西藏沙棘（Hippophae thibetana）潜在地理分布及其对未来气候变化的响应模拟

气候变化影响植物物种地理分布,研究不同气候情景下物种的地理分布有助于物种保护和资源合理利用。为准确了解西藏沙棘(Hippophae thibetana)种植适宜生境,本研究收集了118个西藏沙棘种群分布点、19个气候因子和3个地形因子数据,利用MaxEnt(最大熵)模型和ArcGIS软件平台模拟了当前气候情景下西藏沙棘的适宜生境,探讨影响其生长的主导因子及阈值,并对其在4种不同气候情景下2041—2060年和2061—2080年的适宜生境进行预测。结果表明:(1)当前西藏沙棘高适宜生境和适宜生境面积分别为33.32万km~2和51.65万km~2,主要分布于青藏高原,集中在西藏、四川、青海和甘肃;(2)影响西藏沙棘地理分布的主导因子是海拔、最湿季降水量、最冷季平均温度,其中各因子的适宜生长阈值分别为:海拔2 500—4 800 m,最湿季降水量200—420 mm,最冷季平均温度-12—0℃;(3)未来不同气候情景下,西藏沙棘的高适宜生境、适宜生境和低适宜生境面积均出现缩减。该研究有助于西藏沙棘的野生资源保护、开发利用和扩大种植。     

气候变化下的孑遗植物裸果木(Gymnocarpos przewalskii)适宜生境分布

裸果木(Gymnocarpos przewalskii)为濒危孑遗植物,对荒漠生态系统具有重要意义。以生态位理论为基础,利用BIOMOD2建模平台中的5个模型算法(MaxEnt、RF、GBM、GAM、CTA)结合3大类19个环境气候因子数据构建组合物种分布模型模拟该物种在基准气候条件下的分布,并进一步预测在不同气候变化情景下分布范围的变化,进而为该物种原生产地保护及人工种植提供依据。结果表明:(1)Bio3(等温性)、Bio11(最冷季平均温度)、Bio12(年降水量)、Bio19(最冷季降水量)、slope(坡度)、T_caso4(表土硫酸钙含量)、T_gravel(表土砾石含量)、Tusda(表层土壤USDA分类)为影响该物种适宜生境分布的主要环境因子;(2)基准气候条件下,中国西北地区裸果木适宜生境面积约为0.59×10~6 km~2,主要分布于河西走廊及其周边区域,在塔里木盆地边缘也有较为集中的适宜生境分布。(3)在气候变暖的情景下该物种适宜生境面积略有增加,且不同气候变化情景差异较小,适宜生境整体北移。     

中国沙冬青属植物的地理分布及生境特征

沙冬青是我国珍稀濒危物种,掌握其地理分布范围及生境特征,有助于分析其所处境况以及展开相应的研究与保护工作。通过搜集历史文献资料与野外实地调查相结合的方法,对我国沙冬青属植物的地理分布范围、时空动态以及生境特征进行了研究,并从地形、气候、土壤三个方面探讨了限制沙冬青属植物生长分布的主要因子。结果表明：（1）新疆沙冬青分布范围为38°55'~40°09'N,74°42'~76°43'E;蒙古沙冬青分布范围为36°27'~42°01'N,102°36'~108°49'E,两种沙冬青在地理分布上不连续,以条带或块状方式呈现小聚集分布状态。（2）两种沙冬青的生境特征存在显著差异,其中限制新疆沙冬青分布的生态因子主要包括气候指标中的热量因子以及土壤指标中的pH、盐分和全磷,限制蒙古沙冬青分布的生态因子主要包括气候指标中的水分因子和土壤指标中的有机质、全氮。     

气候变化对6种荒漠动物分布的潜在影响

分析气候变化对动物分布的影响,对气候变化影响下保护生物多样性具有重要的意义。利用CART(classification and regression tree,分类和回归树)模型,采用A2和B2气候变化情景,模拟分析了气候变化对鹅猴羚（柴达木亚种）、鹅猴羚（南疆亚种）、草原斑猫、蒙古野驴、石貂和野骆驼适宜分布范围及空间分布格局影响。结果显示,气候变化下,这些动物目前适宜分布范围将缩小,到2081—2100年时段,鹅猴羚（南疆亚种）、草原斑猫和蒙古野驴变化幅度最大,鹅猴羚（柴达木亚种）、石貂和野骆驼次之。另外,从1991—2020年时段到2081—2100年时段,鹅猴羚（柴达木亚种）、石貂和野骆驼新适宜及总适宜分布范围随时间段呈增加趋势,其他动物这些范围呈现减小的趋势。蒙古野驴目前适宜分布区西部、北部、南部和东南部一些区域将不适宜,新适宜分布范围将向青海西北部和西藏西部扩展;鹅猴羚（南疆亚种）适宜分布区极大破碎化,新适宜范围在新疆西部、北部及昆仑山呈零星分布;草原斑猫目前适宜区南部、西部和东部一些区域将不适宜,新适宜分布范围将向目前适宜分布区西部、北部、南部扩展;其他动物主要是目前适宜分布区南部及东南部一些区域不适宜,新适宜分布区将向目前分布区西部、西北和北部扩展。这些动物适宜分布范围变化与我国年均气温和降水量变化相关性不一致,多数物种相关性较低,并且这些物种适宜分布范围没有随年均气温变化和降水量变化而线性改变,多数物种回归关系决定系数较小。结果说明,气候变化背景下,近期将使这些动物适宜分布范围减少,新适宜分布范围增加,分布空间格局改变。     

气候变化背景下沙蓬属(Agriophyllum)物种潜在地理分布北大核心CSCD

沙蓬(Agriophyllum squarrosum)被认为是未来的潜势作物,其野生近缘种表型和遗传变异丰富,对沙蓬驯化和遗传改良具有重要意义。利用沙蓬属(Agriophyllum)5个物种的分布点数据和9种环境变量数据,模拟沙蓬属当前及未来两个时期(2050s和2070s)不同气候情景下的潜在分布。采用刀切法筛选关键环境因子,kuenm数据包优化模型参数,最后预测分析了未来沙蓬属物种适生区的空间变化。结果表明:(1)MaxEnt模型预测沙蓬属潜在分布的精度高,AUC值为0.957±0.006,当前总适生区的面积为1 731.50万km^(2),其中高适生区面积为462.35万km^(2),沙蓬属可广泛分布在亚洲中纬度干旱和半干旱地区;(2)在未来气候变化情景下,沙蓬属潜在适生区有向高纬度和高海拔地区扩张的趋势;(3)温度是影响沙蓬属物种分布的主导环境因子。     

不同气候变化情景下亚洲北山羊（Capra sibirica）的响应（英文）

目前很少见到关于气候变化影响亚洲北山羊物种栖息地的研究。通过调查气候变化对塔吉克斯坦东部亚洲北山羊(Capra sibirica)分布的影响,并采用生态位建模比较了亚洲北山羊的适宜栖息地的当前与未来分布情况。预计到2070年,现有适宜栖息地的18%(2689 km^2)将变得不适宜亚洲北山羊的生存,损失的区域主要位于研究区域的东南部和西北部地区。新的适宜栖息地可能会扩展到当前亚洲北山羊范围之外:到2070年将扩展30%(4595 km^2)的范围,这些区域与亚洲北山羊现有的分布有很强的相关性。东南部的损失与该地区当前大多数的亚洲北山羊栖息地重叠,主要出现在比研究区域海拔低得多的区域(3500–4000 m)。当同时考虑损失和收益时,亚洲北山羊可能会净扩展到新的适宜栖息地。到2070年,亚洲北山羊的平均栖息地增加量约为30%(1379 km^2),表明适宜栖息地已向北部低温栖息地转移。研究结果有助于规划气候变化情景下塔吉克斯坦东部山区对生物多样性保护的潜在影响。应该特别注意东南地区的高地山羊种群,那里的栖息地可能由于气候对山区生态系统的影响而变得不适合该物种继续生存。     

中华猕猴桃(Actinidia chinensis)在中国的适生性及其潜在地理分布模拟预测

利用181个地理分布调查数据,基于Arc GIS对中华猕猴桃的目前分布进行空间重建,利用Max Ent生态位模型对中华猕猴桃在中国的适生性及其未来气候变化下潜在可扩散地理范围进行了模拟与预测,分析中华猕猴桃在中国的适生性和扩散潜力及其空间格局,在未来气候变化背景下,预测中华猕猴桃当代及未来至2050年适生区分布格局变化。结果表明:中华猕猴桃当前的潜在适生区主要分布在23°―35°N之间和102°E以东的中亚热带山地丘陵区,如秦岭―大巴山、云贵高原、罗霄山脉―南岭和武夷山脉等地区。中华猕猴桃在当前气候条件下适生区总面积为2 382 381 km2,占中国版图的25.19%,在中等温室气体排放(RCP4.5)情景下预测至2050年,适生区总面积相对当前气候情景略有减少,但空间分布格局变化强烈。预测结果表明:在未来气候变暖影响下,中华猕猴桃潜在适生区具有向北或高纬度地区迁移的趋势。     

气候变化背景下青冈分布变化及其对中国亚热带北界的指示意义

气候是影响植被类型和分布的关键因素,植被类型和分布格局也能反映气候的地域差异。随着气候变暖,全球气温和降水格局都将发生变化,植被类型和分布格局也将随之改变。而植物对气候变化的响应存在一定的滞后性,因此仅用气候指标研究亚热带北界及其移动具有一定的局限性。以青冈（Cyclobalanopsis glauca (Thunberg) Oersted）为研究对象,应用最大熵模型（Maxent）,研究了其对气候变化的响应并探讨了气候变化情景下青冈分布格局变化对中国亚热带北界移动的指示意义。结果表明：影响青冈分布的主导环境因子为年降水量、最冷季降水量、气温年变化范围和最冷月最低气温;随着气候变暖,青冈分布北界将向北移动,其分布质心亦向西北移动,预示着在气候变暖的背景下,到21世纪中叶中国亚热带北界将向北移动约1个纬度。     

喜马拉雅中部甘达基河流域尼泊尔国鸟(棕尾虹雉)生境分布变化

甘达基河流域(Gandaki River Basin,GRB)是喜马拉雅中部地区的一部分,该地区栖息着许多珍稀的野生动物。由于气候和人类活动的影响,许多珍稀保护物种的生境处于危险之中。本研究基于最大熵(MaxEnt)模型,运用生物气候、土地覆被和DEM数据,分析各环境要素对棕尾虹雉(Lophophorusimpejanus)的生境适宜性的影响,评估棕尾虹雉现在状况和未来栖息地分布的变化。研究表明,目前棕尾虹雉的高度适宜栖息地面积约为749 km^2,主要分布在流域北部、东部和西部,尤其是郎塘国家公园、马纳斯卢峰自然保护区和安纳布尔纳峰自然保护区等保护区内。到2050年,棕尾虹雉的高度适宜栖息地面积将减少至561 km^2,主要在流域北部和西北部(即Chhyo,Tatopani,Humde和Chame地区)。未来环境变化的模拟表明,由于适宜栖息地面积的减少,棕尾虹雉面临的生存风险将增加。     

蒙古韭(Allium mongolicum)的分布和结实特性

为掌握蒙古韭(Allium mongolicum)在中国的分布现状和种群发展趋势,采用野外踏查和栽培实验相结合的方法,对其地理分布范围进行了界定;以结实量调查数据为基础,分析了不同分布区域蒙古韭的结实特点以及影响因素。结果显示:(1)蒙古韭在中国的分布区约在36°28′—46°14′N、88°39′—116°05′E之间,包括陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、新疆、青海6省(区)。(2)由于生境差异,蒙古韭不同群落中物种组成差异很大,蒙古韭多为伴生种或偶见种,很少为优势种。(3)不同生境条件下蒙古韭的结实特性差异较大,多数地区没有结实或结实率很小,主要是因为干旱导致其生殖生长受阻,加之人为因素干扰,使蒙古韭不能正常完成其生活史。     

甘肃沙葱的地理分布与群落结构特征

甘肃沙葱主要分布于河西走廊北部荒漠区及白银、兰州市的西北部部分县(区)的黄土低山丘陵区,分布区总面积约125 715.9km²。有气候和土壤因素形成的两种生态类型,且沙葱荒漠的物种组成成分相对简单,共有76种,分属14科45属;群落类型可划分为5类14个群丛组合,表现出以超旱生小灌木层片、强旱生小半灌木层片及沙旱生草层片为主的旱生结构特征。此外,甘肃沙葱种群及群落表现出均匀度低、优势度高、分布范围广、群落结构单一、适应性极强、具有地域性等特征。     

Temporal and spatial changes of temperature and precipitation in Hexi Corridor during 1955–2011

This study is focused on the northwestern part of Gansu Province, namely the Hexi Corridor. The aim is to address the question of whether any trend in the annual and monthly series of temperature and precipitation during the period 1955-2011 appears at the scale of this region. The temperature and precipitation variation and abrupt change were examined by means of linear regression, five-year moving average, non-parameter Mann-Kendall test, accumulated variance analysis and Pettitt test method. Conclusions provide evidence of warming and wetting across the Hexi Corridor. The mean annual temperature in Hexi Corridor increased significantly in recent 57 years, and the increasing rate was 0.27℃/10a. The abrupt change phenomenon of the annual temperature was detected mainly in 1986. The seasonal average temperature in this region exhibited an evident upward trend and the uptrend rate for the standard value of winter temperature indicated the largerst of four seasons. The annual precipitation in the Hexi Corridor area displayed an obviously increasing trend and the uptrend rate was 3.95 mm/10a. However, the annual precipitation in each basin of the Hexi Corridor area did not passed the significance test. The rainy season precipitation fluctuating as same as the annual one presented insignificant uptrend. No consistent abrupt change was detected in precipitation in this study area, but the rainy season precipitation abrupt change was mainly observed in 1968.     

近31 a河西走廊地区深层地温变化及突变分析

根据河西走廊地区深层地温观测时间最长、资料完整的酒泉、张掖及武威3个地面气象站1980年1月～2011年2月的逐月80、160、320 cm地温资料,运用线性拟合、滑动平均和Mann-Kendall方法进行趋势和突变分析。研究表明：近31 a来河西走廊地区80、160、320 cm深层地温均呈显著的波动上升趋势,其中各深层地温夏季增温速率最大,春季次之,冬季最小,各季各深层地温均发生了暖突变。各深层地温年时间序列中存在3 a波动周期,且表现为前期冷,后期暖的演变趋势,线性增温速率显著,80 cm地温增温速率0.55 ℃/10 a,暖突变出现在1994年;160 cm地温增温速率0.59 ℃/10 a,暖突变出现在1995年;320 cm地温增温速率0.60 ℃/10 a,暖突变出现在1996年。说明年深层地温随着深度的增加,暖突变出现时间存在滞后现象。气温对深层地温的影响作用明显,深层地温受气温升高的影响也呈升高趋势。但随着深度的增加气温与地温的相关性略有降低,这是由于深层地温的变化存在滞后性所致。     

Spatial and temporal distribution of precipitation based on corrected TRMM data around the Hexi Corridor, China

Accurate rainfall distribution is difficult to acquire based on limited meteorological stations, especially in remote areas like high mountains and deserts. The Hexi Corridor and its adjacent regions （including the Qilian Mountains and the Alxa Plateau） are typical districts where there are only 30 available rain gauges. Tropical Rainfall Measuring Mission （TRMM） data provide a possible solution. After precision analysis of monthly 0.25 degree resolution TRMM 3B43 data from 1998 to 2012, we find that the correlations between TRMM 3B43 estimates and rain gauge precipitation are significant overall and in each station around the Hexi Corridor; however, the biases of annual precipitation differ in different stations and are seriously overestimated in most of the sites. Thus, Inverse Distance Weighting （IDW） interpolation method was used to rectify TRMM data based on the difference between TRMM 3B43 estimates and rain gauge observations. The results show that rectified TRMM data present more details than rain gauges in remote areas where there are few stations, alt- hough they show high coherence of distribution. Precipitation decreases from southeast to northwest on an annual and seasonal scale. There are three rainfall centers （〉500 mm） including Menyuan, Qilian and Toson Lake, and two low rain- fall centers （〈50 mm） including Dunhuang and Ejin Banner. Meanwhile, precipitation in most of the study area presents an increasing trend; especially in northern Qilian Mountains （〉5 mm/a）, Badain Jaran Desert （〉2 mm/a）, Toson Lake （〉20 mm/a） and Qingtu Lake （〉20 ram/a） which shows a significant increasing trend, while precipitation in Hala Lake （〈-2 mm/a） and Tengger Desert （〈-3 mm/a） demonstrates a decreasing trend.     

基于RS、GIS两大沙漠边缘带土地利用/覆盖对近十余年来气候变化的响应研究

以1986年与2000年两期TM遥感解译影像为基础,运用GIS空间分析手段,借助多个土地利用分析模型,对我国北方腾格里与毛乌素两大沙漠边缘带土地利用空间变化特点进行了分析,揭示出上世纪80年代后期至本世纪初的十余年来两大沙漠南缘带土地利用／覆盖对气候变化所做出的各具特色的响应方式。研究期内,研究区土地利用程度总体得到提高,其中东部毛乌素地区提高速度高于西部,中部宁夏部分高于两头陕西、甘肃部分。土地利用重心分布揭示出半干旱、干旱沙漠边缘带耕地与水资源分布的密切关系,同时,土地利用重心变化分析揭示山西部腾格里地区研究期内生态环境区域恶化,而东部毛乌素地区生态环境质量趋于好转。     

中国沙漠植物区系相似性的数值分析

应用Jaccard相似系数对中国沙漠植物区系进行了聚类分析。结果表明,可以将20个沙漠植物区系划归入蒙古沙漠植物区、西北沙漠植物区和华北沙漠植物区。根据科、属和种相似性系数的系统聚类结果,柴达木盆地、河西走廊、祁连山山前及腾格里沙漠边缘和吐-哈盆地相对较为孤立。区系相似性数值分析结果基本符合各地区植物区系存在的特点,与传统的典型植被划分结论相一致。     

地形对民勤沙尘暴发生发展影响的模拟研究——以一次特强沙尘暴为例

河西走廊是中国西北路径冷空气的必经之地,其狭管地形加之丰富的沙尘源地,使其成为中国沙尘暴多发区;民勤位于走廊中段,地处巴丹吉林和腾格里两大沙漠的接壤地带,正好位于雅布赖山和龙首山形成的山口下游方。河西走廊加上民勤周边这种双狭管的特殊地形,使得民勤又成为河西走廊沙尘暴的多发区以及中国的生态环境极度脆弱区。本文以2010年4月24日河西走廊一次特强沙尘暴（部分时段能见度为0,达到了黑风标准）为例,利用GRAPES_SDM沙尘模式对这次沙尘暴进行了数值模拟,并重点对民勤周边山地采取改变高度和范围等方式,模拟研究了地形对过境民勤的风速、地面起沙通量、沙尘浓度以及沙尘输送的影响。结果表明：（1）民勤周边地形高度降低的情况下,地面风速减弱,携沙气流遇到地形阻挡,沿着坡地爬升,部分沙尘可以翻越地形到背风坡,此时的地形特征将减弱沙尘扩散强度;（2）民勤周边地形高度增高,风速小于地形不变时的风速,气流发生明显的绕流,改变沙尘扩散方向;（3）改变民勤周边山体地形位置,狭管效应减弱,地面风速明显减小,沙尘影响范围较控制试验向南及东南方向扩展;（4）河西走廊南部祁连山高度改变对沙尘的影响程度大于民勤北部雅布赖山的改变,这与祁连山的山体面积和高度明显大于雅布赖山有关,说明河西走廊“狭管”地形是民勤沙尘暴之所以多发的重要原因,民勤周边的小型“狭管”地形又使得民勤成为走廊中沙尘暴最为严重的区域。（5）地形改变将减小地表起沙量,从而减小沙尘浓度,也即减弱沙尘暴的发生发展。     

腾格里沙漠东缘流动沙地飞机播种的治沙效果

本文是阿拉善左旗草原局,于1981-1984年期间,在腾格里沙漠东缘的缓起伏流动沙地上进行飞播治沙的试验总结。通过试验证明:在年降水量为150-200毫米的干旱沙漠地区采用飞机播种方法治理大面积流沙效果显著,飞播成功的植物种为籽篙、蒙古沙拐枣。     

中国假木贼属(Anabasis)的地理分布及潜在分布区预测

基于最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统,结合中国假木贼属（Anabasis）7个种的地理分布记录及19个环境因子,预测这7个种的潜在分布区及该属的分布中心,并分析其主导环境因子。采用受试者工作特征曲线下面积作为模型预测准确度的衡量指标,刀切法用于评估各环境因子在决定潜在分布区时的贡献量。结果显示：（1）白垩假木贼（A.cretacea）、高枝假木贼（A.elatior）、毛足假木贼（A.eriopoda）、无叶假木贼（A.aphylla）、盐生假木贼（A.salsa）和展枝假木贼（A.truncata）的潜在适生区集中在新疆北部、天山南麓及塔里木盆地西侧,短叶假木贼（A.brevifolia）的潜在适生区在新疆、甘肃、宁夏和内蒙古的部分地区。（2）中国假木贼属的分布中心在新疆准噶尔盆地、天山南麓、塔里木盆地西侧及甘肃西北部的河西走廊。（3）在19个环境因子中,对中国假木贼属这7个种分布区预测贡献量较大的生态因子是年平均气温、最湿月降水量、最干季度平均温度、平均降水量、最冷季度降水量、年均温变化范围和最湿季度降水量。