胡杨叶黄期对气候变化的时空响应与区域差异

利用中国绿洲的41个胡杨分布区地面气象站点近57 a的逐日平均气温资料,运用线性趋势、Arc GIS的反距离加权(IDW)插值法、Morlet小波功率谱、Mann-Kendall检验和相关分析法等方法,分析中国绿洲胡杨叶黄期的时空特征、区域增暖响应与差异。结果表明:近57 a来,中国绿洲胡杨叶黄起止日均明显推迟、叶黄期呈延长的变化趋势,变化倾向率分别为0.72 d·(10a)^-1、1.39 d·(10a)^-1(α≥0.05)和0.66 d·(10a)^-1;胡杨叶黄起止日均呈自西南向东北逐渐提前的变化规律,其中,柴达木绿洲推迟趋势最明显,新疆南部绿洲不明显。除新疆北部外,叶黄期呈自南向北逐渐缩短的变化规律,空间差异十分明显;且分别存在2.2 a、3.0 a和5.2~5.6 a的短周期,与大气环流2~4 a和厄尔尼诺2~7 a的周期相吻合;胡杨叶黄起止日及叶黄期分别在2003年、1990年、1961年发生了突变,各绿洲区突变不尽相同;研究区胡杨叶黄起止日与叶黄期分别与前期(6-8月和7-9月)月平均气温、所在月(9-11月)平均气温呈显著相关,相关系数分别为0.703、0.697和0.715(α≥0.001)。反映了中国绿洲胡杨叶黄期对全球气候变暖的响应既敏感又有区域差异。     

塔里木河不同河段胡杨径向生长及径流的影响差异

利用塔里木河上、中、下游采集的胡杨年轮数据和1957-2010年的径流资料,分析塔里木河干流地区胡杨径向生长量与径流量的对应关系。结果表明：① 塔里木河上、中游4个断面的胡杨径向生长量存在显著变化,在20世纪80-90年代出现峰值,总体呈下降趋势。下游2个断面胡杨径向生长量在2000年前年际变化较小,2000年后,受生态输水影响胡杨径向生长量变化幅度较大,英苏和依干不及麻断面分别在2003年和2006年出现峰值。② 塔里木河肖夹克、新渠满、沙子河口、阿其克、英苏和依干不及麻断面的胡杨径向生长量突变分别发生在1996、1999、1991、2000、1998年和1960年或1968年或1978年。③ 塔里木河上、中游胡杨径向生长量与当年1-2月的径流量正相关性最高,下游胡杨径向生长量与当年1-2月的径流量负相关性最高。     

黑河下游荒漠河岸林不同林龄胡杨对脉冲式降雨的响应

分析干旱区不同林龄胡杨对脉冲式降雨的响应,对制定气候变化下胡杨保育恢复策略具有重要意义。通过对降雨前、后黑河下游不同林龄胡杨木质部水及其不同潜在水源稳定同位素组成(δD、δ18O)的测定,分析不同深度的土壤水、地下水和降水对胡杨水分利用的贡献比例,并结合胡杨样地土壤剖面含水量的变化,探讨降雨前、后不同林龄胡杨水分利用变化及对脉冲式降雨的响应。结果发现:1降雨前、后胡杨幼苗木质部的δ18O值变化较大,分别为-3.498‰和-7.928‰,而胡杨成熟木木质部的δ18O值变化不大,分别为-7.202‰和-7.225‰;2降雨前、后胡杨幼苗对不同水源水分利用变化较大,降雨前主要利用0~30 cm的土壤水,利用比例达88%~90%,平均值为89.9%,对地下水的利用仅为2.9%。降雨后对降水的利用最高达60%,平均值为19%;降雨前、后胡杨成熟木都主要利用地下水和深层土壤水。     

新疆天然胡杨林和野生骆驼刺丛枝菌根真菌多样性研究初报

为探明新疆常见的 2 种建群植物胡杨(Populus euphratica)和骆驼刺(Alhagi sparsifolia)丛枝菌根真菌的侵染状况、群落的种类和分布,在塔里木河中游和昌吉老龙河下游的胡杨林分别采集了 13 个土壤和根系样,在骆驼刺根周围分别采集了 8 个土壤和根系样,对土样中丛枝菌根真菌的种类和根系菌根的侵染状况进行了分析.结果表明:胡杨根周围 AM 真菌的优势种为缩球囊霉(Glomus constrictum)、大果球囊霉(G.macrocarpum)、沙荒球囊霉(G.deserticola)、透光球囊霉(G.diaphanum)和象牙白球囊霉(G.eburneum).骆驼刺根周围 AM 真菌的优势种为沾屑多样孢囊霉(Diversispora spurcum)、摩西球囊霉(G.mosseae)和聚丛球囊霉(G.aggregatum).胡杨根系侵染频度和侵染强度分别可达80%和100%,骆驼剌根系侵染频度和侵染强度分别达65%和90%.说明胡杨和骆驼刺是丛枝菌根依赖性很强的植物,且丛枝菌根真菌的多样性也十分丰富.     

不同林龄胡杨林叶片与土壤的化学计量特征

为了解天然胡杨林生态系统的C、N、P、K含量及化学计量特征,在新疆轮台县轮南镇选取5种不同林龄胡杨林(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林),研究不同林龄胡杨叶和林下土壤C、N、P、K含量及化学计量特征。结果表明:(1)不同林龄胡杨叶的C、N、P、K含量分别为437.77、13.67、1.87、5.26 g·kg-1,林龄对叶片C、N、P、K含量影响不显著。不同林龄胡杨叶片C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K为35.46、187.04、87.86、8.40、2.66、0.57,林龄对叶片的C∶P、C∶K影响显著,对C∶N、N∶P、N∶K、P∶K影响不显著。(2)土壤的C、N、P、K含量分别为6.89、0.62、0.57、18.69 g·kg~(-1),林龄对土壤C、N、P、K含量影响显著。不同林龄土壤C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K为11.48、12.34、0.36、1.12、0.032、0.032,林龄对土壤化学计量影响差异显著。(3)胡杨叶片N∶P比为8.40,远远小于阀值14,表明胡杨生长发育过程中严重受土壤氮素含量限制。     

NaCl处理对胡杨生长及生理生态特征的影响

以胡杨(Populus euphratica)幼株为材料,采用盆栽试验研究不同NaCl浓度(0、50、100、200 mmol·L-1和400 mmol·L-1)处理对胡杨生长及叶片过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、水势、可溶性糖和脯氨酸含量的影响。结果表明:在≥200 mmol·L-1NaCl处理下,胡杨株高较对照显著减少,在400 mmol·L-1NaCl处理下,基茎粗较对照显著减少,在NaCl浓度≥100 mmol·L-1时,冠幅面积和叶、枝干重较对照显著减少,根干重随NaCl浓度的增加呈显著线性减少趋势。在NaCl浓度≥200 mmol·L-1时,根冠比较对照显著减少。H2O2和MDA含量随NaCl处理浓度升高呈增加趋势。低浓度NaCl处理下(50 mmol·L-1),胡杨叶片SOD、POD、CAT和APX活性较对照均有所提高,在NaCl浓度≥100 mmol·L-1时,SOD、POD和APX活性较对照降低。胡杨叶片水势随NaCl处理浓度升高而降低。在NaCl处理90 d后,胡杨叶片可溶性糖含量随NaCl浓度升高呈逐渐降低趋势。胡杨叶片脯氨酸含量随NaCl处理浓度增加呈先增加后减少的趋势。     

干旱胁迫对胡杨和灰叶胡杨光合作用及叶绿素荧光特性的影响

采用盆栽试验,研究正常供水(土壤相对含水量70%～80%)、轻度干旱胁迫(50%～60%)和重度干旱胁迫(30%～40%)条件下2年生胡杨(Populus euphratica)和灰叶胡杨(P. pruinosa)的光合作用及叶绿素荧光特性.结果表明:在干旱胁迫进程中,轻度和重度干旱胁迫下胡杨、灰叶胡杨的净光合速率经历了急剧下降--缓慢回升--下降3个阶段.在相同的干旱胁迫处理下,光合作用及叶绿素荧光参数Pn,Gs,Ci,WUE,Fv/Fm,Fv/Fo,qP和NPQ胡杨明显高于灰叶胡杨,表明胡杨比灰叶胡杨对干旱胁迫具有更强的适应性.     

河西走廊东部木本植物物候对气候变化的响应

运用膨化相关、SPSS统计软件进行逐步回归、方差分析,对河西走廊东部（1980-2004年）木本植物旱柳（Salix mantsudana）和中国槐（Sophora japonica）的物候变化进行分析,探讨各物候期与气象因子的相关性。研究表明：① 物候变化趋势表现为芽开放、展叶提前,线性倾向率为-0.110 8～-0.356 2;开花、叶变色和落叶期总体推后,线性倾向率为0.479 2～0.710 8;② 从各物候间隔期看,绿叶期延长1.046～7.738 d/10 a、营养生长期延长0.877～8.454 d/10 a、干物质积累期延长4.392～7.738 d/10 a和秋季生长期延长0.477～3.015 d/10 a;③ 木本植物物候与春温呈负相关,春温高,物候提前;与秋温呈正相关,秋温高,物候期推迟。降水与开花、落叶呈显著正相关,而光照因生物本身的发育阶段而异,外界环境因素和生物内在的生物钟机制耦合一起发挥作用。物候变化对局部环境带来一系列连锁反应。     

全球气候变化下西安地区的响应

利用西安市56a的气温、降水量资料对其气候变化特征进行分析.得出:西安市56a来气温呈波动上升趋势,年平均气温的增温倾向率为0.296℃ /10a,大于同期全国年平均增温率(0.04℃/10a).从季节来看,冬季增温明显,特别是20世纪90年代以后是出现异常冬暖年的主要时期;西安市56a来降水量以6.752mm/10a...     

叶尔羌河平原绿洲气候变化对粮食生产的影响北大核心CSCD

为分析叶尔羌河流域粮食生产状况及其对气候变化的响应,利用气象、农业数据,结合线性趋势、累积距平、突变分析等方法,分析近60多年来研究区的气候变化特征及其对农业气候资源、粮食播种面积、粮食单产的影响,并构建多元线性回归方程模拟预测未来粮食产量的变化。结果表明：（1）近60多年来研究区表现出明显的暖湿化趋势。气温增长倾向率为0.24℃·（10a）^-1（P〈0.01）,降水量增湿倾向率为4.49 mm·（10a）^-1（P〈0.05）,日照时数呈减小趋势,倾向率为21.06 h·（10a）^-1。气温在1996年发生突变,降水量、日照时数未出现明显突变点。（2）随着气候变暖,近60多年≥10℃积温持续时间延长了19 d,负积温持续时间缩短了8 d。（3）除负积温外,粮食产量与气温、日照时数、≥10℃积温、播种面积及单产、化肥施用量呈正相关。（4）多元回归模型显示,在不考虑其他要素的前提下,引入的7个自变量因子可以解释粮食产量变异的99.70%。气候变化在一定程度上有利于粮食播种面积的扩大和单产的提高。     

气候变化对台兰河年平均径流量的影响

以台兰河为研究对象,选用台兰水文站1957-2011年平均流量序列,采用SPSS统计软件对其55 a序列进行趋势分析。结果显示：台兰河径流与降水量的年内分配极不均匀,径流主要集中在夏秋两季,降水量集中在春夏两季,径流与降水量集中期主要分布在7月。识别和提取台兰河年平均流量时间序列的趋势函数QS(t),获得了相应的趋势回归模型;台兰河年平均流量序列存在1957-1981年、1981-1999年、1999-2011年3个时段呈递减→递增→递减变化态势;降水、气温变化是影响台兰河不同时段年平均流量变化的主要因素,年平均径流量变化趋势与气温、降水变化趋势一致。     

近52 a长白山苔原带生长季气候变化特征

利用长白山苔原带天池站1959-2010年6-9月气象数据,进行生长季气候变化分析。采用距平值、小波分析、Mann Kendall检验相结合的方法,进行温度、降水周期性变化与突变点的检验;采用线性倾向估计法,分析未来气候变化的趋势;并通过气候变化指数,反映其气候变化情况。结果显示：52 a来,长白山苔原带生长季经历了暖湿-冷干-暖湿-冷干-冷湿-冷干-暖干几个主要阶段,温度变化周期为5～10 a,降水变化周期为5 a和20 a.。温度变化的突变年份发生在1998年,降水变化较之温度变化复杂,其存在多个突变年份;各气象要素的变化趋势大都表现为显著的升高,其中温度的变化最为明显,风速、日照时数的变化甚微;霜冻日数与冰点日数均显著减少,极端温度大多出现在21世纪;伴随着>0.1 mm降雨日数的显著减小,长白山苔原带降水强度不断增加;与植物生长相关的生长季≥0 ℃积温、≥3 ℃积温和≥5 ℃积温在52 a间呈显著增加趋势,积温的增加将会对生长季的延长及植物生长起到显著的促进作用。     

近54年民勤绿洲气候变化趋势与周期特征

通过对民勤气象站1953-2006年气温和降水量的观测资料分析表明,近54年来,民勤绿洲气温总体呈显著增温趋势,以冬季升温最明显,贡献率最大为特征。年平均降水量在波动中微有增加,以春季增湿最多,夏季略有减少,气候变化具有明显的区域特征。Morlet小波及其功率谱分析表明,气候变化存在多时间尺度、多层次和多分辨的特性结构。其中,年平均气温均存在21年和7.14年周期,年平均降水量存在21,8.62,6.62年和4.03年周期,且中长周期相同,短周期不同。周期特征表明,研究区气候变化21年周期主要受太阳黑子活动磁(海尔)周期的影响,气候变化短周期可能受大气环流和El Ni(?)o等的影响。     

树轮记录的酒泉近240 a来6~9月气温变化

利用采自祁连山西部肃南大火烧沟的树轮样本,研制出树轮宽度年表和密度年表。通过相关分析发现,大火烧沟的树轮晚材宽度、早材宽度与酒泉6~9月平均最高气温存在显著的负相关,由此可较好地重建酒泉地区近240 a来6~9月平均最高气温,交叉检验表明重建结果是稳定可靠的。1768-2007年,酒泉6~9月平均最高气温为26.62 ℃。以过去240 a重建温度的平均值为基准,暖期有: 1786-1836年、1851-1885年、1924-1933年、1959-1967年、1988-2007年;冷期有: 1768-1785年、1837-1850年、1886-1923年、1934-1958年、1968-1987年。温度重建序列具有36.6 a,11.3 a,6.1 a,4.8 a,3.4 a,3.0 a,2.6 a和2.4 a的周期变化,并在1804年、1824年、1852年、1886年、1906年、1934年、1971年和1985年发生了突变。     

准噶尔盆地南缘梭梭群落春季融雪期的土壤呼吸动态

积雪对温带中高纬度地区早春土壤温度和水分具有调控作用,并对土壤呼吸具有重要影响。利用箱式法观测2012年早春积雪融化阶段古尔班通古特沙漠南缘典型温带荒漠梭梭群落内土壤呼吸的动态变化。结果表明：春季融雪期梭梭群落土壤呼吸变异极大,变化范围为0.2~1.2 μmol•m-²•s^-1,日平均土壤呼吸速率变化呈先增后减趋势,但土壤最大呼吸速率随土壤含水量的减少而减少。融雪期灌丛内外土壤呼吸变化规律相同,梭梭灌丛内土壤呼吸速率显著高于灌丛外。融雪期土壤含水量与最大土壤呼吸具有显著的相关关系,但在日尺度上土壤温度与土壤呼吸具有显著的相关关系。研究表明：积雪融化对土壤呼吸具有显著的激发效应,早春积雪变化对土壤呼吸速率将产生重要影响。     

巩乃斯河新疆裸重唇鱼和斑重唇鱼产卵场微环境研究

2006-2009年对巩乃斯河两种裂腹鱼亚科斑重唇鱼(Diptychus maculates Steindachner)和新疆裸重唇鱼（Gymnodiptychus dybowskii Kessler）产卵场环境进行了较详细的调查,主要包括：位置、流速、水深、底质、水温等,并初步提出了这两种鱼产卵场单因子适宜度曲线。结果表明：这两种鱼产卵场的环境存在着明显的差异。其中斑重唇鱼产卵场处于上游河源区,繁殖水温2~7 ℃;底质为大卵石,卵石直径15~80 cm;繁殖水深20~60 cm;水流速度0.3~1.0 m•s^-1;而新疆裸重唇鱼产卵场处于中游河道散流区,繁殖水温8~14 ℃;底质为小砾石,直径5~30 cm;繁殖水深10~80 cm,水流速度0.2~0.6 m•s^-1。     

近10 a来祁连山植被覆盖变化研究

NDVI作为植被生长状况及植被覆盖度的最佳指示因子,被认为是监测地区或全球植被和环境变化的最有效指标。基于2000-2011年250 m分辨率的MODIS NDVI数据并结合气候资料,采用最大值合成法、均值法、斜率分析法、相关分析法,研究祁连山生长季植被覆盖的时空变化及其与气候因子的相关性。结果表明：祁连山植被覆盖总体上自西向东递增,呈现东多西少的分布格局;植被覆盖变化存在明显的空间差异,表现为中西部植被覆盖增加,增加面积为79 149 km2,占祁连山总面积的52.93%;东部植被覆盖减少,减少面积为22 865 km2,占祁连山总面积的11.09%。近10 a来植被覆盖整体上呈增加趋势,生长季各月植被覆盖整体上呈增加趋势,全球气候变暖导致的降水增加是祁连山植被覆盖增加的主要原因。NDVI与气温、降水的相关性较高并存在一定的滞后性,6、7月NDVI分别与前期1月和前期2月的降水显著相关,相关系数分别为0.788和0.684;8、9月NDVI分别与当月、前期1月的气温极显著相关,相关系数分别为0.825和0.829。     

1957—2015年叶尔羌河流域气候变化特征及其径流响应

根据流域内气象、水文站点的长期观测数据,利用线性趋势、相关系数、累积距平、Mann-kendall(M-K)突变检验等方法分析不同区域的干、湿季气候变化特征,并假定不同的气候情景组合,分析径流对气候变化的响应程度。结果表明:(1)1957-2015年4个单元气温和降水量呈增加趋势;除上游外,相对湿度、平均风速和大风日数呈减小趋势,流域径流量呈增加趋势。(2)气温在1996年发生突变;降水量未出现明显突变点;相对湿度在2005年左右发生突变;除下游外,平均风速在1983年发生突变;径流量于1993年发生突变,突变后径流量增加了9.08×10^8m^3。(3)相关性分析显示,流域径流量与湿季平均气温、平均最低(最高)气温呈极显著正相关,与湿季平均风速、大风日数和相对湿度呈负相关,除上游径流与干季降水量呈正相关外,其他区域与降水量呈负相关。(4)敏感性分析表明,当降水量不变,气温升高1℃,径流量增加9.06%;当气温不变,降水量增加10%,径流量减小1.67%,这主要与径流组成有关。流域77.4%的径流量来自雪冰融水补给,当降水量增加时,气温降低,减少了冰川积雪的融化,因而流域径流与气温呈正相关,与降水量呈负相关,且对气温变化更敏感。     

1965-2012年新疆北部地区气候变化及其对北极涛动的响应

近年来,增温增湿趋势影响着新疆北部(以下称北疆)的生态系统与农牧业发展,有必要对北疆气候变化及其归因进行深入剖析.根据北疆地区23个台站月平均气温、降水资料和北极涛动指数(AOI)标准化序列资料,采用线性倾向估计、累积距平、滑动t检验、相关分析、小波变换等统计方法,分析了1965-2012年北疆地区气温与降水的变化特征及其对北极涛动(AO)的响应.结果表明:①北疆年平均气温与年降水量变化呈上升趋势,线性倾向率分别为0.41 ℃·(10a)-1及11.26 mm·(10a)-1;二者发生突变时间分别在1988年和1986年前后;突变后,北疆春、秋、冬季增温显著,夏季气温增幅不明显;北疆降水量各季都有所增加,且以冬季增幅最大.②北疆气温、降水与AOI的变化周期具有一定程度的相似性:冬、夏季气温及降水与AOI在准3 a尺度周期上有很好的频域对应关系.③北疆冬季气温序列与AOI相关性较高;北疆冬季气温、降水与AO变化在多个周期尺度上呈显著相关且滞后0.5 ～1 a,说明AO变化对北疆气温和降水具有实际预报价值.