候为主的环境变化,对作物空间布局产生了显著影响。为合理优化柑橘生产空间,本研究基于最大熵模型（MaxEnt）构建柑橘适宜分布与环境变量的关系模型,运用受试者工作特征曲线（ROC曲线）检测模型精度,刀切法（Jackknife）筛选主导环境变量;采用ArcGIS技术对比1980年、2010年四川柑橘适宜区分布,揭示近30 a气候变化背景下四川省柑橘适宜区的分布与变化情况。结果显示：四川柑橘适宜性的主导环境变量主要体现为以光、热、水为特征的气候环境变量。近30 a四川省气候暖干化的变化趋势改变了区域生态系统的结构和功能,引起了柑橘种植适宜区的时空变化。1980—2010年柑橘种植适宜性空间格局呈现出2个变化特征,一是高适宜区呈整体向北迁移的趋势,主要分布在成都平原区与川东北地区过渡地区;中适宜区界线向东南方迁移。二是适宜性级别呈现出逐级调整,低、中适宜区的等级调整变化明显。2010年高适宜区面积约为4.22万km²,中适宜区4.19万km²,低适宜区4.4万km²,大部分地区为不适宜区。以高适宜区为参照,通过政策措施,政府部门可增加在川南地区、成都平原地区南部的柑橘生产布局。本研究客观地反映了气候变化下,四川省柑橘种植适宜性变化特征,合理确定了柑橘适宜性面积及分布,为柑橘空间优化提供了科学依据。最大熵模型在对物种分布进行准确模拟和预测时具有较强应用价值,对作物气候适宜性区划具有重要指导意义。但对于不同区域和作物应选取合适的环境变量、空间尺度和物种采样位置,减少系统累计误差,提高作物气候适宜区划定精度。     

Use of GIS for Optimizing a Collecting Mission for a Rare Wild Pepper (<Emphasis Type="Italic">Capsicum flexuosum</Emphasis> Sendtn.) in Paraguay

This paper presents an effective method for prioritizing areas within a country for acquisition of germplasm of a crop gene pool for ex situ conservation. The method was applied to the rare wild pepper species, Capsicum flexuosum Sendtn., in south-east Paraguay. A model to prioritize areas for collecting germplasm was constructed by combining (1) a prediction of the species' geographic distribution based on the climate at previous collection points, (2) the distribution of forest margins (the species' natural habitat) and (3) areas accessible by road. The model was then tested in the field by visiting 20 sites having both high and low predicted probability of occurrence of C. flexuosum. Six new populations were found, representing a significant improvement over two previous collecting missions for the species in the same region, undertaken without the use of GIS targeting. Using the most optimistic analysis of model performance, C. flexuosum was found at five out of seven points predicted to harbour the species and not found at four of five points predicted not to harbour the species. The model was then improved by the use of higher resolution climate surfaces. It is recommended that future explorers use more recent and higher resolution satellite images to locate suitable habitats. The method is replicable for different species in different geographic regions and is offered as a means of optimizing efficiency in financially constrained, national plant genetic resources programs.     

Habitat prediction mapping using BioClim model for prioritizing germplasm collection and conservation of an aquatic cash crop ‘makhana’ (Euryale ferox Salisb.) in India

An aquatic cash crop, ‘makhana’ (Euryale ferox Salisb.) was studied for predicted habitat suitability through ‘BioClim’ model for the year 1950–2000 and projected climate data for 2050 and 2070 for the Indian region based on primary data from survey and exploration for germplasm collection by ICAR-National Bureau of Plant Genetic Resources (ICAR-NBPGR), New Delhi, India. A total of 362 diverse ‘makhana’ or foxnut germplasm accessions were augmented mainly from different districts of Indian state of Bihar and conserved at the National Genebank (NGB) at ICAR-NBPGR, New Delhi. Predicted habitat suitability map of climate for the period 1950–2000 showed that the current locations of the highly suitable areas of cultivation of ‘makhana’ in Bihar were extended to other states namely- Jharkhand, Uttar Pradesh and West Bengal in eastern India. Out of the total highly suitable estimated areas, maximum were located in Bihar (65.0 per cent) followed by Uttar Pradesh (12.3 per cent), Jharkhand (12.2 per cent) and West Bengal (10.5 per cent). Based on future predicted climate data for the year 2050 the habitat suitability map indicated that out of the total high suitable areas, Bihar had maximum area as compared to the other three states. Predicted climate data using ‘BioClim’ variables showed that high suitable areas shifted from major part in Jharkhand, Uttar Pradesh and West Bengal and negligible areas bordering Katihar district of Bihar. While predicted climate data for the year 2050 and 2070 showed high suitable areas in West Bengal, especially Malda and Dakschin Dinajpur districts completely shrank due to temperature rise; while Uttar Dinajpur (Goal Pokhar-I, Goal Pokhar-II and Islampur districts) appeared as new areas. In Uttar Pradesh, new districts viz. Balrampur and Shravasti were identified as high suitable areas for ‘makhana’ cultivation. As ‘makhana’ is a popular cash crop of eastern part of the country, and has not been cultivated widely in other regions, hence the knowledge on its botany, distribution, cultivation practices and uses are provided.

     

滨海重盐碱地人工栽植柽柳生长动态及生态效应

柽柳(Tamarix chinensis)是盐碱地土壤改良和植被构建的先锋物种,但仅靠柽柳的自然扩散难以在滨海重盐碱地形成灌木优势群落,对盐碱地的改良作用不明显,因此探索重盐碱地人工栽植柽柳的生态效应有重要意义。本研究以撂荒地为对照,对不同树龄的人工柽柳群落的个体生物量、碳储量动态、植物物种组成及其重要值和土壤特性进行分析,以评估重盐碱地栽植柽柳的生态效应。结果显示:3年生、5年生和7年生柽柳个体单株生物量逐渐增加,群落的植被碳密度分别为4.78 t(C)·hm 2、5.56 t(C)·hm 2和6.89 t(C)·hm 2,而对照撂荒地碳密度只有0.98 t(C)·hm 2;与对照地相比,栽植柽柳显著降低了土壤表层的含盐量,对照地土壤0～10 cm的平均盐分含量高达10.53 g·kg 1,而3年生、5年生和7年生0～10 cm土壤平均含盐量分别为3.35g·kg 1、1.86 g·kg 1和5.54 g·kg 1。栽植柽柳后土壤有机质和有效氮呈增高趋势,有效钾含量显著增加,7年生柽柳土壤0～5 cm和5～15 cm的有效钾含量分别比对照地高出65.59%和28.90%。随着柽柳树龄增加群落中草本植物的丰富度逐渐升高,对照地的草本物种只有8种,7年生柽柳群落达到15种;耐盐物种在群落中的重要值随着栽植的时间逐渐降低,盐地碱篷的重要值由34.8下降到0.7,以种子兼营养繁殖的植物如獐毛和苦荬菜的优势度逐渐增大。这证明,重盐碱地人工栽植柽柳可以快速构建灌木优势群落,固碳作用明显;同时栽植柽柳为生态系统提供了进展演替的动力,灌草结合的群落结构和稳定的群落环境不仅促进盐碱地土壤表层盐分含量的降低,也促进了物种多样性的增加和群落的进展演替,是提高滨海重盐碱地利用率的有效途径。     

Climate change and translocations: The potential to re-establish two regionally-extinct butterfly species in Britain

Climate change is causing many organisms to migrate to track climatically-suitable habitat. In many cases, this will happen naturally, but in others, human intervention may be necessary in the form of ‘assisted colonisation’. Species re-establishments in suitable parts of their historic ranges provide an opportunity to conserve some species and to test ideas about assisted colonisation. Here, bioclimatic models of the distributions of two extinct British butterflies, Aporia crataegi and Polyommatus semiargus, were used to investigate the potential for re-establishment in Britain. Generalised additive models and generalised linear models were created to describe the species’ European distributions for the period 1961–1990. All models projected the British climate during this period to be suitable for both species. Thirty-year climate projections for the periods 1991–2020 and 2021–2050, and for three climate change scenarios, were then put into the models to generate projections of climatic suitability throughout the 21st century. British climate was projected to remain highly suitable for A. crataegi, but to decline somewhat for P. semiargus. Southern and eastern Britain were found to be the areas most likely to support suitable climate. This difference between the species appeared to be due in part to decreasing summer rainfall in climate change projections, as this should only benefit A. crataegi. It is concluded that, with further study of habitat requirements, both species could be reintroduced to Britain as part of a long-term European conservation strategy.     

气候变化条件下马尾松人工林潜在地理分布的诊断

基于186条中国马尾松分布记录和1931-1960年、1961-1990年、1991-2017年3个时期19个气候因子数据,利用最大熵模型(MaxEnt),研究过去近90a影响中国马尾松适生区分布的气候因子、适宜马尾松生长及分布的气候条件,以及马尾松在不同时期适生区分布变化情况,以期为中国南方人工林应对气候变化提供决策支持。结果表明：(1)影响马尾松适生区分布的主要气候因子为最冷季度降水量、最干燥月降水量、气温年较差、温度季节变化标准差、年降水量和最干季度平均温度。(2)1931-1960年适宜地区总面积和较适宜地区面积最大,分别约为184.88万km²和87.45万km²,1961-1990年完全适宜地区面积最大,约为52.71万km²,1991-2017年北侧边界较1931-1960年向北偏移约1°,南侧海南岛适宜区域减至0,雷州半岛分布边界较1931-1960年向北偏移约2°。(3)随着近90a来气候变化,马尾松潜在适生区整体向东向北偏移,原有西侧和南侧零散的适生区域减退,适宜地区总面积呈现先减少后增加的趋势,现状...     

未来气候情景内蒙古蒸散和产水量的变化特征

评估预测区域蒸散变化趋势及其影响因素对干旱半干旱区的可持续发展至关重要。基于4种来自CMIP 5的全球气候模式数据和CLM 4.5模型,研究了在RCP 6.0和RCP 8.5情景下内蒙古地区2020—2099年的蒸散和产水量的时空变化特征及其影响因素。结果表明：在RCP 6.0和RCP 8.5情景下,未来内蒙古蒸散分别以0.37,0.69 mm/a速度增加（p<0.05）,呈西低东高分布。2种情景下产水量均无明显变化趋势（p>0.05）,但是存在明显显著的空间差异。空间上看,到21世纪末,在RCP 6.0情景下,全境产水量大部分地区呈增加趋势,在南部温带半干旱和半湿润区增加超过10 mm/a;但是在RCP 8.5情景下产水量减少区域占全境的46.32%,特别是干旱半干旱区和半湿润区产水量显著减少。蒸散影响因子存在较大区域差异,干旱半干旱区蒸散变化的主要影响因素是降水,半湿润区蒸散变化受降水和温度的共同影响,湿润区蒸散变化由温度主导;且在更高的升温情景下,增温影响进一步增加。同时,植被也是蒸散重要的影响因子,但其影响程度小于气候因子。     

千金子与异型莎草对直播水稻产量的影响及其生态经济阈值研究

千金子和异型莎草均是直播稻田的恶性杂草,危害水稻的生长发育,对水稻生产造成严重威胁。为明确千金子和异型莎草对直播稻产量的影响及其生态经济阈值,采用添加系列试验法和模型拟合法研究不同密度千金子和异型莎草组合和与水稻不同共生时间下水稻产量性状的变化规律。结果表明,随着千金子和异型莎草组合密度增加以及与水稻共生时间延长,水稻的有效穗数、每穗实粒数、千粒重和产量均逐渐下降。当千金子+异型莎草密度增加至8株·m~(-2)+8株·m~(-2),水稻产量仅2 236.37kg·hm~(-2),与空白对照相比产量损失率为71.14%;在千金子4.67株·m~(-2)+异型莎草3.50株·m~(-2)的平均密度下,二者与水稻在整个生育期共生时,水稻产量为5 138.33 kg·hm~(-2),与空白对照相比产量损失率为33.37%。低密度、短时间共生的两杂草组合对水稻产量无显著影响。但从密度梯度看,在两种杂草与水稻整个生育期共生条件下,杂草复合密度达到4.14株·m~(-2)时,则必须对其进行防除;从共生时间的尺度看,在试验设置密度条件下,必须在水稻种植后的16.7 d进行杂草防除,否则将对水稻产量和经济效益造成显著影响。在对复合杂草生态经济阈值分析的基础上进行杂草防除,可避免除草剂盲目使用,对减少除草剂使用次数,降低除草剂用量、节约除草成本和保护农田生态环境具有指导作用。     

Predicted trends of soil erosion and sediment yield from future land use and climate change scenarios in the Lancang–Mekong River by using the modified RUSLE model

Soil erosion and sediments in the Lancang-Mekong River Basin as a result of climate change and changes in land use pose a threat to the existence of the riparian people, biodiversity and ecosystems. This study seeks to assess the annual soil erosion in terms of spatial distribution and the trends of sediment yield with the climate and land changes in future scenarios in 2030 and 2040 through the modified RUSLE model. Future lands were simulated by using the MLP artificial neural network and the Markov chain analysis. The future climate was examined by using the Max Planck Institute model, which showed a corrected bias and downscaled grid size under the Representative Concentration Pathways (RCPs). The simulated land use indicated that the forest areas were converted mostly to agricultural lands and urban areas. In the future, the average rainfall under all RCP scenarios is higher than that from the historical period. The R and C factors changed constantly, thereby affecting the soil erosion rate and sediment yield. The maximum erosion was estimated at approximately 21,000 and 21,725 t/km²/y under RCP8.5 in both years. Meanwhile, the results of sediment yield in 2030 and 2040 under RCP scenarios were much higher when compared to historical sediment data around 66.3% and 71.2%, respectively. Thailand's plateau, some parts of Cambodia and Laos PDR and the Mekong Delta are vulnerable to increase soil erosion and sediment yield. Measures to address these issues need to be planned to prepare and mitigate the possible effects, especially the loss of storage capacity in dams.