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[期刊] 林业科学
[作者]
王亚 王军辉 王福德 刘逸夫 谭灿灿 袁艳超 聂稳 刘建锋 常二梅 贾子瑞
【目的】探究红皮云杉地理分布格局与气候变化的关系，模拟红皮云杉在不同时期气候变化下的潜在适生分布区，为红皮云杉的资源管理和多样性保护提供科学依据。【方法】基于我国红皮云杉59个现有分布点数据和Worldclim网站下载的19个气候变量，采用最大熵模型（MaxEnt），模拟红皮云杉在现代、末次间冰期（LIG）、末次盛冰期（LGM）、全新世中期（MH）以及未来2个时期（2050s和2070s）2种排放气候场景（RCP4.5和RCP8.5）下的适生分布区，分析限制红皮云杉地理分布的主要环境因子，推测其生物避难所，预测其在未来气候变化情景下的变化趋势。【结果】MaxEnt预测结果可靠，训练数据集和测试数据集的平均AUC均大于0.99，具有极高可信度。最暖季度降水量（Bio18）、气温季节性变动系数（Bio4）和降水量季节性变化（Bio15）是限制红皮云杉地理分布的主要变量，贡献率分别为40.6%、28.9%和24.6%。红皮云杉当前适生区包括中国的大兴安岭、小兴安岭、长白山地区；红皮云杉在LIG、LGM和MH时期的适生区面积分别为当前的102.59%,105.20%和100.53%；从末次盛冰期到现代，其分布中心具有向东南、再向东北、再向西南的迁移趋势。未来气候情景下红皮云杉的适生区面积呈减少趋势，RCP4.5-2050s、RCP4.5-2070s、RCP8.5-2050s和RCP8.5-2070s情景下的适生区面积分别为当前时期的99.06%、96.88%、98.05%和95.08%，高适生区边缘呈片段化分布，小兴安岭腹地和长白山腹地的种群较为稳定。【结论】相对于温度，降水对红皮云杉地理分布的影响更重要。红皮云杉在末次盛冰期发生种群扩张，从全新世中期到现代其种群持续收缩。通过种群遗传多样性、适生区预测和孢粉化石等推测长白山腹地和小兴安岭腹地是红皮云杉的间冰期避难所。未来气候情景下，红皮云杉适生区面积缩小，其分布中心有向高海拔和高纬度地区迁移的趋势，应考虑优先保护大兴安岭北部到中部、长白山西部和张广才岭北部等高适生区的边缘种群。
关键词：
红皮云杉 最大熵模型 气候变化 适生区
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
何馨 马文旭 赵天田 杨小红 马庆华 梁丽松 王贵禧 杨振
【目的】探讨末次间冰期以来平榛物种复合体（平榛、川榛、滇榛）的历史分布变迁，了解其地理分布对环境演变的响应机制，旨在为厘清3个物种的进化关系提供借鉴意义，也为资源保护和开发提供科学依据。【方法】基于平榛物种复合体3个近缘种的分布数据及相应的筛选后的环境变量，利用MaxEnt模型及ArcGIS软件对平榛物种复合体在末次间冰期、末次盛冰期、全新世中期和现代的潜在分布区进行模拟，以探究其历史分布变迁，并划分适生区等级；将3个近缘种在不同时期的分布区域进行叠加，推测其避难所，并采用榛孢粉数据进行验证；最后，利用主成分分析法探究3个近缘种的生态位分化情况，并对主要环境影响因子进行综合评价。【结果】从整体来看，平榛和川榛的前2位主要环境因子贡献度相差不大，且滇榛前2位主要环境因子均与水分有关，相对于温度，水分对3种树种的分布有着更重要的影响。从适生区面积来看，平榛的适生区面积在冰期呈收缩趋势，进入全新世中期后面积又有所扩张，川榛和滇榛的适生区面积却与之相反；适生区区域重叠后得到的3个近缘种的避难所与孢粉信息较吻合。【结论】本研究较为准确地模拟了平榛物种复合体在4个时期的适生区分布变迁，探究了其生态位分化情况，并推测了其生物避难所，可为未来气候变化背景下中国境内榛资源保护和管理开发提供一定的科学依据。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
任正超 朱华忠 史华 柳小妮
潜在自然植被(PNV)对生态环境的修复与重建、自然保护区的规划与建设和农牧业的生产与发展均有着重要的指导作用。研究基于综合顺序分类系统(CSCS),利用最后间冰期至未来2070s六个时期的温度和降水量数据,模拟中国PNV的时空分布格局及其对气候变化的响应。研究结果表明:(1)CSCS将六个时期中国PNV分别划分为39、37、38、40、40和40类以及10个类组。(2)寒冷干旱型类组主要分布在西北,温暖湿润型和炎热潮湿型则分布在中东部和南方。除冻原和高山草地、冷荒漠、半荒漠和温带森林草地4个类组呈现下降趋势外,其余均为上升趋势。(3)温带森林草地转变为亚热带森林草地的面积最大,占总变化面积的35.4%。(4)CSCS既未包含人类活动影响因素,又能模拟长时间序列的PNV演替。(5)最后间冰期至未来2070s,森林类组向纬度和海拔高度更高的北方及青藏高原移动。研究结果进一步明确了PNV概念的界限,揭示了气候变化对PNV演替的作用机理。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张超 陈磊 田呈明 李涛 汪荣 杨启青
云杉矮槲寄生（Ａｒｃｅｕｔｈｏｂｉｕｍ ｓｉｃｈｕＡｎｅｎｓｅ）是一种寄生性种子植物，主要寄生于云杉属植物，近年来对我国＂三江源＂地区的云杉天然林和次生林造成严重危害。本研究利用ＧＡｒＰ和ｍＡｘｅｎｔ生态位模型，基于已报道的云杉矮槲寄生分布点的数据，对其在中国的分布区进行了预测和分析，并采用ｒｏｃ曲线对预测结果进行检验和评价。结果表明：ＧＡｒＰ模型预测的分布范围较广，ｍＡｘｅｎｔ内部层次更细致，为得到最佳结果，将２个模型的预测结果赋予一定的权重（４∶１）从而获得最佳结果；ｒｏｃ曲线评价结果表明，ＧＡｒＰ－ｍＡｘｅｎｔ模型的Ａｕｃ值为０．９３７，达到了极高的精度。通过该模型预测可见，云杉矮槲寄生．．．
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
贺晓慧 宁小莉 郭彦龙 卫海燕
通过获取文冠果的种群分布点,基于影响文冠果生长的气候地理环境因子构建MaxEnt模型,探讨影响文冠果生长的主导气候地理环境因子条件,利用ArcGIS10.1平台对当前气候环境下文冠果的适宜种植区进行分析,并对未来不同气候情景下文冠果的适宜种植区进行预测,为文冠果的资源保护和未来种植提供理论依据和科学参考。结果表明:1)影响文冠果种植分布的主要因子有年降水量、年平均气温、温度年较差、高程和最干季降水量;2)在当前气候情景下,文冠果的高适宜种植区面积、适宜种植区面积、低适宜种植区面积和不适宜种植区面积分别占全国总面积的1.17%、2.85%、3.78%和92.20%,高适宜种植区主要分布在陕西、山西和甘肃;3)在未来不同的气候情景下,文冠果的高适宜种植区、适宜种植区的面积均呈扩大的趋势,随着时间的推移,文冠果的高适宜种植区和适宜种植区的面积也呈扩大趋势。
[期刊] 林业科学
[作者]
王婧如 王明浩 张晓玮 孙杉 赵长明
【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。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
张鸿辉 舒旭 余新林 朱恩骄 和秋菊 赵敏 易传辉
【目的】对濒危物种细尤犀金龟适生区进行预测，为其保护提供理论依据。【方法】基于地理分布记录和环境变量数据，采用MaxEnt模型，利用27个有效分布点和19个环境因子，借助ArcGIS软件模拟细尤犀金龟在中国当前气候条件和未来（2050s，2070s）RCP2.6与RCP8.5此2种气候条件下的适生分布区，并筛选出影响分布的主导环境因子。【结果】对19个环境因子采用MaxEnt模型重复进行10次运算，计算出AUC值为0.986，表明MaxEnt模型精度高，同时去除掉贡献率和置换重要值较低的环境因子。采用MaxEnt模型中的“刀切法”筛选得到6个环境因子并进行分析，最终根据贡献率得出影响细尤犀金龟潜在地理分布的主导环境因子前4位依次为温度季节性（BIO4，53.7%）、最热季度的降水（BIO18，13.5%）、年降水量（BIO12，12.2%）和等温性（BIO3，11.8%）。在当前气候条件下，细尤犀金龟高适生区主要位于云南南部、西藏南部区域以及台湾中部零星区域。在2050年RCP2.6与2070年RCP8.5排放情景下，高适生区面积在台湾、云南和西藏部分地区虽有小幅度增加，但其它排放情景下的面积均有所减少。【结论】温度季节性、最热季度的降水、年降水量、等温性、最冷月份的最低温度和年温差是影响细尤犀金龟在中国潜在分布的主导环境因子。细尤犀金龟适生区的预测结果与其当前在中国的实际分布情况基本一致，但由于栖息地丧失、破碎化、退化以及生境的严重破坏，其未来的实际适生分布区存在进一步缩小和破碎化的趋势，濒危物种细尤犀金龟生存环境不容乐观。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
严中伟 魏和林
小冰期是数千年来最引人注目的一个冷期，也是近百年变暖的直接历史背景，该时期我国农业扩展范围已与现代相差无几。自然植被被农业植被替换， 对区域水循环和气候变化都产生影响。比较冷暖时期该类影响之差别，有利于认识土地覆盖与气候的联系。文中利用全球和区域气候模式， 考察小冰期和现代两种全球背景下我国区域土地覆盖变化对七月平均气候状况的影响。结果表明：小冰期夏季偏冷地区主要在北方，农业具有减缓小冰期大尺度降温的效应，而在较温暖且温度变化较小的华南和华中地区，农业则起一定的降温效应；农业对现代气候下的降水影响不大，但在小冰期背景下却导致降水减少
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
马晓乾 滑莎 宋小双 赵红盈 遇文婧 范海娟
通过不同损伤处理模拟地下害虫取食红皮云杉幼苗根部,分析测定不同程度损伤后红皮云杉幼苗根部中保护性酶和防御酶活力的变化情况。结果表明:不同损伤处理模拟地下害虫取食后,均不同程度诱导了幼苗根部保护酶和防御酶活力的升高,表明模拟昆虫取食后诱导红皮云杉幼苗增加了抗虫性;其中25%损伤诱导红皮云杉幼苗根部过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活力均较对照升高明显,而50%和75%损伤程度诱导与对照相比较有所升高,但不明显;其中25%损伤后5 d CAT活力,25%损伤后12 h和3 d、50%损伤后6 h和10 d SOD活力,25%损伤后3、6、...
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
杨怀志 李靖 赵昕奕
利用1971—2010年中国气温数据和区域协同降尺度试验东亚地区项目组RCP 4.5和RCP 8.5情景下未来气候预估数据,分析了5℃为界限温度表征的气候生长期演变规律。结果表明:(1) 1971—2010年,全国大部分地区气候生长期略有增加,生长期开始日期提前为主要特征;(2)在RCP 4.5情景下,气候生长期开始日期的提前主要表现在华东和华中地区以及青藏高原地区,结束日期的推迟表现在青藏高原地区中部、南部和东部以及新疆的"三山地区",推迟日数均在30 d以上;(3)在RCP 8.5情景下,气候生长期开始日期受影响范围在RCP 4.5情景的基础上有所增加,变化日数大幅增加,结束日期则是长江流域以北及青藏高原地区变化日数均较大,长江流域以北和青藏高原地区的气候生长期均延长20 d以上;(4)青藏高原地区气象站点较少,地形地貌较为复杂,结果精度虽受影响,但无论是过去40年还是未来情景,其北部地区对生长期开始日期的变化最为敏感。
关键词：
全球变暖 气候生长期 变化趋势 中国
[期刊] 林业科学
[作者]
王小平 王九龄 刘晶岚 王国治
白皮松（ＰｉｎｕｓｂｕｎｇｅａｎａＺｕｃ．ｅｘＥｎｄｌ．）分布在２９°５５′～３８°２５′Ｎ和１０３°３６′～１１５°１７′Ｅ的范围内，在我国山西、陕西、甘肃、河南、四川、湖北及湖南北部７个省区均有分布，分布区横跨暖温带、北亚热带及中亚热带３个气候带...
关键词：
白皮松,分布区,气候区划
[期刊] 资源科学
[作者]
李兰海 白磊 姚亚楠 杨青
新疆地区地形复杂且地面观测站点分布稀疏,降低了以往基于中国地区的气候变化预估效果。在降尺度方法中,偏差校正方法相对于区域气候模式和统计降尺度方法,对于区域气候变化预估更加实用和经济。本文采用Delta方法对24个GCMs模型月数据降尺度至0.5°水平分辨率,分析A1B、A2和B1三个情景下新疆未来气候变化格局。结果表明到2099年三个情景下年平均气温分别为10.0℃、11.1℃和8.5℃,年降水量有显著的增加趋势。在中天山地区、伊犁河流域、天山南坡和塔里木河下游地区的带状区域增温幅度小于北疆准噶尔盆地、帕米尔高原和昆仑山北坡。对于年降水量,在南疆西部相对于参考时期呈现微弱的减少趋势,在昌吉地区...
[期刊] 资源科学
[作者]
吴良 沈镭 成升魁
农作物潜在分布区是掌握农作物分布范围、估算农作物产量、评估气候变化对农业生产的影响、规划调整农业种植结构,以及规避自然和市场风险等的重要参考。中南半岛是全球水稻种植最为集中的地区之一,对全球粮食安全意义重大。本文采用物种分布模型MaxEnt,对中南半岛水稻的潜在分布区进行模拟。研究结果显示:(1)高程、坡度、灌溉距离成本、等温性、年温度变幅、年降雨量、降水变异系数和最暖季降雨量等8个环境与气候因子是该地区水稻分布的主要影响因素;(2)将水稻样本按照种植类型分为3类(低地灌溉、低地雨养和高地雨养)进行模拟比利用全部样本进行模拟的精度显著提高;(3)中南半岛水稻的潜在分布区为1.140亿hm2,占全部国土面积的53.3%。本文模拟的潜在分布区可以为指引中南半岛、特别是澜沧江—湄公河流域水稻种植,保障区域粮食供给和优化农业产业布局提供科学支撑。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
张威 刘锐 刘亮
东亚季风气候控制下的山地与岛屿冰期历史、冰川规模及其分布规律对深入探讨中国第四纪冰川的发生机制以及全球变化具有重要的科学意义。最新的绝对年代结果显示,中国东部及东亚沿海岛屿山地(包括中国台湾岛,日本本州岛、北海道,朝鲜盖马高原,俄罗斯远东山地等)的冰期启动与消亡时间存在显著差异,但均严格控制在末次冰期范围之内,相当于深海氧同位素阶段(MIS)4至2,冰川的发育规模在末次冰期早中期(MIS3/4)大于末次冰盛期(MIS2)。对研究区各山地和岛屿末次冰期冰川发育的基本特点进行比较后,明确了影响东亚季风影响区冰川作用的主要控制性因素有:气候因素、构造因素、纬度因素和海陆位置等,它们控制着末次冰期冰川的发生、分布与期次。在此控制性因素影响下,东亚低海拔山地不会出现比末次冰期更早的冰川作用。
关键词：
东亚季风 冰进 构造 控制性因素
[期刊] 林业科学
[作者]
吕振刚 李文博 黄选瑞 张志东
【目的】探究河北省3个优势树种分布与气候因子的关系,并进行适宜分布区预测,以期为评估气候变化的影响及制定适宜未来气候变化的森林经营策略提供理论依据。【方法】依据河北省森林资源调查数据,选取华北落叶松、蒙古栎和油松这3个主要树种,采用ClimateAP气候模型生成当前及未来(2040—2069年和2070—2099年)与降水和温度相关的10个气候因子,利用MaxEnt生态位模型和基于3个气候变化情景(温室气体最低排放,RCP2.6;中度稳定排放,RCP4.5;高度排放,RCP8.5)的一致性预测,模拟3个树种当前和未来的潜在适宜分布区,并采取响应曲线分析主要气候因子对3个树种适宜分布区的影响。【结果】3个树种MaxEnt模型的受试者工作特征曲线下面积(AUC值)都大于0.85,具有较好的预测能力;当前3个树种主要适宜分布在燕山和太行山地区;影响3个树种分布的主导气候因子存在差异,华北落叶松主要受小于0℃年积温和湿季降水量的影响,蒙古栎则主要受最热月平均气温、Hargreaves水分亏缺和湿季降水量的影响,而最热月平均气温、湿季降水量、大于5℃年积温和年均气温是影响油松分布的主要气候因子;一致性预测表明,在2040—2069年,河北省华北落叶松分布面积明显扩大,蒙古栎分布面积变化较小,而油松分布面积显著缩小;在2070—2099年,3个树种的适宜分布面积都显著缩小,幅度均超过3%。【结论】随着气候变化,3个树种均有向高海拔地区迁移的趋势,但在经纬度方向上的分布变化不大。在未来3个树种的适宜分布区,采取人工手段(如造林)辅助树种扩散以适应气候变化,有利于提高森林生产力,构建健康稳定的森林生态系统。
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