近50年华南气象干旱时空特征及其变化趋势
摘要：采用标准化前期降水指数（SAPI）和常年平均相对湿润度指数（M）构建的逐日气象干旱指数（DI）,根据华南（广东、广西）174个气象站资料分析了近50a（1961—2010）气象干旱时空特征及其气候变化趋势。结果表明：（1）华南近30a（1981—2010）总旱日频率平均为26.0%,其中轻旱、中旱、重旱和特旱日分别为12.3%、8.1%、4.2%和1.4%。（2）各等级旱日频率具有非汛期（10月至次年3月）高于汛期（4月至9月）、广西高于广东的特征。（3）近50a华南最旱的5年依次为：1963、1991、2004、2009、1977。（4）气候变化趋势分析表明,1至9月降水和月干旱指数（MI）以增加趋势为主,各等级旱日数以减少趋势为主,其中7月份MI增加趋势及各等级旱日减少趋势均达到0.1显著水平;而10至12月降水和MI以减小趋势为主,各等级旱日数以增加趋势为主,其中11月份MI减小趋势及中旱、重旱、总旱日增加趋势均达到0.05显著水平。（5）年总旱日趋于增加、减少的站点数各占60%、40%,有11%的站点达到0.1以上显著水平。各等级旱日显著增加的站点大多集中在广西,而旱日显著减少的站点主要集中在广东,表明广西干旱总体上重于广东的格局可能进一步加剧。本研究可为进一步开展华南气候变化影响评估、水资源利用及应对气候变化提供基础。1963-2009年金塔绿洲变化对绿洲景观格局的影响
摘要：内陆河流域绿洲与荒漠景观之间的相互作用与影响机制是干旱区景观地理学的重要内容之一。绿洲时空变化及其对区域景观格局影响的研究,对流域绿洲管理和环境保护具有重要的指导意义和科学价值。以中国西北干旱区内陆河流域水土资源开发的典型代表区域--金塔绿洲为例,基于5期不同的卫星遥感数据,利用数理统计模型及景观指数等方法开展绿洲变化过程、趋势、空间分布格局和景观结构特征变化研究。结果表明：（1）1963-2009年间金塔绿洲主要以扩张为主,绿洲面积增加了167.37 km2,绿洲与荒漠间相互转化剧烈,呈现出非平衡-平衡-极端不平衡的趋势状态。绿洲变化主要体现在西坝乡、羊井子湾乡的绿洲外延扩张和在三合乡-中东-大庄子乡、金塔镇-中东镇、古城乡等地的绿洲内部填充合并。（2）近46 a来金塔绿洲景观的分形特征、离散程度和破碎化程度趋于减小,各景观斑块则趋于简单和均匀化。（3）绿洲变化在一定程度上影响着绿洲景观格局,导致景观结构趋于均匀化和密集化,绿洲斑块镶嵌体表现出散布-扩张-破碎-融合扩展的变化过程。1961-2012年西藏色林错流域极端气温事件变化趋势
摘要：利用西藏色林错流域2个气象站1961-2012年逐日最高气温、最低气温和平均气温资料,分析了流域极端气温事件的变化规律。结果表明：近52年色林错流域TXx、TNn呈上升趋势,尤其是TNn升幅更大,达1.10 ℃/10a。极端气温暖指标（TNx、TX90p、TN90p）和生长季长度（GSL）呈明显的增加趋势,而极端气温冷指标（FD、ID、TX10p、TN10p）和DTR为显著的下降趋势。流域绝大部分极端气温指数的变化幅度均比全球、全国和青藏高原偏大,特别是TN90p的变幅最大。在10年际变化尺度上,TNn、TX90p、TN90p和DTR呈逐年代增加趋势,极端气温冷指数和GSL为下降趋势。从时间转折上看,各项极端气温指数均有突变发生,突变点主要出现在20世纪80年代中期以后。最低气温及与之相关的极端气温冷指数的显著上升与色林错湖泊面积的增加密切相关。基于围垦特征的海滨地区景观格局变化研究——以盐城海岸为例
摘要：为探讨滩涂围垦对海滨地区景观格局带来的影响,选取1973-2013年Landsat1、4、5、7、8影像数据,利用GIS （Geographic Information System）、RS（Remote Sensing）和景观指数计算方法,对盐城部级自然保护区（川东港-新洋港段）已围垦区和未围垦区,以及典型垦区（海丰、海北和金丰垦区）围垦前后景观变化情况进行对比分析。1973-2013年研究区围垦特征如下：以10a为间隔,围垦区域平行于海岸线呈条带状向海推进,且条带逐渐变窄;围垦难度逐渐加大,总体上围垦强度呈减小趋势,过程上围垦面积呈升降交替状态;围垦后垦区利用方式各异,主要以种植业和养殖业为主。受围垦影响该区景观格局变化如下：1973-2013年,未围区（Ⅰ区）自然植被面积增加4762 hm2,斑块形状日益复杂、自然,分维数由1.10上升到1.15,景观破碎化水平较低,在0.17-0.21之间,多样性指数由1.11上升至1.52;已围区（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区）自然植被面积不断减少,分别减少了9873、13788 hm2和6890 hm2,斑块形状更加简单、规则,分维数分别下降了0.03、0.03和0.02,破碎化程度分别上升了0.21、0.23和0.17,多样性均先升后降,升幅约0.8,降幅约0.5。海北、海丰、金丰垦区自然景观不断向人工景观转移,海北和海丰垦区斑块形状不断趋于简单规则,形状指数分别下降0.8和0.5,而金丰垦区形状指数上升0.4,景观破碎度方面分别呈＂升-降-升＂、＂降-升-降＂和＂升-降＂趋势。围垦前,各垦区景观面积和斑块形状变化差异不大,而景观破碎度变化差异明显;围垦期间各垦区景观格局变化一致;围垦后,各垦区除非受新一轮人类活动干扰,其景观格局基本维持围垦末期状态。荷木整树蒸腾对干湿季土壤水分的水力响应
摘要：降雨在时间上的非均匀分配导致森林土壤含水量呈现明显的干、湿季变化,并可能在干季形成水分胁迫,引起植物蒸腾变化。在监测环境因子的同时,利用Granier热消散探针连续监测荷木（Schima superba）的树干液流,以液流密度值计算整树蒸腾,并结合水力导度与叶片/土壤的水势差,探讨环境因子和水力导度对荷木整树蒸腾的协同控制。结果表明,华南地区的季节性降雨形成的干、湿季并未引起荷木蒸腾在季节上的显著差异,但对产生蒸腾的水力生理产生了显著影响。荷木蒸腾在干、湿季均与主要驱动环境因子（光合有效辐射PAR和水汽压亏缺VPD）呈显著正相关。在水热充足的湿季,荷木蒸腾主要受气孔导度调节;在干季,当空气水汽压亏缺达2.132 MPa时,水力导度与气孔导度协同控制蒸腾。整树水力导度对整树蒸腾的水力补偿出现在15：00-17：00,平均补偿值为0.08 g/s。利用蒸腾的估测值与实测值之间的差值量化荷木的水力补偿效应,是对水力导度与气孔导度协同控制树木蒸腾机理的深入探索。研究结果对于掌握季节性降雨不均背景下华南地区主要造林树种需水和耗水规律,有效发挥森林保水功能具有重要意义。漓江上游典型森林植被对降水径流的调节作用
摘要：利用野外同步长期定位观测林外降雨、地表径流和河川径流的方法,对漓江上游典型森林植被的生态水文过程进行观测研究。结果表明：1）流域降水年内分配极不均匀,50a年降雨量总体变化趋势不明显。林冠截留受林外降雨特征的影响,也与植被类型密切相关。2）地表径流平均滞后时间为70 min。在连续降雨的情况下,降雨滞后效应不再明显,甚至出现地表径流与降雨同步的现象,小降雨可能产生大的地表径流,从而加大流域在雨季发生洪灾的风险。3）湿季径流系数略大于旱季,干季降水量减少,且森林植被消耗大量水分,减少了枯水期径流的产生,增大发生旱灾的风险。森林植被延长河川径流持续时间,使一次持续18 d的降水过程形成的径流,在降水停止后能延续24 d10降雨后退水持续时间与前期降水及后期降水叠加有关。目的为揭示漓江上游森林植被对降水径流的调节作用,客观评估漓江上游水资源潜力、加强流域水资源管理和森林经营提供科学依据。基于GIS的沿海地区生态安全时空测度与演变——以大连市瓦房店为例
摘要：以大连瓦房店市2000 年、2005 年和2010 年Landsat TM遥感影像（轨道号为120/32,120/33）作为数据源,在景观格局分析的基础上,基于压力-状态-响应（P-S-R）框架构建沿海地区生态安全评价体系,在GIS格网技术下量化多源数据,创建区域生态安全格网数据库,采用加权-模糊隶属度评价方法进行生态安全状态评价,并通过空间统计学方法对研究区生态安全格局时空演变进行分析,揭示沿海地区生态安全时空演变特点。结果表明：①2000-2010 年瓦房店市生态安全指数平均值分别为0.4636、0.3878和0.3980,说明研究区生态安全恶化后又有缓升趋势,但西部沿海地区生态安全依然需要重视。②Moran＇s I从2000 年到2010 年分别为0.9015、0.8738和0.8703,表明瓦房店市生态安全指数在空间上存在较强的正相关关系,生态安全格局表现为高值区域倾向于与生态安全程度高的区域相毗邻,而生态安全程度低的区域倾向于与生态安全程度低的区域毗邻,2000-2005 年表现极为明显。③2000-2010 年瓦房店市生态安全指数的块金值分别为0.0030、0.0007和0.0009,表明非结构因素对研究区生态安全空间分布影响效应逐渐增强,这与10年来瓦房店城市建设用地扩张、人类活动频繁的实际情况相符。CO/（CO＋C）值也是先增加后减少,表明非结构因素对研究区生态安全空间分异的影响效应先增强后减弱,2005 年以来随着大连市土地政策的实施与管理,城镇建设、人类活动等非结构因素对生态安全演变影响有所消减。舟山海域生态系统服务能值价值评估
摘要：能值作为一种以生态系统为中心的量化方法,其核心建立在对生态系统的各种输入分析基础之上,是一种典型的供给者方法。而生态系统服务属于系统的输出,是人类获得的福祉,辨别及量化生态系统服务（生态系统输出）的方法称之为使用者方法。以海域生态系统的供给、调节、文化和支持四类服务体系框架为基础,以生态系统的输出（生态系统服务）为出发点,计算了舟山海域生态系统服务的能值货币价值,为运用能值方法（供给者方法）来量化生态系统服务（使用者方法）提供一种新的思路。结果表明：舟山海域生态系统服务单位面积年能值货币价值为1.1297 能值元/m2。在所评价的四类生态系统服务价值中,支持服务占总价值的55.00%,其次是文化服务占总价值的20.82%,调节服务占总价值的20.08%,供给服务最小,仅占总价值的4.09%。研究结果为开发、利用、管理舟山海域生态系统提供了重要的信息。基于网络分析的生态建设评估指标体系定量选取——以福建省为例
摘要：科学有效的指标体系是开展区域生态建设评估以及规划、管理的重要技术手段。然而目前在生态指标体系构建中仍缺乏对指标内涵的系统研究,同时指标的选取过程不够透明,掺杂诸多主观臆断,损害了生态指标体系构建的科学性和有效性。针对福建省生态建设实践,将网络分析与量化指标选择过程相结合,（1）根据福建省生态建设规划和目标,建立主题导向的生态省建设评估网状指标体系;（2）从因果联系、生态过程和管理需求三方面分析各个备选指标之间的相互联系,形成基于主题导向的生态指标网络;（3）根据生态指标应用的科学性和实用性标准,基于网络分析原理,建立生态建设评估指标选择标准矩阵和备选指标矩阵;（4）构建面向经济社会成本和生态完整性的指标选取模型,定量化选取符合福建省实际发展特征的生态建设评估操作指标体系。将有助于深入理解生态建设评估指标体系的内涵,提高指标体系构建的科学性和系统性,提升生态指标体系在实际生态建设评估、规划和管理应用中的效用。基于生态-经济比较优势视角的建设用地空间优化配置研究——以扬州市为例
摘要：随着生态空间日益萎缩,生态环境不断恶化,经济发展与生态保护矛盾日趋加剧。为了协调经济发展空间与生态保护空间的矛盾问题,促进生态、经济协调持续发展,综合运用景观生态学方法与经济学原理,从＂生态-经济＂比较优势视角对建设用地指标进行空间优化配置。运用景观安全格局方法构建区域综合生态安全格局,据此计算空间单元的生态重要性指数,采用最小累积阻力模型对区域建设用地开发经济适宜性进行评价,计算空间单元的建设用地开发经济适宜性指数;其次运用生态重要性指数与经济适宜性指数计算建设用地开发比较优势度,以比较优势约束性满足程度为目标函数构建建设用地空间优化配置模型,并用蒙特卡洛（Monte Carol）法对之求解。以江苏省扬州市为例作了实证研究。结果显示,未来扬州市建设用地向南部经济发达地区集中,北部地区主要承担生态保护功能;建设用地配置结果呈现出经济发展与生态保护的错位格局,有助于扬州市生态保护与经济发展。从＂生态-经济＂比较优势视角提出了建设用地空间优化配置方法,为土地利用规划及生态保护规划编制提供了科学依据。长期施用猪粪红壤稻田土壤Cu、Zn累积规律
摘要：为揭示长期施用猪粪红壤稻田土壤Cu、Zn累积规律,以设立于1981年的红壤稻田有机肥定位试验为载体,选取PM1（早稻施猪粪和紫云英）、PM2（早稻施紫云英＋晚稻施猪粪）、GMS（早稻施紫云英＋晚稻秸秆还田）和NPK（早稻施化肥）等处理为对象,分析了不同试验年限土壤全量和有效态Cu、Zn含量。结果表明：长期施用猪粪显著提高了土壤Cu、Zn含量;连续施用猪粪30 a后,土壤全量Cu、Zn含量分别增加了7.69-9.52 mg/kg和22.42-35.46 mg/kg;生物有效性显著增加,有效态Cu、Zn含量占全量Cu、Zn的比例分别由15%和5%增加到51%和27%。猪粪年度内的施用时间对土壤Cu的累积没有显著影响,早稻施用猪粪加剧了土壤Zn的累积。土壤铜、锌累积分为两个差异显著的阶段,1981-2002年为缓慢增长期,2002-2010年为快速增长期,这可能与2002年后施用的猪粪中Cu、Zn含量增高有关。以研究的结果推算,红壤稻田鲜猪粪施用量在9.5 t hm-2 a-1以下, 50 a内不会造成土壤Cu、Zn含量超标。模拟氮沉降对长江中下游滩地杨树林土壤呼吸各组分的影响
摘要：土壤呼吸是土壤碳库向大气输出碳的主要途径,也是大气CO2重要的源。活性氮的生成和沉降速率的增加影响了生态系统的碳循环,研究氮沉降量增加对土壤呼吸各组分的影响,对于了解土壤呼吸在气候变化中的作用有重要意义。以长江中下游滩地杨树人工林为对象,通过定位模拟氮沉降实验,研究了滩地杨树人工林生态系统土壤呼吸的变化特征和土壤呼吸各组分对几种氮沉降量浓度的响应。结果表明：土壤呼吸及其各组分均有明显的季节变化特征,由于试验地发生淹水现象而呈现双峰曲线特征;模拟氮沉降显著抑制了杨树人工林土壤呼吸作用。对照组、低氮水平处理组、中氮水平处理组和高氮水平处理组的土壤总呼吸速率的年均值分别为3.21、2.82、2.82、2.72 μmol m-2 s-1,相当于每年排放出的CO2的量分别为42.06、37.06、36.20、35.69 t/hm2;各组土壤微生物呼吸的年均值分别为2.12、2.05、1.96、1.99 μmol m-2 s-1,模拟氮沉降抑制了土壤微生物呼吸作用,但其影响不显著;各组根呼吸的年平均值分别为1.09、0.77、0.86、0.75 μmol m-2 s-1,模拟氮沉降对根系呼吸有显著的抑制作用。黄土丘陵半干旱区柠条林密度对土壤水分和柠条生长的影响
摘要：研究密度对土壤水分和植物生长的影响对森林植被恢复和生态建设具有重要的意义。以黄土丘陵半干旱区人工柠条为研究对象,对相同立地条件下不同密度柠条林生长与林地土壤水分进行了长期定位观测和分析。研究表明,1-5年生柠条不同密度林地土壤水资源量差异显著,从第3年开始,土壤水资源量随着密度增加而增加;10-12年生柠条密度越低土壤水资源量越高（Treatment4除外,T4）,不同密度之间水资源量差异不显著。1-3年生柠条密度越高会促进其株高生长;从第四年开始,柠条密度过高会抑制其株高生长;1-5年生柠条密度越高基径生长越快,不同密度生长差异不显著;10-12年生密度过高（Treatment1,T1）或过低（T4）均会抑制柠条株高与基径生长。在柠条播种后第5年,高密度试验小区（T1和Treatment2,T2）柠条林地最大入渗深度土壤水资源量降到水资源利用限度,此时需要依据土壤水分植被承载力通过平茬来降低林分密度,以达到减少土壤水分消耗和可持续利用土壤水资源之目的。克里雅河流域荒漠-绿洲交错带3种不同生活型植物的光合特性
摘要：利用LI-6400光合仪测定新疆克里雅河流域荒漠-绿洲交错带自然生长的芦苇、柽柳、胡杨叶片的气体交换参数及环境影响因子,通过对比3种植物光合特性的差异及其与环境因子间的关系,探讨3种植物对荒漠环境的适应特性和机制。结果表明：（1） 3种植物叶片Pn日变化均呈不对称的双峰曲线,＂午休＂现象明显,Pn日均值的大小依次为胡杨〉 芦苇〉 柽柳,种间差异不显著。（2） Tr、PAR和Gs与3种植物Pn的日变化存在极显著或显著的相关关系,其中影响芦苇Pn的主要因子是Tr、PAR和Gs,作用效应为Tr 〉 Gs 〉 PAR;影响柽柳Pn的主要因子是Tr、Gs,作用效应为Tr 〉 Gs;影响胡杨Pn的主要因子是Tr。（3） 3种植物的光合作用对光强和CO2的响应特征可用二次方程描述;光补偿点和饱和点均为柽柳〉 胡杨〉 芦苇;CO2补偿点为胡杨〉 柽柳〉 芦苇,饱和点为胡杨〉 芦苇〉 柽柳。（4） 3种植物的表观量子效率在0.0341-0.0411 mol/mol之间,羧化效率在0.0480-0.0546 mol m-2 s-1之间。综合比较表明,3种干旱区植物在自然条件下日均净光合速率、光能利用率和CO2同化能力差异不显著,气孔限制是光合＂午休＂现象产生的主要原因;影响3种植物光合作用的主导因子各不相同,但Tr与Pn间的关系较其它因子更为密切。NaCl和Na2CO3胁迫对栓皮栎种子萌发及幼苗生长的影响
摘要：为了阐明栓皮栎种子萌发期对盐碱胁迫的耐受性,研究了不同浓度（0、50、100、200和400 mmol/L） NaCl和Na2CO3胁迫对其种子萌发、生长、保护酶活性和有机渗透调节物质等的影响,结果表明：（1）盐碱胁迫对栓皮栎种子的萌发率和发芽指数均没有显著影响;随着Na＋浓度的升高,NaCl和Na2CO3处理下的胚根长度、胚根生长速率、胚根鲜重均受到抑制,呈现下降趋势;活力指数和耐盐指数在NaCl胁迫下表现为较低浓度（50 mmol/L）促进,较高浓度（100, 200, 400 mmol/L）抑制,而在Na2CO3处理下则不断下降;相对盐害率在两种处理下均表现波动趋势。（2）通过建立活力指数、胚根长度等与Na＋浓度的回归方程,发现在NaCl胁迫下栓皮栎种子活力指数、胚根鲜重、胚根长度和胚根生长速率的临界值分别为300.0、300.0、333.6、369.6 mmol/L。（3）在NaCl和Na2CO3胁迫下,随Na＋浓度的增加,丙二醛含量增幅显著;NaCl处理下的SOD（superoxide dismutase）活性呈现先升高后降低的趋势,而Na2CO3处理下则均低于对照;POD（peroxidase）活性变化不显著;CAT（catalase）活性均表现为先降低后升高;脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均随着Na＋浓度的升高而呈现不同程度上升趋势。（4）等Na＋浓度时,NaCl处理下的各项生长指标均高于Na2CO3处理,丙二醛、保护酶活性及渗透调节物质含量均低于Na2CO3处理,说明Na2CO3对栓皮栎种子的影响比NaCl更为显著。温度与降水协同作用对短花针茅生物量及其分配的影响
摘要：采用人工气候箱法模拟研究温度变化（对照、增温1.5、2.0、4.0、6.0 ℃）、降水变化（W-30%、W-15%、对照W0、W＋15%、W＋30%） （以1978-2007年6-8月的月均温和月均降水量为对照）及其协同作用对内蒙古荒漠草原优势种短花针茅生物量及其分配的影响表明：温度和降水协同作用显著影响短花针茅生物量及其分配。增温使短花针茅总生物量、叶和根生物量增加,茎生物量和根冠比分别在在增温1.5 ℃、4 ℃后随增温而减小。干旱高温使总生物量减小,增温和降水增加使总生物量、根和叶生物量增加,茎生物量在增温小于2 ℃时随降水增加而增加,则适当的增温和增加降水可促进短花针茅生物量的积累。短花针茅的各器官生物量分配对温度和降水协同作用的敏感性为茎生物量比〉叶生物量比〉根生物量比,最敏感性器官为茎。这表明,短花针茅可根据不同器官生物量对水热变化的敏感性,调节干物质累积分配来适应气候变化。浙江天童太白山不同群落植物构型比较
摘要：植物构型是植株构件在空间上的分配方式,反映了植物对环境的响应策略。通过对浙江天童太白山海拔差异很小的栲树（Castanopsis fargesii）、小叶青冈（Cyclobalanopsis gracilis）和云山青冈（Cyclobalanopsis sessilifolia）群落类型中所有植株的树高、树冠厚度、树冠面积、叶片聚集度、枝下高和距地45 cm基径等植物构型性状,以及树冠曝光指数、土壤含水率、空气温湿度、土壤pH值和风速6个环境因子的测定,分别分析乔灌木层植物构型性状及性状关系在3个群落间的变化规律。结果表明：（1）从栲树到小叶青冈至云山青冈群落,灌木层的树高、树冠厚度、枝下高和距地45 cm基径增加,叶片聚集度减小;乔木层的树高、树冠厚度、树冠面积、枝下高和距地45 cm基径均减小,叶片聚集度增大;（2） 3个群落灌木层构型性状间显著相关（P 〈 0.001）,而乔木层只在中低海拔群落存在相关性;（3）从栲树到小叶青冈至云山青冈群落,乔灌木层的冠层曝光指数显著增加（P 〈 0.05）;（4）多元逐步回归表明,树冠曝光指数对灌木层构型性状变异的贡献最大,而风速、土壤含水率和pH值对乔木构型性状的变异起主导作用。综上得知,天童太白山乔灌木植物在不同群落间存在构型分异,植物对光资源的竞争是引起灌木构型在不同群落间变化的主要驱动因子,而对乔木植物,其构型变化更多受到风速和土壤含水量的影响。基于模糊物元模型的桃儿七潜在地理分布研究
摘要：桃儿七（Sinopodophyllum hexandrum（Royle）Ying）为小檗科多年生草本植物,是我国传统濒危藏药。依据模糊物元模型建立桃儿七分布点位以及其产量数据与12个气候环境因子之间的模糊隶属函数,采用最大信息熵模型确定评价指标权重,利用GIS空间分析功能确定我国西部7省桃儿七生境适宜性空间分布。研究表明研究区桃儿七不适宜生境面积占研究区总面积的61.76%;低适宜生境占20.11%;中适宜生境占7.70%;高适宜生境占10.43%,主要集中在青藏高原东缘的四川、甘肃、青海境内次生植被丰富、地形复杂的高海拔地区。结果显示基于GIS与模糊物元构建的生境适宜性评价模型可以准确的对我国西部7省桃儿七生境适宜性做出科学综合评价,量化适宜生境面积和空间分布,为其资源保护和管理提供科学依据。