四川省野核桃生态适宜性及潜在分布

为进一步探究气候变化对野核桃在四川潜在分布的影响，利用野核桃在中国的实际分布点位数据、当前和未来气候情景(SSP1-2.6和SSP5-8.5)下生物气候变量，结合最大熵模型(MaxEnt)，预测SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下2050 s和2 090 s野核桃在四川的潜在适生范围。研究结果表明：(1)当前气候情景下，野核桃在四川的高适生面积为4.86×10⁴ km²，中适生面积为13.35×10⁴ km²;(2)SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下，2050 s和2 090 s野核桃在四川的高适生面积分别为5.09×10⁴ km²和8.58×10⁴ km²，中适生面积分别为7.37×10⁴ km²和7.02×10⁴ km²;(3)SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下，到21世纪90年野核桃在四川的高质生区质心分...     

基于MaxEnt模拟欧亚大陆气候变化下叉子圆柏的潜在分布

【目的】叉子圆柏是欧洲、亚洲和美洲石质山坡、河谷及覆沙丘陵地区的重要防沙固土树种,对维持生态环境稳定具有重要意义。探讨限制叉子圆柏分布的主导环境变量,模拟气候变化下叉子圆柏潜在适宜分布区,可为叉子圆柏资源管理与恢复提供理论依据。【方法】基于欧亚大陆叉子圆柏267个现有种群分布地理信息以及环境变量(气候、海拔),采用MaxEnt、BioClim、DoMain 3种模型,模拟叉子圆柏潜在适宜分布区。通过受试者工作特征(ROC)曲线下方面积(AUC值)和Kappa值对3种模型进行比较分析与筛选。基于MaxEnt模型比较末次盛冰期、全新世中期、当前及未来(2070年)的潜在地理分布格局,探讨制约叉子圆柏地理分布的环境变量。【结果】1)基于MaxEnt模型综合环境变量贡献率、置换重要值以及刀切法检验的结果表明,叉子圆柏地理分布主要受年均温、海拔、温度季节性变化3个环境变量影响。2)基于MaxEnt模型气候变量模拟的欧亚大陆叉子圆柏当前适宜生境面积为663.115×103km2,集中在30°～50°N之间,山地是叉子圆柏主适生区。3)基于MaxEnt模型不同地质历史时期预测的叉子圆柏适宜生境面积表明,亚洲是叉子圆柏的主分布区。亚洲的适生区面积在末次盛冰期占86.9%、全新世中期占87.0%、当前时期占57.8%、未来2070 (RCP2.6)和2070 (RCP8.5)时期分别占84.1%和79.2%。从末次盛冰期到当前至未来叉子圆柏适宜生境面积呈现先增加后减少的变化特征、分布中心具有从北到南再到北的迁移趋势。【结论】叉子圆柏地理分布不仅受气候环境变量(温度、降水)影响,也与海拔相关。分布区范围符合柏科分布带特征。本研究结果可为叉子圆柏种质资源管理、修复与重建提供重要参考。     

气候变化对我国特有濒危动物褐马鸡潜在生境的影响

【目的】预测现在和未来气候情景下我国特有濒危动物褐马鸡潜在生境分布的变化,为制定有关保护政策提供科学依据。【方法】基于褐马鸡152个分布点和26个环境变量数据,利用MaxEnt模型模拟褐马鸡在我国的潜在地理分布,并基于该模型预测国际政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的RCP4.5和RCP8.5气候情景下21世纪50和70年代褐马鸡潜在分布范围。【结果】所有训练集与验证集为AUC均大于0.8,所构建模型的预测准确性达到优良标准。当前褐马鸡潜在分布生境的主要影响因子(贡献率)依次为年降水量(15.4%)、昼夜温差月均值(15.3%)、植被类型(9.7%)、最干季降水量(9.1%)、最湿季降水量(8.7%)、到道路距离(8.2%)和到水源距离(7.8%)等,累计贡献率达74.2%,且各因子阈值分别为525～580 mm、8.2～10.8℃、植被类型偏向于阔叶林和针阔混交林、12.4～17.1 mm、310～340 mm、0～2.5 km,0～0.63 km和大于10 km。褐马鸡的适宜生境主要分布在陕西黄龙山、山西吕梁山、河北小五台山和北京百花山,其适宜、中度适宜和不适宜区面积占研究区面积比例分别为6.45%、19.92%和73.62%。与当前情景下相比,未来褐马鸡可生存生境表现为增加趋势,且适宜和中度适宜生境变化趋势相同,而21世纪50和70年代之间几乎不变。【结论】褐马鸡适宜生境主要分布在陕西黄龙山、山西吕梁山、河北小五台山和北京百花山,未来可生存生境表现为增加趋势。影响褐马鸡分布的主要因子为年降水量、昼夜温差月均值、植被类型、最干季降水量、最湿季降水量、到道路距离和到水源距离等。建议对褐马鸡适宜区加强重点保护,对中度适宜区加强保护和管理,同时也要加强常绿针叶林木的栽植和人口控制。     

秦巴山区核桃举肢蛾潜在分布预测

研究并明确核桃举肢蛾在秦巴山区的潜在分布,对制定该虫的早期监测、预警及控制措施意义重大。基于核桃举肢蛾实际分布点位和当前情景下生物学气候数据,采用最大熵模型(MaxEnt)和ArcGIS对其在秦巴山区的潜在分布区进行预测,用ROC曲线检测模型准确性、刀切法筛选主导环境变量。研究结果表明：(1)MaxEnt生态位模型重复测试的AUC平均为0.948,标准偏差为0.008,预测效果达到“较好”水平。(2)最湿月降水量、最干季平均温度、最冷月最低温度、海拔、最冷季降水量、等温性、最干季降水量和最冷季平均温度是主导核桃举肢蛾潜在分布的主要环境变量。(3)核桃举肢蛾高适生区主要集中在秦巴山区的中部,河南、四川、湖北、陕西、甘肃和重庆6省市均有分布,其中甘肃省面积最小(0.13×10⁴ km²),陕西省面积最大(4.8×10⁴ km²)。     

基于最大熵模型的气候变化情景下澳洲坚果潜在适宜生境研究

为了研究气候变化情景下澳洲坚果在云南省的潜在适宜生境,采用当前和未来2050年RCP45气候变化情景下的19个生物气候因子及最大熵模型MaxEnt进行澳洲坚果生境模型构建,并进行适宜生境等级划分及空间变化特点分析。结果表明,2050年RCP45气候变化情景下3个等级的适宜生境大体上仍然保持与当前相似的空间分布格局,即高度适宜生境主要分布在云南西南部和南部,中、低度适宜生境分布在高度适宜生境区以北及以东区域。未来气候变化引起高度和中度适宜生境面积小幅度缩减(5.6%和2.4%),低度适宜生境面积增加22.5%。气候变化同时引起高度适宜生境景观格局破碎化。未来气候变化引起的澳洲坚果在云南高、中度适宜种植区总面积略有缩减,虽幅度不大,但空间分布上发生位移,且呈现破碎化趋势,产业规划时应考虑产业生命周期内气候变化造成对适宜生境迁移的影响。     

多气候情景下大兴安岭森林燃烧性评估

【目的】利用燃烧概率模型BURN-P3描述未来不同气候情景下大兴安岭地区的林火动态变化,提高对气候变化影响的认知,为开展林火管理适应技术提供科学依据。【方法】基于RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候情景的气候模式数据,利用历史地面观测气象数据对气候模式数据的气温和降水量分别进行了校正。根据火险天气指数系统(FWI)分别计算研究区各格点的森林火险天气指数,结合研究区可燃物类型、火发生和地形等数据,利用BURN-P3软件逐日模拟1971—2050年黑龙江大兴安岭地区的火发生与蔓延状况,分析不同气候情景下的森林燃烧概率和火行为变化。【结果】1991—2010年研究区模拟平均燃烧概率为0.010 8,过火区(除2003年)燃烧概率为0.011 3,火发生位置的平均燃烧概率为0.012 45,t检验表明差异显著。2003年研究区平均燃烧概率为0.014 2,比1991—2010年平均值高31.5%。通过对过去时段的模拟结果与实际过火区比较分析,表明BURN-P3模型能较好地模拟大兴安岭地区的林火动态。与基准时段相比,2021—2050年RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候情景下燃烧概率平均增幅分别为-6.21%,7.71%,7.80%和19.48%,燃烧概率增幅较大的区域主要分布在中南部;火烧强度将分别增加-13.0%,4.4%,1.5%和8.0%;树冠火比例分别增加-12.7%,4.2%,5.0%和4.7%,中部和西部树冠火增多显著。【结论】BURN-P3模型可用于模拟大兴安岭的林火动态,模拟结果可反映森林燃烧概率状况。与基准时段相比,2021—2050时段RCP2.6气候情景下平均燃烧概率有所降低,RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5气候情景下燃烧概率将增加,火烧强度、蔓延速度和树冠火比率都呈现小幅增加。中南部的火活动明显增强,不同气候情景之间有所差异。     

气候变化对中国森林火险的影响

【目的】在全国尺度上研究气候变化对森林火险的影响,为我国宏观林火管理提供科学参考依据。【方法】研究区包括中国的主要森林分布区,并根据中国生态地理系统分成6个区域,研究过去50年和未来2021—2050年的主要气候特征及火险变化。地面气候资料包括824个国家级基准、基本站的日值观测资料(1961—2010年)数据集,利用距离方向加权平均法把各气象因子差值到空间分辨率为0.25°×0.25°的网格点。气候情景数据包括4个情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5)下5个全球气候模式(GFDL-ESM2M、Had GEM2-ES、IPSLCM5A-LR、MIROC-ESM-CHEM和Nor ESM1-M)的日值数据(1951—2050年),水平分辨率为0.5°×0.5°。分别根据观测数据和订正后的气候模式预测数据计算每个格点每日的森林火险天气指数。因子突变检验采用Mann-Kendall法。【结果】历史观测数据表明,基准时段(1971—2010年)研究区平均气温呈上升趋势,但降水量无明显变化。1961—2010年各森林分布区的火险期平均气温增加趋势显著,而降水量只有中温带干旱地区荒漠针叶林区显著增加,其他区域的变化不显著。1976—2010年各生态地理区内森林分布区的火险期指数平均值大部分表现出增加趋势。区域气候情景模型预测2021—2050年森林分布区的平均气温将增加1.6~2.1℃,降水将增加2.3%~4.8%。2021—2050年各生态区防火期的平均气温在都比基准时段显著增加,但降水量只有寒温带湿润地区针叶林区和中北亚热带湿润地区阔叶林、人工植被区显著增加。RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5情景下火险天气指数95th百分位数比基准时段分别增加13.5%,18.9%,14.9%和22.33%;不同气候情景下的火险天气指数的未来增量存在空间差异,其中南方和西南林区的高火险天气日数将明显增加。【结论】1976—2010年我国的森林火险指数表现出增加趋势。气候模式对气温与降水的模拟基本和观测值一致,其预测的2021—2050年我国森林分布区的平均气温和降水量都将有所增加,导致火险期气候呈现暖干化变化趋势,大部分区域的火险指数将升高,尤其南方比北方林区的增幅更加显著,华北和西南地区将是未来森林火灾预防的重点区域。目前气候模型还不能很好地模拟极端气候事件,这对森林火险的分析会有一定的影响,但研究结果可以反映森林火险天气的变化趋势。未来需要更加注重极端气候事件对森林火险和潜在火行为影响的研究。     

同倍体杂交物种紫果云杉的生态位分化及其未来潜在分布区预测

【目的】以我国特有的同倍体杂交树种紫果云杉为对象,研究其与亲本树种丽江云杉和青杄间环境生态位的差异,并预测其在未来气候变化下21世纪50年代(2050s)和80年代(2080s)潜在分布区的变化。【方法】在收集紫果云杉及其亲本种地理分布信息的基础上,利用地理信息系统(Arc GIS)技术获取相应生境的环境变量,通过Kruskal-Wallis多重秩和检验、判别式分析(DFA)和主成分分析(PCA)等统计方法量化分析云杉属3个树种的生态位差异,并利用最大熵模型(Max Ent)结合3种大气环流模型(BCC-CSM1-1、CCCma_Can ESM2和CSIROMk3.6.0)模拟3个树种在3种气候变化情景(即温室气体最低排放,RCP2.6;中度稳定排放,RCP4.5;高度排放,RCP 8.5)下未来2050s和2080s的潜在分布。【结果】Kruskal-Wallis检验、DFA和PCA结果均表明紫果云杉生境的水热条件与亲本种间均存在显著差异。对水分条件而言,尽管紫果云杉生境的最冷季与最暖季降雨量居于亲本种之间,但其生境土壤湿度显著高于2个亲本种;对热量条件而言,紫果云杉生境的最冷月最低温显著低于2个亲本种,且地面结霜频率显著高于亲本。进一步对云杉属3个树种的未来潜在分布区模拟显示,紫果云杉仅在RCP2.6下2080s的潜在分布面积与当前相比略有缩减(约5%),而在此情景下2050s的潜在分布区面积和其余2个情景下2050s和2080s的潜在分布面积高于当前分布区面积。综合分析所有情景及时间段后发现,紫果云杉未来潜在分布区面积平均增加17%以上,且分布区明显呈现由青藏高原东南部边缘向内部扩张的趋势。而其亲本种青杄受气候变暖威胁严重,其潜在分布面积(综合所有情景及时间段)平均减少了21%以上,丽江云杉除在RCP4.5和RCP8.5下2080s的潜在分布面积稍高于当前(不到2%)外,其余情景下的潜在分布面积也都低于当前,其潜在分布面积平均减少5%左右(综合所有情景及时间段)。【结论】明确了同倍体杂交物种紫果云杉与其亲本种生态位的环境差异,即高土壤湿度和冬季低温是紫果云杉与其亲本种产生生态位分化的主要因子;且在未来温度显著增加背景下,基于MaxEnt模型预测表明紫果云杉在未来2050s和2080s潜在分布区面积将显著增加,推测其在未来将发挥更重要的生态安全屏障作用。     

不同立地条件对云南石梓幼林生长的影响

通过设置样地调查不同立地因子对云南石梓幼林的生长影响,结果表明:云南石梓幼林随着海拔升高,树高、胸径生长量逐渐下降,海拔500m以下为云南石梓栽培的最适宜区;海拔500⁷00m为适宜区;海拔700700m为适宜区;海拔700⁸00m为次适宜区;造林地植被类型不同,幼林树高、胸径生长量有明显差异,未经改造的白茅地段不宜选用;不同坡位对云南石梓生长影响较为显著,坡顶、山脊生长最差。造林地要求疏松、肥力良好的土壤,土壤厚度(A层+B层)最好>80cm,<50cm则生长不良。     

基于最大熵模型(MaxEnt)预测北沙柳潜在地理分布

为确定北沙柳在我国的适生情况,本研究将北沙柳地理分布信息与6个气候因子基于最大熵模型(MaxEnt)对其潜在分布进行模拟预测。AUC值大于0.9,表明预测结果良好;影响北沙柳分布主导环境因子有年平均温度、温度季节变化、海拔、最湿月降水量、昼夜温差与年温差比值、最干月降水量、昼夜温差月均值;计算出北沙柳在我国的存在概率,DIVA-GIS自动划分为4个等级,分别为不适应生境(p0.07)、低度适应生境(0.07≤p0.24)、中度适应生境(0.24≤p0.49)、高度适应生境(0.49≤p0.95);当前时期到未来(2050年)时期4个情景(RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0、RCP 8.5)下的适生区面积均有所增加。模型预测结果显示,北沙柳适生区主要集中在鄂尔多斯市和榆林市交汇处、中卫市与阿拉善左旗交汇处。结合北沙柳的实际地理分布信息与基于MaxEnt模型预测的当前时期的潜在分布基本吻合,表明MaxEnt模型对北沙柳的潜在生境概率预测可靠,得出的结果对北沙柳的推广与引种具有一定参考价值。     

外来入侵新害虫刺槐突瓣细蛾在中国的适生区预测

【目的】刺槐突瓣细蛾是2008年在山东省烟台市新发现的重要外来入侵害虫,严重为害我国重要外来树种——刺槐。通过预测其适生区,为高效率地做好检疫、监管和及时防治工作提供依据。【方法】收集刺槐突瓣细蛾在全国的11个分布点数据,并利用ArcGIS10.0从WorldClim下载1970―2000年的19个环境变量中筛选出相关系数<|0.9|的9个变量,并将其转化为MaxEnt需要的ASCII格式数据。设置模型为双对数(cloglog)输出格式,输出文件类型ASCII和线性(linear)特征。为了提高预测效果的精确性和缩小不确定的水平,在模型中设置10倍交叉验证并重复运行10次,获得平均结果。采用刀切法分析各个环境变量在模型中对潜在地理分布的贡献率,将最优模拟结果在ArcGIS10.0软件中转化并分类,即模型模拟得出的刺槐突瓣细蛾在中国的适宜指数分为4类,即非适生区、低度适生区、中度适生区、高度适生区,最后得到刺槐突瓣细蛾的不同程度适生区分布图。利用2050年和2070年的RCP 8.5气候数据进行投射预测物种的未来分布。用ROC曲线下面积AUC和真实技巧统计法TSS的大小评价MaxEnt生态模型的精确度。【结果】在当前气候条件下,刺槐突瓣细蛾中高度适生区主要集中在山东及其周边省份(辽宁、北京、天津、河北、山西、河南、安徽、江苏),以及四川和云南局部地区;在未来气候条件下,至2050年,刺槐突瓣细蛾在RCP8.5气候条件下的中高度适生区范围比当前的呈整体扩大且向西南部蔓延,至2070年,在相同气候情景下该虫的适生区范围亦呈整体明显扩大且适生区北界向东北移动。而其与2050年的预测结果相比较,高度适生区小幅度减少。刀切法检测表明:年均降水量、最湿季度降水量、最冷月最低温对刺槐突瓣细蛾的分布影响较大,其中年均降水量适宜值为382.08~1 135.81 mm,最适值为753.85 mm;最湿季度降水量适宜值为241.61~693.86 mm,最适值为464.55 mm;最冷月最低温适宜值为-16.96~6.36 ℃,最适值为-5.5 ℃;AUC和TSS值分别为0.957±0.052和0.8±3.05,表明模型预测准确性极好。【结论】通过预测结果可知,刺槐突瓣细蛾对刺槐构成了重大的威胁,建议相关造林绿化和植物检疫部门高度重视。     

甘蔗温水脱毒种苗增产效果试验

对云南弥勒5个主栽和主推甘蔗品种桂糖11号、ROC22、ROC16、福农91-21、ROC96-38等进行甘蔗温水脱毒种苗与常规种苗田间种植对比试验,结果表明:甘蔗温水脱毒种苗较常规种苗新植蔗增产8.73²9.58 t/hm2,增幅8.5%29.58 t/hm2,增幅8.5%²8.5%;宿根蔗增产17.05528.5%;宿根蔗增产17.055³2.37 t/hm2,增幅17.7%32.37 t/hm2,增幅17.7%⁴3.7%,温水脱毒种苗更有利于宿根蔗增产。     

基于MaxEnt模型伊洛河流域油松潜在适生分布区模拟分析

物种适生分布区的预测是指导引种和栽培的有效途径。油松Pinus tabuliformis是我国主要的用材树种之一，种植范围广泛，对于水土保持起着关键作用。本文以黄河流域一级支流伊洛河流域为研究区，采用MaxEnt模型，依据76个油松有效地理分布样本点和筛选出的相关性低的10个环境特征变量，随机选择75%的油松分布点进行建模，25%的油松分布点进行模型验证，利用GIS空间技术平台，预测伊洛河流域油松的适生区域。结果表明：(1)MaxEnt模型具有良好的模拟效果，训练数据集工作特性曲线下的面积为0.957，测试数据的面积集为0.935;(2)年平均降水量是影响伊洛河流域油松适生分布区最重要的变量，其次是土壤类型、海拔、降水季节性变化、温度季节性变化，其贡献率分别为35%、24.8%、19.9%、9.2%和7.1%。油松适生降水量季节性变化范围为70～74 mm，平均年降水量为710～850 mm，气温季节变化范围在7.8～8.5℃，海拔范围在1 156 m以上；(3)油松在伊洛河流域东北部分布较少，中部和南部是主要的油松适生分布区，油松适生分布区面积为9074.84km²     

四川小寨子沟国家级自然保护区野猪生境选择特征

欧亚野猪是人们熟知野猪的学名，其环境适应性极强，从温带到热带、从半干旱气候至热带雨林均有分布。由于近年来我省野猪种群不断扩大，逐渐影响到了生态平衡和人类生产生活，加之非洲猪瘟疫情防控形势严峻，相关部门和学者对野猪的关注度越来越高。为摸清小寨子沟保护区野猪分布、活动情况，为野猪种群数量调控和非洲猪瘟疫情防控工作提供支撑，采用样线调查的方式对保护区内野猪栖息地适宜性和选择特征进行了分析评价。结果显示，最大熵模型运行结果优秀(平均AUC值为0.918)，可以用于栖息地评价。较适宜和适宜栖息地面积为81.76 km²，占保护区面积的18.42%，不适宜和次适宜的栖息地面积分别占57.57%和24.00%。海拔和土壤类型都是重要的环境变量，小寨子沟保护区野猪活动痕迹在暗棕壤区域活动占比最高，主要活动海拔段集中在1 500～2 500 m之间，占活动痕迹总数的74.20%。其原因是野猪更倾向于在食物来源丰富的区域活动，气候、地理、生物、人为等环境变量均是影响野猪食物分布的重要因素。     

西双版纳大花万代兰潜在分布区预测

基于153个野外实测分布点,利用最大熵生态位模型(MAXENT)与地理信息系统(ArcGIS),以海拔、坡度、坡向、植被、植被覆盖度、年均地表温度为环境变量,对西双版纳野生大花万代兰的适宜生境及潜在分布进行了分析。结果表明:模型预测结果可信度高(AUC=0.897);海拔、植被是影响大花万代兰生境选择的主要环境因子,模型贡献率分别达40.7%和21.9%;适宜生境区面积3 251 km2,占研究区总面积的21.2%,但83%适宜生境位于现有自然保护区之外,遭受破坏的风险较高。     

基于GIS的澳洲坚果在云南适宜种植区划分研究

为促进云南省澳洲坚果产业持续发展,利用GIS技术将7个气候要素和DEM网格图叠加分析,划分澳洲坚果在云南种植的最适宜、次适宜和不适宜区。结果表明,最适宜区面积57 939 km²,占云南省国土面积的14.7%;次适宜区面积63 977 km²,占云南省国土面积的16.2%。澳洲坚果可种植区域为文山州、红河州、普洱市、德宏州、临沧市、保山市、西双版纳州及玉溪南部地区,主要为云南热带、亚热带地区的河谷地带、低海拔山地区域。     

气候变化情景下毛竹潜在分布及动态预测

为探究毛竹的潜在分布及其动态变化,并确定对其分布起主导作用的环境变量,文章基于MaxEnt预测模型,利用环境变量图层及316个毛竹分布点数据研究毛竹地理分布的变化。结果显示：1）限制毛竹分布的主要环境变量为最干月降水量、年均降水量、最冷月最低温、年平均温、温度年较差和海拔;2）当前毛竹的潜在适生区主要位于中国东南部,与亚热带季风气候区大致重叠,高适生区主要位于总适生区的东部和西北部;3）在未来气候情景下,毛竹总适生区面积有所缩减,各不同等级适生区面积变化大,其中高适生区面积大幅度缩减。研究获得的毛竹适生区变化趋势可为毛竹培育、引种以及入侵防治提供参考。     

核桃叶δ13C、δ15N和碳氮含量对海拔变化的响应

【目的】探明海拔对核桃碳和氮代谢的影响,评估不同海拔范围核桃生长与环境气候因子的关系。【方法】以青藏高原东南部不同海拔(2 500～3 868 m)样地的核桃Juglans regia L.为材料,测定了叶片的稳定碳同位素组成(δ¹³C)、稳定氮同位素组成(δ¹⁵N)和碳氮含量及其比值,进行了各指标间的相关性分析及其与气候因子的逐步回归分析。【结果】核桃叶片δ¹³C值在-27.06‰～-30.03‰之间,平均值为-28.45‰;δ¹⁵N值在2.35‰～7.41‰之间,平均值为5.35‰。随海拔的升高,δ¹³C值呈先升高后降低的趋势,而叶C∶N值呈先降低后增加的趋势,碳含量变化趋势不明显。δ¹⁵N、单位面积氮含量和单位质量氮含量随海拔的升高均呈先升高后降低的趋势,拐点在海拔3 100 m。δ¹⁵N与单位面积氮含量显著正相关(P <0.01),而δ¹³C与碳含量无显著相关性(P> 0.01)。逐步回归分析...     

赤桉在中国的适生地理区域及其对气候变化的响应

【目的】采用MaxEnt模型对赤桉在中国的适生地理区域及其对气候变化的响应进行预测,分析影响赤桉分布的主要生态因子,为赤桉的推广种植提供理论依据。【方法】基于赤桉现有的分布数据,气候、土壤、地形因子数据以及政府间气候变化专门委员会第五次评估报告发布的气候模式数据,采用MaxEnt模型预测赤桉在当前气候和温室气体低、中、高3种浓度排放情景下2041—2060和2061—2080年代的潜在适生区,分析未来气候条件下赤桉适生面积和分布格局的变化趋势。比较生态因子在原产地澳大利亚自然分布区和中国最适生区之间的相似性,综合Jackknife检验结果、百分比贡献率、最适生区与原产地自然分布区生态因子相似性,探讨影响赤桉分布的主要环境因子。【结果】模型训练子集和测试子集的受试者操作特征曲线下的面积(AUC)分别为0. 939和0. 847,模拟精度较高;当前赤桉的最适生区主要集中在东南沿海丘陵、南岭山地和云贵高原西部,预测结果显示,未来不同气候情景下,到2070年赤桉最适生面积具有潜在的增大趋势,低温室气体浓度情景(RCP 2. 6)下增幅最大,响应最敏感,东南沿海丘陵最适生区为纬度方向上的波动,南岭山地最适生区为内部扩张,云贵高原西部最适生区则是沿河流向低海拔地区扩张; Jackknife检验结果显示,最干季度平均气温、气温季节变化方差、最热月份最高气温、海拔、最热季度降水量、最热季度平均气温、年降水量、坡度、坡向、太阳辐射是影响赤桉分布的主要生态因子,累积贡献率达87. 0%;中国最适生区的气温季节变化方差、最热月份最高气温、最热季度平均气温、海拔和坡向与原产地自然分布区相似。【结论】当前我国赤桉的最适地理区为东南沿海丘陵、南岭山地和云贵高原西部,未来气候情景下,赤桉可在这3个区域找到更多的适生环境。最干季平均气温、最热季平均气温、气温季节变化方差、最热月最高气温、最热季降水量、年均降水量、海拔、坡度、坡向和太阳辐射是制约赤桉分布的重要环境因子。与原产地自然分布区相比,我国最适生区的最热季度降水量和年降水量分别高2. 24和2. 10倍,有利于赤桉快速生长。     

气候敏感的青冈栎单木胸径生长模型

【目的】构建气候敏感的青冈栎单木混合效应模型,探索气候对青冈栎胸径生长的长期影响,为未来气候变化下的青冈栎林经营决策提供依据。【方法】基于湖南省芦头林场青冈栎解析木数据,选择Mitscherlich生长方程作为基础模型,构建包含气候变量的再参数化模型和非线性混合效应模型,预测未来3种典型浓度路径(RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5)下2011—2100年青冈栎单木胸径生长。【结果】1)非线性混合效应模型能够准确描述青冈栎单木胸径生长与气候变量之间的复杂关系,在拟合优度、误差水平等方面相比传统回归模型更具优势;2)加入气候变量的青冈栎生长模型能够响应气候变化对林木生长的影响,最冷月均温是影响青冈栎胸径生长最主要的气候变量,并负相关于胸径生长,其他气候变量在统计上不显著没有入选生长模型,对青冈栎生长的影响尚不明确; 3)青冈栎胸径生长对不同时期不同气候场景的响应不同,高排放的RCP8.5对青冈栎胸径生长的不利影响更大,低排放的RCP2.6对青冈栎胸径生长的负面影响相对较小,这些影响随时间推移将更加强烈。预计至2100年,30年树龄的青冈栎胸径生长在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5场景下相比气候条件不变时将分别下降6.3%、15.6%和53.1%。【结论】本研究构建的青冈栎单木混合效应模型具有气候敏感、统计可靠和预测有效等优点,研究结果有助于林业工作者在经营实践中应对未来气候变化所带来的挑战。