雅鲁藏布江中上游沙生植物群落结构及多样性分布格局（英文）

雅鲁藏布江流域作为西藏重要的人口聚居区,其植物群落结构及多样性格局吸引着众多学者的关注。本文沿雅鲁藏布江中上游流域河岸两侧原生生境设置44个样地,共计220个样方,计算植物的重要值并进行群落分类。结合1985–2015年多年平均降水量和多年平均气温数据以及样地的坡位、坡度等生境数据,采用偏冗余分析(偏RDA)的方法探讨雅鲁藏布江中上游地区植物多样性分布格局及其环境影响因素,根据样地的生物多样性指数预测雅鲁藏布江中上游地区植物多样性分布格局。结果表明:研究区植被群落按重要值划分为垫型蒿—紫花针茅群落、藏沙蒿—羊茅群落、金露梅—固沙草群落、三角草—冷蒿群落、高山嵩草群落、砂生槐—臭蒿群落、砂生槐—白草群落等7个群落;生物多样性随着经度降低、纬度升高和海拔增加而减少;雅鲁藏布江中上游植物多样性分布格局具有明显的地带性特征,水分和热量对植物多样性分布格局的解释率分别为19.3%和5.7%,而二者共同解释了60.8%的空间变异,耦合效应明显;雅鲁藏布江中上游地区植物多样性呈现由西北向东南逐渐升高的分布格局。     

雅鲁藏布江中上游植物群落的数量分类与排序（英文）

本文基于雅鲁藏布江流域植被调查数据和环境数据对研究区植被群落组成、物种组成与环境关系进行数量生态学分析。结果表明:(1)采用TWINSPAN分类法把雅鲁藏布江中上游地区的44个调查样地划分为7个群落类型,分别是垫型蒿+紫花针茅群落、纤杆蒿+紫花针茅+藏沙蒿群落、高山嵩草群落、三角草群落、砂生槐+水栒子+白草群落、冷蒿群落以及金露梅+固沙草群落。(2)DCA排序显示,样地和物种的分布格局主要受经度和海拔因素的影响。(3)CCA排序的结果再次表明,经度变化引起的温度和降水的改变是控制整个雅鲁藏布江中上游植被群落类型形成和变化的主要因子,并将自然植被分成了针茅、沙蒿等为优势种的荒漠草原群落(源头地区),固沙草、青藏薹草为优势种的高寒草原群落(中游地区),以及灌丛、农田等植被群落(雅江与年楚河汇流处)。     

西藏砂生槐种群结构与点格局分析

以雅鲁藏布江中游砂生槐种群为研究对象,采用相邻格子法分别在半固定沙地和固定沙地设立20 m×30 m的样方,通过对不同生境条件下种群年龄结构、空间分布格局以及不同径级空间关联等方面的研究,探讨了砂生槐种群结构与空间格局及其影响因素。结果表明,半固定沙地和固定沙地砂生槐种群年龄结构与种群（总和）特征基本一致,均呈基部宽、顶部狭,随径级增大个体数减少的趋势。砂生槐种群中幼龄体的空间分布呈明显的集群分布,随着年龄等级的增加,由中幼龄体不同尺度下的集群和随机分布交替出现过渡到大龄等级下的随机分布。半固定沙地砂生槐种群不同径级的空间关系有正相关和不相关两种方式,变化趋势是随着径级差距的加大,幼体与其他径级砂生槐的空间正相关性逐渐减弱;固定沙地砂生槐种群不同径级的空间关系均呈正相关。     

雅鲁藏布江中游干旱沙地砂生槐种群结构与点格局分析

砂生槐（Sophora moorcroftiana）是雅鲁藏布江中游干旱河谷区植被群落的重要建群种,具有极强的耐瘠薄、抗风沙等生态适应性和防风固沙、保持水土功能。为了揭示砂生槐种群的结构、生长特征和空间分布规律,运用大小级组成和Ripley’s K函数分别研究了砂生槐的种群结构和空间点格局,发现砂生槐个体主要集中在中等大小（冠幅40～80 cm,高度20～40 cm）范围,幼苗期成活率较低,中等个体抗逆和生存能力较强。砂生槐种群的发展演替过程可以概括为：少数个体集群性定居→在原有聚集尺度范围繁殖→种群改良局部环境,密度增大,种内竞争加剧→种群向更大尺度扩散和壮大,演替进入顶极阶段。砂生槐种群各大小级都呈现以9 m左右尺度斑块状聚集分布的特征,在实地生态恢复过程中应遵循其生长和自然分布规律,人工栽培中应重点注意冠幅＜20 cm、高度＜13 cm阶段幼苗的抚育,另外应首先选择土质等条件相对优越的小生境种成适当规模的集群分布形式,充分发挥其防风沙的能力、提高栽培成活率和固沙效率。     

玉龙雪山植物物种多样性和群落结构沿海拔梯度的分布格局

生物多样性沿海拔梯度的变化是多样性环境梯度格局研究中的一个热点问题。在对滇西北玉龙雪山2 900 m~4 200 m间沿海拔梯度进行的群落调查基础上,对植物物种多样性和群落结构的垂直分异格局进行了分析。结果表明:1)在16个样地中共记录植物物种261种,分属78科,158属,其中木本植物36种,灌木植物71种,草本154种。2)沿海拔梯度,森林群落的最大树高、最大胸径、平均树高和平均胸径等群落结构指标均呈单峰分布格局。3)随着海拔的升高。木本和草本的物种丰富度,先增加后下降;而灌木层的物种丰富度随着海拔的上升呈明显下降格局。4)木本层和灌木层的β多样性(Cody指数)随海拔升高,总体呈减小趋势,而草本层β多样性显示出单峰分布的垂直格局。     

不同温度和沙埋深度对砂生槐种子萌发及幼苗生长的影响

在沙地环境中,沙埋是影响植物种子萌发和幼苗存活的一个重要因素。砂生槐是西藏特有的沙生植物,主要分布在雅鲁藏布江中游地区及拉萨河、年楚河等主要支流宽谷区。对砂生槐幼苗进行了控制沙埋试验,研究了不同温度和沙埋深度对砂生槐种子萌发特性的影响。结果表明,温度和沙埋深度显著影响砂生槐种子的萌发率和出苗率。在15～30 ℃的温度范围内,随着温度的升高,种子萌发率显著下降,15 ℃时,其种子萌发率达到最高值;砂生槐种子能在深度≤10 cm的沙埋中萌发,≤8 cm的沙埋中出苗,在此范围内,随着沙埋深度的增加,砂生槐种子的萌发率和出苗率逐渐降低。沙埋深度在植株高度的33％时,砂生槐幼苗能够存活,且总生物量大于未沙埋幼苗;当沙埋深度增至植株高度的66％时,砂生槐幼苗存活率降至43％,生长受到抑制;而当沙埋深度增至植株高度的100％和133％时,没有砂生槐幼苗存活。可见砂生槐植株在适应沙埋环境方面主要采用调整生物量分配模式的生态对策。     

西藏雅鲁藏布江中游下段沙地植被研究

沙地植被主要有沙地高山松林、巨柏疏林、砂生槐群系和固沙草群系。砂生槐＋多花亚菊群落是本区沙地植被演替的顶极群落，高山松林疏林可能会成为本区人为演替顶极群落，风沙活动是影响本区植被演替的主导因子，半固定沙区仅生长砂生槐灌丛阶段是沙地植被正逆向演替的临界状态。砂生槐和高山松在沙地具有天然更新能力和生长快的特点。     

天山-阿尔泰山拟南芥种群分布与环境的关系

中国的天山及其附近山脉是世界拟南芥及其近缘种的主要分布区之一。在对天山—阿尔泰山的浅山地带拟南芥生存分布多年调查的基础上,选取13个代表性样地及18个相关环境因子,研究了拟南芥种群生存分布与环境因子的关系。结果表明:双向指示种分析(TWINSPAN)将13个拟南芥样地分为4个群落类型:新疆绢蒿、新疆绢蒿—猪毛菜、新疆绢蒿—刺叶锦鸡儿—草原苔草、勿忘草—密穗雀麦—草原苔草4类,各类型对应的环境因子异质性明显。不同群落类型在去势对应分析(DCA)、主成分分析(PCA)和典范对应分析(CCA)各排序图中区分明显,与物种对应较好,与TWINSPAN分类结果基本一致。环境因子的PCA分析发现,坡向、有机质、电导率、pH、土壤含水量和有效钾(均为2个土层)是导致样地间环境异质的主要因素,且这些因子间多呈显著关联。CCA分析发现坡向、有机质、pH、电导率和土壤含水量(均为2个土层)与排序轴相关性最大,分析认为上述环境因子是决定物种分布及多样性格局的主导因子,与环境因子的PCA分析结果基本一致。研究还发现,坡向、土壤含水量(第2层)、有机质(第1层)和pH(两层)是影响各样地十字花科种数变化的主要因素,电导率(第1层)是影响...     

基于遥感和InVEST模型的白龙江流域景观生物多样性时空格局研究

以甘肃白龙江流域为例,结合遥感、GIS技术和InVEST模型,从景观地理学角度选取区域生境质量、植物净初级生产力和景观状态指数为评价指标,构建区域景观尺度上生物多样性空间格局综合评估方法,并在栅格像元尺度上开展白龙江流域景观生物多样性时空变化特征分析。结果表明：白龙江流域景观生物多样性空间格局差异显著,其生物多样性高值区主要集中在自然保护区和林业管护区,低值区主要分布在舟曲-武都-文县的白龙江两岸及其以北区域、宕昌县岷江沿岸、高寒稀疏植被区和高山积雪-裸岩区。1990~2010年,流域景观生物多样性较为丰富,整体呈现不断增长的趋势,个别局部区域减弱,其增长区主要体现在生态工程实施区和林业管护区,减少区多分布在人类活动频繁的城乡农耕区和灾害多发区。     

塔里木河下游绿洲-荒漠过渡带植物多样性特征及优势种群分布格局

结合10个断面的30个样地野外调查结果,采用物种丰富度指数(R)、Shannon-Wiener指数(H)、Simpson优势度指数(D)、物种均匀度指数(JSW)、Whittaker指数、Cody指数、扩散系数(C)、负二项参数(K)、平均拥挤度(m*)、丛生指标(I)、聚块性指标(PI)、Green指数(CA)、Cassie指标(GI) 综合分析了塔里木河下游绿洲-荒漠过渡带植物群落多样性及优势种群的空间分布格局。结果表明:塔里木河下游绿洲-荒漠过渡带优势种群为胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarix spp.)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum)、盐穗木(Halostachys caspica)、花花柴(Karelinia caspica)、芦苇(Phragmites communis)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)、甘草(Glycyrrhiza inflata)、罗布麻(Apocynum hendersonii),受生境中水分条件的影响,各种群均呈聚集分布格局;各群落α-多样性指数低,物种多样性呈梯度变化,受环境水土资源条件限制,物种丰富度变化为:绿洲内>交错区>荒漠区;受地下水埋深的影响,群落结构呈规律性变化:乔-灌-草结构—灌-草结构—单一灌木结构—灌-草结构—乔-灌-草结构;Whittaker指数、Cody指数显示群落β-多样性随着地下水埋深梯度发生变化,过渡带是绿洲和荒漠物种分布变化的分界地带。因此,地下水埋深是决定塔里木河下游绿洲-荒漠过渡带物种多样性和种群分布的决定因素。     

Quantitative Classification and Ordination of Plant Communities in the Upper and Middle Reaches of the Yarlung Zangbo River Basin

Based on vegetation survey data and environmental data of the Yarlung Zangbo River Basin, we conducted a quantitative ecological analysis of the vegetation community composition and the relationship between species and the environment in the study area. The results showed that 44 sampling sites and 68 plant species in the study area can be classified into seven subtypes: Artemisia minor + Stipa purpurea; Artemisia demissa + Stipa purpurea + Artemisia wellbyi; Kobresia pygmaea; Trikeraia hookeri; Sophora moorcroftiana + Cotoneaster multiflorus + Pennisetum centrasiaticum; Artemisia frigida; Potentilla fruticosa + Orinus thoroldii. Detrended correspondence analysis (DCA) indicated that both longitude and altitude play important roles in site and species distribution patterns. In addition, canonical correspondence analysis (CCA) revealed that in the upper and middle reaches of the Yarlung Zangbo River Basin, changes in temperature and precipitation caused by longitude are the main factors controlling the formation and transition of vegetation community types. Moreover, natural vegetation could be divided into three types: desert steppe community (source area), alpine steppe community (middle reaches region), and shrub community (confluence of Yarlung Zangbo River and Nyangqu River).     

雅鲁藏布江源头区的植被及其地理分布特征

雅鲁藏布江源头区是国家级重要生态功能区,该区域自然背景资料极为缺乏。2002—06和2002—11,结合遥感影像数据,对源头区主要河谷典型地理环境位点植被进行了2次地面踏勘。结果表明：源头区主要植被类型有高寒草原、高寒草甸、高寒灌丛以及高寒垫状植物和流石坡植物。高寒草原类型主要有紫花针茅(Stipa pur purea)草原、青藏苔草(Carex moorcroftii)草原、固沙草(Orinus thoroldii)草原、藏白蒿(Artemisia younghusbandii)草原、藏沙蒿(Artemisia weiibyi)草原。高寒草甸主要类型有高山嵩草(Kobresia pygmaea)草甸、藏北嵩草(Kobresia littledalei)、三角草(Trikeraia hookeri)草甸。高寒灌丛的主要建群种有小叶金露梅(Potentilla parvifolia)、金露梅(Potentilla fruticosa)和变色锦鸡儿(Caragana versicolor)。在雪线附近有由多种高寒植物组成的垫状植物群落和流石坡稀疏植物。对群落的物种组成,分布区的土壤、水分等生态要素以及植被地理格局进行了概括性描述。     

Predicting Potential Geographic Distribution of Tibetan Incarvillea younghusbandii Using the Maxent Model

Incarvillea younghusbandii is a well-known Tibetan medicinal plant with considerable development and research value distributed widely throughout the Tibetan plateau. It is important to study spatial distribution patterns of the plant in order to develop effective protection measures. Based on field survey work and environmental data, the potential geographic distribution of Incarvillea younghusbandii was delineated using a Maximum Entropy (Maxent) model with 28 environmental variables that screened for climate, topography, human activity and biological factors. Our results showed that the main geographic range of Incarvillea younghusbandii included the valley between the Yarlung Zangbo river and the Duoxiong Zangbo river, the valley in the middle section of the Himalaya Mountains, and the area between the north side of the east section of the Himalayas and the south bank of the middle reach of the Yarlung Zangbo river. Distribution may spread to parts of the eastern Himalayas. The Jackknife test indicated that soil types, ratio of precipitation to air temperature, extreme atmospheric pressure differences and annual precipitation were the most important predictive factors for the model, while other variables made relatively small contributions.     

西藏雅鲁藏布江中游河谷地区1830年耕地格局重建

通过收集、整理《铁虎清册》中记录的雅鲁藏布江中游河谷地区1830年的耕地税收数据,将其换算为现代耕地面积,在此基础上运用网格化模型重建出该区1 km×1 km空间分辨率的耕地格局。结果显示：① 从耕地数量分析,1830年研究区耕地面积约895 km²,其中政府占有耕地39%,贵族占有耕地31%,寺庙占有耕地29%。② 从耕地分布格局分析,研究区内耕地分布较少,只有27.4%的网格具有耕地分布,且呈分散分布状态,耕地主要分布在雅鲁藏布江干流及主要支流宽阔的河谷地区。③ 从垦殖程度分析,全区垦殖程度较低,其平均垦殖率仅有0.6%,其中垦殖率最高的地区是拉萨,平均垦殖率为6.3%;日喀则、江孜、乃东、琼结等地垦殖率均达到3%左右;工布地区和西部县区垦殖率均在1%以下,耕地垦殖率区域差异明显。     

雅鲁藏布江干流河宽时空变化遥感监测及水文气象响应

河宽作为河流形态的基本参数之一,对于理解地表水过程和河流生态系统功能至关重要。雅鲁藏布江是全球具有典型地域特色的高原河流,也是重要的国际河流。雅鲁藏布江地处偏远山区,其地形环境条件恶劣、测量站分布稀疏,严重限制了对雅鲁藏布江河流水文动态变化特征的科学理解。遥感卫星通过提供多时相、长时序观测影像数据,使雅鲁藏布江河宽长期动态变化监测和水文特征分析成为可能。本文基于全球地表水变化数据集（GLAD）,利用水体边界水淹频率阈值分割法重建了2000—2020年雅鲁藏布江逐月完整的水域范围,进而提取和解析雅鲁藏布江干流河宽的时空变化特征。研究结果表明：2000—2020年期间,受年内气温和降水季节性差异等影响,雅鲁藏布江干流河宽呈现出显著的季节性变化特征,中游河段的季节性变幅最大（453.6 m）,下游河段季节性变幅最小（90.3 m）;雅鲁藏布江干流河道受气候和地形的影响,空间分布差异大,河道可观察到的最窄处约30 m（即Landsat卫星影像的最小空间分辨率）,中下游辫状河流有效河宽最大可达6000 m,全程约50%长度的河道宽度小于150 m,仅2.0%的河道宽度大于2000 m;2000—2020年雅鲁藏布江干流河道的年平均河宽呈现先下降、后上升、再下降的变化特征,雅鲁藏布江全程平均河宽与降水、气温之间呈现较显著的正相关关系（通过p<0.01的显著性检验）,相关性系数R值均为0.7。此外,本文利用10 m分辨率Sentinel-2影像数据目视解译提取的河宽信息与本文基于GLAD重建的河宽结果进行对比验证,两者的相对偏差低于2%,表明本文雅鲁藏布江河宽的提取结果总体可信。     

Alpine wetlands in the Lhasa River Basin, China

The Lhasa River Basin is one of the typical distribution regions of alpine wetlands on the Tibetan Plateau. It is very important to get a better understanding of the background and characteristics of alpine wetland for monitoring, protection and utilization. Wetland construction and distribution in the basin were analyzed based on multi-source data including field investigation data, CBERS remote sensing data and other thematic data provided by 3S technology. The results are (1) the total area of wetlands is 209,322.26 hm2, accounting for 6.37% of the total land area of the basin. The wetlands are mainly dominated by natural wetland, with artificial wetland occupying only 1.09% of the wetland area; marsh wetland is the principal part of natural wetland, dominated by Kobresia littledalei swampy meadow which is distributed in the river source area and upstream of Chali, Damshung and Medro Gongkar counties. The ratio and type of wetlands in different counties differ significantly, which are widely distributed in Chali and Damshung counties (accounting for 62% of the total wetland area). (2) The concentrated vertical distribution of wetlands is at an elevation of 3600–5100 m. The wetlands are widely distributed throughout the Yarlung Zangbo River Valley from river source to river mouth into the Yarlung Zangbo River. Marsh wetland is dominant in the source area and upstream of the river, with the mosaic distribution of lakes, Kobresia littledalei and Carex moorcroftii swampy meadow, shrubby swamp and river; as for the middle-down streams, the primary types are river wetland and flooded wetland. The distribution is in a mosaic pattern of river, Kobresia humilis and Carex moorcroftii swampy meadow, Phragmites australis and subordinate grass marsh, flooded wetland and artificial wetland.     

雅鲁藏布江流域植被格局与NDVI分布的空间响应

雅鲁藏布江流域海拔高差约达7 000 m,气候条件复杂、生态系统类型多样,植被格局空间变化显著.笔者基于1:100万植被类型图、SPOT_VEGETATION NDVI数据集和数字高程模型(DEM),综合运用GIS空间分析技术,提取与定量分析了流域主要植被类型、空间分布特征,并结合海拔梯度、气候条件变化探讨了流域植被格局与NDVI空间变化的耦合关系.结果表明:(1) 雅鲁藏布江流域植被类型包括针叶林、阔叶林、灌丛、荒漠、草原、草丛、草甸、高山植被等11个植被型组,21个植被型,其中米林宽谷的植被型最多,自下游至上游的山南宽谷、日喀则宽谷及马泉河宽谷随着海拔梯度的变化,植被类型多样性总体呈下降趋势.(2) 随着海拔的增加,植被型组和植被型的个数均呈先增大后减小的趋势,以海拔3000～4 000 m和4 000～5 000 m最多,流域植被格局的垂直地带性显著.(3) 流域植被格局与NDVI变化表现出较好的空间一致性.针叶林、阔叶林和草丛等3个植被型组的NDVI值均以10-12月最大,其余8个植被型组的NDVI值均以7-9月最大、1-3月最小.海拔3 000 m是流域尺度植被格局变化的一个转折点.     

1961-2015年雅鲁藏布江流域降雨侵蚀力

降雨是土壤侵蚀的主要动力，也是风水蚀复合区沙漠化的主要驱动力。研究降雨侵蚀力时空变化对雅鲁藏布江流域土壤侵蚀的监测、评估、预报和治理具有重要意义。利用1961-2015年雅鲁藏布江流域8个气象站日降雨量气象资料，采用趋势系数、气候倾向率、MK检验等研究方法对雅鲁藏布江流域降雨侵蚀力时空变化进行分析。结果表明：雅鲁藏布江流域年降雨侵蚀力平均值为758.1 MJ·mm·hm^-2·h^-1，变差系数Cv值为0.29，趋势系数r值为0.3140。空间分布呈现由东向西逐渐递减的特点，东部可达2 000 MJ·mm·hm^-2·h^-1以上，最西部仅为200 MJ·mm·hm^-2·h^-1。雅鲁藏布江流域年降雨侵蚀力总体呈波动上升趋势，其中嘉黎和波密站年降雨侵蚀力上升趋势明显，日喀则、泽当站年降雨侵蚀力呈下降趋势。通过MK检验及滑动T检验得知，流域内年降雨侵蚀力在1982年发生突变，年侵蚀性降雨突变不显著。雅鲁藏布江流域年降雨侵蚀力与侵蚀性降雨相关性显著，侵蚀性降雨的分布也极大地影响降雨侵蚀力。