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中国亚热带表土孢粉分布规律及其与气候的关系研究
2024年
孢粉分析是古气候定量重建最可靠的方法之一,现代孢粉分布规律及其与气候因子之间关系的建立对于利用化石孢粉资料开展古气候定量重建至关重要。本研究以中国亚热带地区1140个表土孢粉样品为研究对象,通过冗余分析(Redundancy Analysis)等方法,探讨中国亚热带地区表土孢粉分布规律及其与气候的关系。研究结果表明:1)亚热带地区表土孢粉种类丰富,以松属(Pinus)、栲属(Castanopsis)、青冈属(Cyclobalanopsis)、桤木属(Alnus)、落叶栎类(Quercus)等孢粉种类最为常见,区域内5个植被带呈现出不同的孢粉组合;2)孢粉的空间分布具有显著的经度、纬度、海拔递变性,特定含量的孢粉具有地理指示意义;3)冬季平均降水量(MWP)是影响亚热带表土孢粉分布的关键气候因子,在选择气候定量重建参数时应优先考虑,此外,1月平均温度(Mtco)、冬季平均相对湿度(MWH)、7月平均温度(Mtwa)和7月平均相对湿度(Mhwa)对亚热带表土孢粉分布也具有重要影响,与MWP共同解释了亚热带大部分的表土孢粉组成变化;4)影响北亚热带、东部中亚热带、东部南亚热带、西部中亚热带、西部南亚热带表土孢粉分布的主要气候因子分别为年平均温度(MAT)、夏季平均相对湿度(MSH)、冬季平均降水量(MWP)、1月平均温度(Mtco)、7月平均降水量(Mpwa),但低λ1/λ2值表明气候因子的相对解释力较弱,在气候重建时需谨慎对待;5)亚热带地区孢粉种类指示不同的气候条件,如栲属、大戟科(Euphorbiaceae)、野桐属(Mallotus)和枫香树属(Liquidambar)等孢粉种类喜湿喜暖,而桤木属、桦木属(Betula)、榛属(Corylus)、落叶栎类和硬叶栎类(Quercus-sclerophyllous type)等孢粉种类更倾向于分布在寒冷气候环境中。
何玲玲黄康有陈聪汤永杰张潇郑卓吕厚远马春梅肖霞云张芸赵艳
关键词:亚热带表土孢粉气候因子
中国亚热带地区2000~2019年森林海拔分布特征及其时空动态
2024年
中国亚热带地区拥有丰富的森林资源,且具有多山特征.在自21世纪之初开始的天然林保护和退耕还林等政策实施以及气候变化背景下,该区域的森林资源较历史时期已发生显著变化;同时,森林资源多分布于山地也意味着这些变化可能随海拔高度而呈现显著差别.为探讨自2000年以来中国亚热带地区森林分布的时空动态变化,尤其随海拔高度的变化趋势,本研究利用两类土地覆被产品,从森林覆被与森林类型两个角度逐步开展分析;研究采用分级方式,利用不确定性相对小的粗分类森林覆被数据,对不确定性更大的森林类型数据作一定程度的约束,以实现在获取更细节的信息与减小数据的不确定性之间达到合理平衡.首先将森林覆被数据拆解为稳定及变化两大类,随后以森林覆被结果为基础,进一步分析森林类型数据中的稳定与变化状况.分析结果显示,中国自实施森林资源生态工程和管理政策以来,亚热带地区54%面积的森林覆被属性在近20年来一直处于稳定状态,可作为生态环境处于良好状态的表征之一;结果同时也显示出长期存在的森林与耕地等基本生产需求的动态转换.随海拔高度的动态变化分析则进一步显示,700m以下的低海拔地区以森林与耕地间的动态转换为主;700~1500m中海拔地区以森林与灌丛的转换为主;2000m以上的高海拔地区则以与草地的转换为主.在森林覆被属性稳定的区域,96%的森林类型也处于不变状态,其中海拔1700m以下常绿阔叶林分布面积最大,海拔1700m以上则以常绿针叶林为主;该区域也仍有较大面积的常绿针叶林和常绿阔叶林存在与林灌草混交带和自然植被农田混交带这两种过渡森林类型间的动态转换,其中常绿针叶林在1000m以下的低海拔地区基本单向地转出为林灌草混交带,而在1000m以上的中高海拔地区则主要由自然植被农田混交带转入而来;常�
郑振灿庄留文缪国芳刘涵程志强李纹宇商荣宫鹏陈镜明
关键词:中国亚热带土地覆被
中国亚热带杉木人工林不同林分发育阶段的群落构建机制被引量:1
2024年
【目的】杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林作为中国亚热带地区最重要的生态系统形式与木材来源之一,其群落构建的过程对于解释人工林物种共存与生物多样性的维持至关重要。本研究旨在揭示中国亚热带杉木人工林群落的构建过程及其机制,为杉木人工林在经营过程中提升局域生物多样性的稳定提供理论基础。【方法】通过文献检索和野外抽样调查,收集了中国亚热带地区林龄跨度较大(3~100 a)的143个杉木人工纯林的样方数据。根据群落系统发育结构随种植时间、胸径的变化趋势,探究环境过滤、竞争排斥和随机过程在林分发育过程中的变化。【结果】整体上,杉木人工林随着林龄的增加,植物群落的净种间亲缘关系指数(NRI)和净最近种间亲缘关系指数(NTI)均表现为先降低后平缓,系统发育结构由聚集转为随机后最终趋向于发散。这一过程NRI比NTI变化更显著:在幼龄林前期阶段,NRI和NTI均大于0、系统发育结构表现为聚集;随后在林分成熟前,NRI<0,NTI>0,在群落整体水平上表现为发散,而在进化树末端上表现为聚集;在林分成熟后,NRI和NTI均小于0,系统发育结构表现为发散。系统发育结构随胸径的变化趋势与林龄基本一致。【结论】随着林分生长发育,亚热带杉木人工林群落构建主要动力由环境过滤,经过一段随机作用,最终由生物间相互作用主导。对于不同林龄阶段采取合理的营林措施有利于杉木人工林局域物种共存和植物多样性的维持。
鲁旭东董禹然李垚毛岭峰
关键词:杉木人工林亚热带地区
气候变化下中国亚热带热带旱生常绿肉质多刺灌丛的潜在地理分布预测
2024年
在全球气候变化背景下,预测亚热带热带旱生常绿肉质多刺灌丛的空间分布并分析主导环境影响因子,可为其资源保护以及生态恢复研究提供科学依据。本研究基于亚热带热带旱生常绿肉质多刺灌丛6种主要灌木的地理分布数据和37个环境因子,利用MaxEnt模型模拟其在基准期(1970-2000年)和未来气候情景(2061-2080年)的潜在适宜区,探讨主导环境因子及其生态位参数,并结合土地利用进行分析。影响6种主要灌木适宜区分布的主导环境因子存在差异,温度为影响各灌木分布的最主导环境因子;仙人掌、量天尺及露兜树主要受年平均温度影响(>21℃),最冷月最低温度在4~17℃时有利于单刺仙人掌的分布,而最冷季平均温度高时(约>12℃)易于金合欢及霸王鞭生长。在未来不同气候情景下,灌丛总面积呈增加趋势(35.71%~60.23%),适宜区整体向北迁移;单刺仙人掌、量天尺、露兜树和金合欢总适宜区面积呈增加趋势(59.24%~143.38%);仙人掌和霸王鞭在SSPs126气候情景下适宜区面积减少,SSPs585气候情景下增加。基准期和未来气候情景下,灌丛适宜区最主要分布于林地(49.77%~53.63%),在实际可能分布的林地、草地、未利用土地3种地类中的占比之和为61.31%~64.29%,随排放浓度升高变化越明显。
贾强陈柏林滕皎李慧羊盛强石兆明陈鹏
关键词:气候变化地理分布
中国亚热带地区植被GPP时空变化及其对GPP_(max)和物候的响应
2024年
亚热带地区植被具有很强的固碳能力,其动态变化对区域乃至全球尺度碳循环都具有重要影响。基于植被总初级生产力(GPP)和日光诱导叶绿素荧光(SIF)数据,本文采用曲率求导和样条插值提取我国亚热带植被春秋季物候和GPP峰值(GPP_(max)),结合MK趋势检验和偏相关分析,定量分析2001—2018年我国亚热带植被年GPP时空变化特征及其对物候和GPP_(max)的响应。结果表明,研究期间,亚热带地区植被年GPP和GPP_(max)均表现为显著增加的趋势,春季物候和秋季物候则分别表现出不显著提前和显著推迟。偏相关分析结果表明,GPP_(max)和春季物候与年GPP在整个研究区分别为正相关和负相关;除研究区东南部以外,秋季物候与年GPP也表现为正相关。整体而言,研究区内植被年GPP变化主要受到GPP_(max)的控制,其次为春季物候和秋季物候。
杨海龙何燕君
关键词:物候
中国亚热带森林筑巢独栖蜂类群及其寄生者多样性被引量:1
2023年
筑巢独栖蜂包括捕食者和传粉者,在生态系统中具有重要的生态功能。巢管法用于研究筑巢蜂的生物学、生活史、多样性和生态学特性,但此前较少用于研究亚热带森林中的独栖蜂。经过在生物多样性-生态系统功能实验(BEF-China)新岗山样地5年的长期定点监测和实验样本积累,我们发现了独栖蜂的主要类群和发生规律。巢管法共获得128个物种,隶属于3目25科。其中传粉者占全部独栖蜂的26.6%,共2科12种,主要为分舌蜂和切叶蜂;捕食者约占全部独栖蜂的73.4%,有4科44种,以蜾蠃、蛛蜂、泥蜂和方头泥蜂为主;独栖蜂寄生者有19科72种,主要类群是麻蝇、蜂虻、青蜂、钩腹蜂和姬小蜂。独栖蜂物种组成中传粉者多样性显著低于捕食者。同时独栖蜂中普遍存在着雌雄羽化异律现象,即雄性先羽化,并在越冬个体中更明显。切叶蜂科和方头泥蜂科的发生时间比蜾蠃亚科和蛛蜂科的发生时间更集中。此外,通过构建独栖蜂及其寄生者的互作网络,我们发现寄生者多度和多样性受较低营养级寄主的上行控制效应调节。上述结果揭示了对中国亚热带森林地区独栖蜂及其寄生者多样性,有利于更好地保护野生独栖蜂资源,发挥其生态服务功能。
郭士琨王明强郭鹏飞陈婧婷牛泽清罗阿蓉杨娟娟周青松朱朝东
关键词:生物多样性寄生者生物学特性
中国亚热带植被蒸腾驱动力解耦分析被引量:2
2023年
植被蒸腾(Tc)是水循环的重要组成部分。土壤水分(SM)和饱和水汽压差(VPD)是Tc的关键驱动因素,探讨其对Tc的影响有助于加深生态系统对气候变化响应机制的认识。然而有关VPD和SM对Tc变化的相对贡献尚不清楚,主要原因在于SM和VPD通过陆地—大气相互作用强烈耦合,阻碍了SM、VPD对Tc独立影响程度的量化。本文基于气象再分析资料、遥感土壤水分、蒸腾以及土地覆盖数据等多源数据,采用当前较为先进的“分箱解耦法”,分析2003—2018年中国亚热带植被蒸腾主导驱动力。通过对SM和VPD数据相关性解耦发现,研究区Tc随SM增加呈现出先上升后保持稳定的趋势,而随VPD增加Tc变化幅度较小;总体而言,SM对Tc变化的相对贡献更高,约为VPD对Tc相对贡献的5倍;不同植被类型Tc对SM和VPD的敏感性有所差异,尽管4种植被类型Tc对SM的敏感性均大于VPD的敏感性,但4种植被Tc对SM响应的阈值不同,其中森林(常绿阔叶林除外)的阈值最低(约为35%),短木植被的阈值最高(约为55%),表明不同植被生态对策的差异。此外,为验证结论的可信性,本文基于光合与蒸腾的强耦合关系,利用太阳诱导叶绿素荧光(SIF)指征Tc变化,经上述分析得到一致的结果。通过解耦SM-VPD对Tc的定量影响,本文进一步完善了气候变化生态水文效应的认知,为区域水循环模拟优化提供理论依据。
金佳鑫蔡裕龙郭熙王龙浩王颖刘元波
关键词:土壤水分解耦SIF
中国亚热带植被蒸腾驱动力解耦分析被引量:1
2023年
Transpiration(Tc) is a critical component of the global water cycle.Soil moisture(SM) and vapor pressure deficit(VPD) are key regulators of Tc,and exploring their contributions to changes in Tc can deepen our understanding of the mechanisms of water cycling in terrestrial ecosystems.However,the driving roles of VPD and SM in Tc changes remain debated because of the coupling of SM and VPD through land-atmosphere interactions which restrict the quantification of the independent effects of SM and VPD on Tc.By decoupling the correlations between SM and VPD using a novel binning approach,this study analyzed the dominant drivers of vegetation transpiration in subtropical China from 2003 to 2018 based on multi-source data,including meteorological reanalysis,remotely sensed soil moisture,transpiration,and land cover data.The results show that Tc first increased and then remained stable with an increase in SM across the study area but changed slightly with increasing VPD.Overall,the relative contribution of SM to the change in Tc was approximately five times that of VPD.The sensitivities of Tc to SM and VPD differed among vegetation types.Although the sensitivity of Tc to SM was greater than that of VPD for all four vegetation types,the thresholds of Tc in response to SM were different,with the lowest threshold(approximately 35%) for the other forests and the highest threshold(approximately 55%) for short wood vegetation.We infer that this is associated with the differences in ecological strategies.To verify the reliability of our conclusions,we used solar-induced chlorophyll fluorescence(SIF) data as a proxy for Tc based on the tight coupling between photosynthesis and transpiration.Consistent results were obtained by repeating the analyses.The results of this study,in which the impacts of SM and VPD on Tc were decoupled,are beneficial for further understanding the critical processes involved in water cycling in terrestrial ecosystems in response to climate change.
金佳鑫蔡裕龙郭熙王龙浩王颖刘元波
关键词:TRANSPIRATIONDECOUPLINGSIF
中国亚热带季风区水稻梯田的时空变化及模拟研究
梯田作为我国山地地区的一种特有耕地资源,是适应自然环境和满足生存需要对山地进行改造而形成的阶梯状田块,兼顾粮食生产、水土保持、维持农业生物多样性和美学服务等多种功能。在耕地面积减少的背景下,梯田资源受到严重威胁,不但破坏...
张兆年
关键词:梯田
中国亚热带干旱多尺度时空格局及演变趋势被引量:5
2022年
为探讨不同时间尺度下中国亚热带区域干旱的时空特征,利用1 km气象数据计算1959—2019年亚热带区域标准化降水蒸散发指数(SPEI),并且结合干旱线性变化趋势、影响范围、强度及频率,分析了不同时间尺度(1月、3月、6月、12月)下中国亚热带区域干旱的时空特征。结果表明:(1)干旱时期主要集中在2004—2014年,干旱化区域空间上呈现明显的东西对比,时间尺度上秋季的干旱化趋势最为显著;(2)各时间尺度的干旱影响范围都处于不断波动上升的趋势,尤其是在1995年之后,干旱影响范围上升趋势尤为明显;(3)季节和干湿季较大干旱强度零星分布在亚热带西南部及湖南、江西等省,年际较大干旱强度则主要集中在亚热带东南部;(4)秋季发生干旱的频率最高,年际发生中度及以上干旱频率最高,春季高频中度及以上干旱频率集中在四川、西藏等地,秋季和年际主要集中在四川、重庆和贵州的交界处,夏季、冬季以及干湿季则零星分布在亚热带各省份。综上,亚热带总体呈现干旱化趋势,季节、干湿季和年际尺度的干旱影响范围时间序列变化趋势较为相似,但干旱强度和干旱发生频率在空间上存在一定差异。
尹世燕毛方杰毛方杰周国模杜华强陈琦李雪建
关键词:亚热带干旱多尺度

相关作者

倪健
作品数:158被引量:3,017H指数:33
供职机构:浙江师范大学化学与生命科学学院
研究主题:常绿阔叶林 气候变化 气候 喀斯特森林 植被
宋永昌
作品数:135被引量:4,173H指数:39
供职机构:华东师范大学
研究主题:常绿阔叶林 浙江天童 种群 次生演替 种群结构
项文化
作品数:215被引量:3,899H指数:36
供职机构:中南林业科技大学生命科学与技术学院
研究主题:杉木人工林 杉木林 湘中丘陵区 生物量 中亚热带
傅懋毅
作品数:118被引量:1,317H指数:24
供职机构:中国林业科学研究院亚热带林业研究所
研究主题:毛竹林 毛竹 麻竹 毛竹林土壤 毛竹纯林
应雨骐
作品数:8被引量:67H指数:6
供职机构:浙江农林大学环境与资源学院
研究主题:植硅体 碳 中国亚热带 亚热带 碳封存