在全球气候变化背景下,森林的地理分布与生态过程研究受到越来越多的关注。森林对气候变化的响应是一个复杂的过程,在已有模拟方法中,林窗模型和全球植被动态模型由于考虑了气候作用下植被的演替与更新等机理,能较为合理地模拟气候变化背景下森林的瞬态响应,是目前气候变化研究的热点之一。全球植被动态模型以植物功能类型(PFTs)表示区域森林植被组成,通过模拟PFTs比例的变化来反映森林地理分布格局的动态变化。通过回顾上述两类模型的发展历程,梳理了模型在模拟研究森林地理分布及生态过程中,对过去和未来气候变化的潜在响应方面的应用,并针对模型中存在的不足,提出今后应在动态模型多尺度研究、加强模型对非气候因子的描述、模型间比较、多源遥感数据与模型同化等方面开展重点研究。

建立的林窗模型ＮＥＷＣＯＰ，被证明适合于模拟小兴安岭天然森林的分布、生长和演替，并可用于跟踪现有森林的生长和演替动态。在ＧＩＳＳ２ｘＣＯ２ 和ＧＦＤＬ２ｘＣＯ２ 气候变化情景下对现有林分的模拟实验显示： 小兴安岭森林对气候变化具有敏感性； 尽管森林对不同气候变化情景的响应明显不同，但基本趋势是一致的，即蒙古栎等阔叶树在森林中将占越来越大的比例

林窗模型是研究森林生态系统对全球气候变化响应的有效工具。应用贡嘎山森林演替模型(GFSM)模拟气候变化对贡嘎山东坡冰川退缩和泥石流迹地森林演替过程的影响,并根据IPCC第4次评估报告,选择最具代表性的3种气候变化情景(B1、A1B和A2),比较分析了不同情景下森林树种组成、优势树种径级结构和林地土壤碳氮动态特征。结果表明:维持目前气候状况不变时,贡嘎山东坡冰川退缩和泥石流形成的迹地,经过典型的川滇柳、冬瓜杨和桦树先锋群落演替阶段,最终将恢复为冷杉林。若气候变化情景(A1B和A2)发生,繁殖能力和耐性较强的树种,如高山松和桦树,可能取代喜冷湿环境的冷杉,成为这一地区的优势树种。届时,森林生物量和...

利用吉林省公主岭黑土长期定位试验站点1990~2005年玉米生长监测数据,包括玉米生长发育及产量的详细观测资料和玉米田间管理数据,以及详细土壤资料和逐日气象观测资料,运用通用似然不确定性估计方法 (GLUE),完成玉米品种参数的校验以及CERES-Maize模型适应性验证,模拟了该地区1952~2010年各气象要素变化对玉米单产影响。研究表明:1952~2010年的气象观测资料显示,该地区总体呈降水量和太阳辐射量逐渐减少,气温和CO2浓度逐渐升高的趋势。通过模拟研究表明,在保持品种和田间管理措施不变的情况下,气候变化对玉米单产总体呈负面影响。降水量和太阳辐射量与玉米单产之间均呈显著的正相关,相...

简述近数十年气候变化对热带森林的影响,包括:1)热带地区气候变化;2)热带森林分布区变化;3)热带森林生长动态;4)热带森林生物多样性和森林组成变化;5)热带森林碳储量变化。

论文以重庆市石柱县三星乡石星村为样区,基于2004年森林景观格局的相关数据,运用Logistic逐步回归方法筛选出了不同时期对石星村森林景观格局具有决定作用的影响因子,并采用CLUE-S模型对石星村2014年森林景观分布格局进行了模拟与验证。此基础上,分别基于历史发展趋势、"农二代"返乡潮以及工商资本介入3种情景模拟石星村2024年的森林景观格局,利用景观格局指数对2004—2024年间3种情景下的景观格局动态及破碎度进行研究。结果表明:1)利用石星村2004年的森林景观格局分布图对2014年森林景观格局

论文以重庆市石柱县三星乡石星村为样区,基于2004年森林景观格局的相关数据,运用Logistic逐步回归方法筛选出了不同时期对石星村森林景观格局具有决定作用的影响因子,并采用CLUE-S模型对石星村2014年森林景观分布格局进行了模拟与验证。此基础上,分别基于历史发展趋势、"农二代"返乡潮以及工商资本介入3种情景模拟石星村2024年的森林景观格局,利用景观格局指数对2004—2024年间3种情景下的景观格局动态及破碎度进行研究。结果表明:1)利用石星村2004年的森林景观格局分布图对2014年森林景观格局进行模拟,总体精度达到了85%,Kappa指数均值达到0.816,这表明CLUE-S模型对石星村森林景观的格局变化具有良好的模拟能力;2)在预设的3种情景下,样区森林景观一直占据20 a间景观基质的主导地位,林区分析结果显示出林地总面积没有明显减少,且相较于2004年的林地总面积表现出增加的趋势。3种情景下退化林地面积均呈减少的趋势,其中,相较于历史发展趋势,"农二代"返乡潮情景下退化林地的减少均伴随着人工林和农用地面积的增加,而工商资本介入情景下退化林地的减少伴随着人工林面积的增加和农用地面积的减少;3)在林地的空间分布上,各林地类型的分布存在一定的规律性,其中退化原始林主要集中分布在中东部低山、深丘区,次生林、退化林地和人工林呈镶嵌格局,分散于主要基质性景观中;4)样区在3种情景模拟下,森林景观破碎化程度存在差异。总体来说,"农二代"返乡潮和工商资本介入两种情景下森林景观恢复较好。研究结论可为石星村未来森林景观管理、规划及政策的制定等提供参考依据和决策支持。

【目的】明确1996—2017年气候变化对天目山落叶阔叶林乔木层[胸径(D_(BH))≥10 cm的植株]的群落组成与结构、生物多样性和植物区系的影响。【方法】采用样地调查法对浙江天目山国家级自然保护区落叶阔叶林25个400 m~2样地进行调查，使用2期(1996年和2017年)调查数据和天目山1996—2017年气象数据，对落叶阔叶林乔木层动态进行分析。【结果】(1)乔木层树种生活型组成发生变化，常绿树种的株数占比从17.5%提高至35.5%，提高了102.9%，落叶树种的株数占比从82.5%下降至64.5%，下降了21.8%。群落外貌已悄然发生变化。(2)乔木层树种更替剧烈，整体退出4科6属8种，进入1科3属4种，退出和进入树种变幅达27.3%。稀有种和偶见种的退出和进入是引起乔木层物种数量变化的原因。(3)乔木层中不同树种的作用发生变化，重要值排前17位优势树种变幅为47.1%，其中，常绿树种交让木Daphniphyllum macropodum的重要值从第19位的1.88%增加到第3位的10.36%；常绿树种重要值占比从22.6%提高至36.3%。常绿树种在乔木层的作用正在不断增加。(4)乔木层α多样性稍有减少，各类指数降幅为-9.1%～-3.1%。常绿树种α多样性指数有所增加，变幅为-3.0%～51.8%。(5)植物区系趋于热带成分。科的热带成分占比从55.6%提高至58.3%；属的热带成分占比从25.0%提高至30.3%。(6)径级结构均呈倒“J”型，群落稳定；小径级常绿树种的株数提高了165.3%，中径级常绿树种的株数提高了45.5%，大径级无明显变化。1996年乔木层增长型树种有11种，稳定型树种有1种，衰退型树种有4种。2017年乔木层增长型树种有7种，稳定型树种有5种，衰退型树种没发生变化。短毛椴Tilia chingiana、青钱柳Cyclocarya paliurus、香槐Cladrastis wilsonii和色木槭Acer pictum退出增长型，进入稳定型。台湾松Pinus taiwanensis、细叶青冈Cyclobalanopsis shennongii、四照花Cornus kousa subsp.chinensis、交让木和天目槭Acer sinopurpurascens生长潜力增强。【结论】气候暖湿化背景下天目山落叶阔叶林乔木层动态变化非常显著，落叶阔叶林乔木层外貌已从落叶树种占据优势向常绿与落叶树种均衡状态演替，生物多样性稍有减少，植物区系趋向于热带成分。表7参39

在全球气候变化加速植物生长和生物量积累的背景下,氮素是森林生态系统初级生产力的主要限制因子之一。根系分泌物所介导的根际微生物过程在驱动森林生态系统土壤养分循环和增加氮素有效性方面具有重要意义。基于此,本研究综述了模拟根系分泌物输入对森林土壤氮素矿化、硝化与反硝化过程的影响及其机制。发现根系分泌物中的有机酸、糖类和氨基酸等物质均能促进有机质的分解和氮素矿化,在一定程度上能缓解植物对氮的需求。不同碳含量和碳氮比的根系分泌物输入驱动根际微生物行使不同养分利用策略,通过生物和非生物作用,根系分泌物矿化有机质中的氮素供给植物吸收利用;根系分泌物中的生物硝化抑制剂能抑制土壤硝化作用,减少氮素的淋溶;根系分泌物还通过控制根际与氮转化相关的反硝化细菌群落来促进土壤反硝化作用。综上,植物通过增加根系分泌物的输入能提高地下碳分配,影响根际土壤氮素转化,在维持森林土壤氮素循环和缓解养分限制等方面具有重要作用。表2参70

理解森林景观的动态变化对于制定合理的森林管理措施和恢复规划有着重要的现实意义。应用空间直观森林景观模型(LANDIS)模拟小兴安岭友好林业局在当前天保工程方案下(P1)、自然演替方案下(P2)以及采伐后完全依赖天然更新方案下(P3)森林景观的动态变化。模拟结果表明:不同的森林管理方案对树种分布面积百分比、空间格局和年龄结构有显著的影响。与其他两个方案比较,当前天保工程方案(P1)可以显著增加造林树种(红松、落叶松和蒙古栎)面积,提高树种的聚集程度,减小白桦所占面积,但是在模拟的前50年,人工更新造林措施使得幼龄林所占面积百分比显著增加,而成过熟林的增加以及建立合理的林龄结构仍需很长的时间。

全球气候变化研究的焦点之一就是根据物种特征和植被类型分布与气候的关系,反演地质时期的气候特征,预测未来气候变化趋势。林线作为气候变化的"强信号",是全球气候与环境变化的敏感指示器。不同尺度林线研究差异显著,均可反映诸多尺度气候变化信息。基于此,文章创新从样点尺度、景观尺度和区域尺度分别阐述了林线研究方向、国内外研究现状与方法新动向。通过新视角较全面系统地概括了林线与气候变化的响应机制。

运用改进的林隙模型ZELIG,对北京松山自然保护区的森林动态进行模拟和验证.结果如下:①模型能够合理地模拟华北暖温带阔叶林区森林的演替过程;群落先锋树种以山杨、白桦为主,100年后可达到相对稳定;建群种包括蒙古栎和油松,这两个种互为消长,栎类优势更显著.②模型较准确地量化模拟出树种组成和生物量,其中,建群种的模拟结果与观测值基本一致;先锋种模拟结果总体优于单个树种的模拟.③对松山自然保护区的森林演替趋势进行预测:不同的初始状态对森林组成和生物量有较大影响,但系统都有回复到同一状态的趋势,且起始于蒙古栎林比起始于油松林回复速度快;有林地中的伴生种受压状态明显;起始于蒙古栎林时生物量均值最大,而起...

近百年来,地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。这种全球性的气候变暖,是由自然的气候波动和人类活动增强的温室效应共同引起的。我国的气候变化趋势与全球气候变化的总趋势基本一致。未来50-100年全球和我国的气候将继续向变暖的方向发展。

本文以OSU模型和以GFDL、GISS、NCAR、OCU及UKMO等模型的综合分析对中国气候变化的预测为基础,讨论大约在2020年大气CO_2浓度两倍时对中国森林变化的预测途径。以杉木林的生长、产量和分布、大兴安岭寒温带林区的树种组成和生长,以及我国森林带的可能变迁为例进行了讨论。

利用ECHAM5/MPI-OM全球海气耦合模式模拟的当代(1986-2000年)和IPCC A1B情景下未来(2011-2025年)2×15a的模拟输出格点场资料,驱动20 km高水平分辨率区域气候模式RegCM3进行西南地区气候变化的数值模拟,主要分析未来地面温度和降水的可能变化。结果表明:①通过与32个地面气象站观测资料和CRU资料对比分析,RegCM3能够很好的模拟研究区基准时段地面温度和降水的局地分布特征。②A1B情景下未来西南地区年、四季平均温度均明显增加,北部温度变化幅度大于南部。③最高/最低温度一致升高,冬季最高/最低温度变化幅度大于夏季;年、秋冬季降水有所增加,冬季降水增加明显,而春夏季降水略有减少。④研究区未来春夏季温度升高、降水减少的趋势可能导致局部地区高温、干旱等极端天气的可能性增大;同时冬季降水增加,可能加重局部地区洪涝灾害的风险。