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葫芦岛玉米生育期气候资源及限制因子

生态学杂志 2020年第10期39卷 3295-3302页

作者：张丽敏郭建平赵宇涵栾青葫芦岛市气象局辽宁葫芦岛125000 中国气象科学研究院北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 山西省气候中心太原030006

明确农作物生长发育的主要气候限制因子及限制程度,可为农业应对气候变化和高效利用气候资源提供科学依据。基于辽宁省葫芦岛市玉米主栽区绥中县和建昌县1980-2018年逐日气象观测数据和农业气象观测数据,采用生态气候适宜度方法,分析了... 详细信息

明确农作物生长发育的主要气候限制因子及限制程度,可为农业应对气候变化和高效利用气候资源提供科学依据。基于辽宁省葫芦岛市玉米主栽区绥中县和建昌县1980-2018年逐日气象观测数据和农业气象观测数据,采用生态气候适宜度方法,分析了玉米出苗-拔节、拔节-抽雄、抽雄-成熟3个阶段的主要限制因子及限制程度。结果表明:效能模型可以用于明晰玉米不同生育阶段的环境限制因子并定量评估限制程度;研究区气候平均限制程度达30%以上,拔节-抽雄期气候限制程度最大,出苗-拔节期气候限制程度随年份逐渐下降;降水因子对葫芦岛市气候资源有效性限制程度最大,为27%~61%,其次是日照因子,温度因子限制程度最小;气候限制程度与玉米产量有密切关系,气候的剧烈波动是导致雨养玉米产量不稳的重要环境因素,因此提高气候资源利用率是保障玉米高产稳产的重要举措。

关键词：玉米效能模型气候限制因子气候资源

青藏高原东北部不同降水梯度下高山林线祁连圆柏径向生长与气候关系的比较

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植物生态学报 2018年第1期42卷 66-77页

作者：宋文琦朱良军张旭王晓春张远东东北林业大学林学院生态研究中心哈尔滨150040 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091

为了了解青藏高原东北部不同降水梯度下,高山林线处的树木径向生长与气候关系是否存在差异,在青海东北部从西北到东南沿降水梯度设置3个高山林线采样点:乌兰县哈里哈图国家森林公园(HL,年降水量217 mm)、都兰县曲什岗(QS,281 mm)和同德... 详细信息

为了了解青藏高原东北部不同降水梯度下,高山林线处的树木径向生长与气候关系是否存在差异,在青海东北部从西北到东南沿降水梯度设置3个高山林线采样点:乌兰县哈里哈图国家森林公园(HL,年降水量217 mm)、都兰县曲什岗(QS,281 mm)和同德县河北林场(HB,470 mm),运用树轮年轮学方法分析林线优势种祁连圆柏(Sabina przewalskii)的径向生长-气候关系随降水梯度的变化规律。结果表明:不同降水梯度下,降水对祁连圆柏径向生长的限制作用差异不明显,但温度对祁连圆柏径向生长的影响存在显著差异。在低降水区域(HL),冬、夏季最低气温主要限制祁连圆柏径向生长,并且在不同气候特征年中无明显变化;在中降水区域(QS),祁连圆柏的径向生长明显受冬季最低气温影响,与低降水区域相比,春、夏季最低气温对祁连圆柏径向生长的限制作用减弱,并且主要限制因子在不同气候特征年存在显著变化;在高降水区域(HB),冬、夏季最低气温对祁连圆柏径向生长的限制作用不显著,而春、秋季最低气温对祁连圆柏径向生长的抑制作用显著增加,并且主要集中在高温年和干旱年。该研究结果并未支持干旱(湿润)区高山林线树木径向生长主要由水分(温度)限制的假说,但是林线处降水量会影响树木生长与温度的关系。随着青藏高原东北部暖湿化加剧,不同地区林线处树木生长的气候限制因子可能存在复杂化趋势。

关键词：高山林线气候限制因子降水梯度祁连圆柏青藏高原树轮指数

高盆樱桃与钟花樱桃的地理分布模拟及生态特征比较分析

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广西植物 2019年第10期39卷 1398-1406页

作者：朱淑霞朱弘程琳伊贤贵王贤荣南京林业大学南方现代林业协同创新中心生物与环境学院

该研究以高盆樱桃( Cerasus cerasoides )及其近缘种钟花樱桃( C. campanulata )为对象,通过收集其实际分布的地理坐标,运用BIOCLIM模型模拟现代适生区范围并预测其未来气候下(CCM3,2100)潜在分布区的变化;结合主成分分析和相关性分析... 详细信息

该研究以高盆樱桃( Cerasus cerasoides )及其近缘种钟花樱桃( C. campanulata )为对象,通过收集其实际分布的地理坐标,运用BIOCLIM模型模拟现代适生区范围并预测其未来气候下(CCM3,2100)潜在分布区的变化;结合主成分分析和相关性分析确定其主导气候因子,并比较两者在气候限制因子方面的差异;利用受试者工作特征曲线(Receiver operation characteristic, ROC)评估模型预测效果。结果表明:(1)高盆樱桃和钟花樱桃主要分布于我国长江以南大部分省区,两者现代分布中心分布位于云贵高原,武夷山脉和南岭山脉。(2)未来气候变化情境下(CCM3),高盆樱桃和钟花樱桃的适生范围将缩小。二者在中国西南部(高盆樱桃)和东南部(钟花樱桃)的适生范围可能大幅减小,而钟花樱桃在湖南西部的适生区可能增加。(3)主成分(PCA)及相关性分析表明,年降水量(bio12)、最湿季降水量(bio16)、最暖季降水量(bio18)、温度季节变化方差(bio4)是影响高盆樱桃及钟花樱桃当下适生区的主要气候因子,“热量变异幅度”是造成二者分布存在差异的最主要环境因子。(4)钟花樱桃(0.816)和高盆樱桃(0.799)的AUC值均高于随机测试(0.500),说明BIOCLIM模型可以准确预测高盆樱桃及钟花樱桃的分布。这为高盆樱桃和钟花樱桃资源保护、物种鉴定和谱系地理学的研究提供重要指导。

关键词：高盆樱桃钟花樱桃地理分布气候限制因子 BIOCLIM 模型

青海东北部不同降水林线祁连圆柏种群特征、径向生长与气候关系比较

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青海东北部不同降水林线祁连圆柏种群特征、径向生长与气候关系比...

作者：宋文琦东北林业大学

学位级别：硕士

为了解青藏高原东北部不同降水梯度下,高山林线处祁连圆柏(Sabina przewalskii)种群特征动态变化以及其径向生长与气候关系是否存在差异,在青海省东北部自西北到东南沿降水梯度设置3个高山林线采样点:乌兰县哈里哈图国家森林公园(HL,年... 详细信息

为了解青藏高原东北部不同降水梯度下,高山林线处祁连圆柏(Sabina przewalskii)种群特征动态变化以及其径向生长与气候关系是否存在差异,在青海省东北部自西北到东南沿降水梯度设置3个高山林线采样点:乌兰县哈里哈图国家森林公园(HL,年降水量217 mm)、都兰县曲什岗(QS,281 mm)和同德县河北林场(HB,470 mm),分析林线优势种祁连圆柏(Sabina przewalskii)种群空间分布格局、年龄结构及通过编制静态生命表的方法计算种群密度长期变化序列,并与气候变化进行对比分析。同时,运用树轮年轮学方法分析祁连圆柏的径向生长与气候关系随降水梯度的变化规律。青藏高原东北部不同降水梯度下,低、中降水区域(HL、QS)高山林线祁连圆柏种群空间分布及林线位置近年来无明显变化,而高降水区域(HB)祁连圆柏种群林线位置呈向更高海拔攀升的趋势;低、中降水区域(HL、QS)祁连圆柏种群年龄结构为壶形,种群密度在近年来无明显变化,种群整体呈下降趋势。而高降水区域(HB)祁连圆柏种群年龄结构呈金字塔型,幼苗和幼树比例较高,种群密度明显升高,种群呈上升趋势;不同降水梯度下祁连圆柏种群长期发展与气候之间关系表明,随降水强度升高,气温对于种群发展的影响逐渐增强而降水对于种群发展的影响逐渐减弱。在青藏高原东北部区域气候暖湿化的背景下,降水对祁连圆柏径向生长的限制作用差异不明显,但温度对祁连圆柏径向生长的影响存在显著差异。在低降水区域(HL),冬夏季最低气温主要限制祁连圆柏径向生长,并且在不同气候特征年中无明显变化;在中降水区域(QS),祁连圆柏的径向生长明显受冬季最低气温影响,与低降水区域相比,春、夏季最低气温对祁连圆柏径向生长的限制作用减弱,并且主要限制因子在不同气候特征年存在显著变化;在高降水区域(HB),冬、夏季最低气温对祁连圆柏径向生长的限制作用不显著,而春、秋季最低气温对祁连圆柏径向生长的抑制作用显著增加,并且主要集中在高温年和干旱年。本研究结果并未支持干旱(湿润)区高山林线树木径向生长主要受水分(温度)限制的假说,但是林线处降水强度会影响树木生长与温度的关系。可见,随着青藏高原东北部暖湿化加剧,不同地区林线处祁连圆柏种群可能会出现不同的发展趋势,树木生长的气候限制因子可能存在变得复杂化。

关键词：高山林线气候限制因子种群特征降水梯度祁连圆柏青藏高原树木年轮

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荻的中国地理分布及其环境限制因子的研究

荻的中国地理分布及其环境限制因子的研究

作者：廖剑锋湖南农业大学

学位级别：硕士

荻(Miscanthus sacchariflorus(Maxim,1881))是隶属于禾本科(Poaceae)黍亚科(Panicoideae)高粱族(***)芒属(Miscanthus(Andersson,1856))的一种多年生C4草本植物,其具有生物质产量高、光合效率强、纤维素含量高和抗寒能力强等诸多优点,是一种具有开发潜力的能源植物和生态修复植物。作为芒属的广布种之一,荻在我国的详细地理分布及其环境限制因子还不清楚,为阐明荻在我国的分布边界及其环境限制因子,本文对荻的现代地理分布特征、潜在适宜分布范围、气候限制因子以及最适土壤条件等方面进行了系统研究,为荻的遗传育种、资源保存及在边际土地的引种栽培提供科学依据,主要研究结果如下:1.荻的地理分布通过实地考查:(1)荻在我国的安徽、甘肃、河北、河南、黑龙江、湖北、湖南、吉林、江苏、江西、辽宁、内蒙古自治区、宁夏回族自治区、山东、山西、陕西、四川、浙江、重庆、北京、上海等21个省(直辖市、自治区)共计438个县(区、市)均有分布,主要分布在我国东北地区、华北地区、华东地区、华中地区以及西北地区的东部;(2)水平分布范围为东经104.849°～134.014°,北纬26.725°～49.426°,垂直分布范围为-2～1579 m;(3)从植物区系上看,主要分布在ⅢD7东北地区、ⅢD8华北地区、ⅢD9华东地区、ⅢD10华中地区,从亚植物区系来看,主要分布在ⅢD8a辽宁-山东半岛亚地区、ⅢD8b华北平原亚地区、ⅢD8c华北山地亚地区、ⅢD8d黄土高原亚地区、ⅢD9a黄淮平原亚地区、ⅢD9b江汉平原亚地区、ⅢD9c浙南山地亚地区、ⅢD9d赣南-湘东丘陵亚地区、ⅢD10a秦岭-巴山亚地区、ⅢD10b四川盆地亚地区、ⅢD10c川、鄂、湘亚地区、ⅢD10d贵州高原亚地区,少量分布于ⅠB4a东北平原森林草原亚地区、ⅠB4b内蒙古东部草原亚地区和ⅠB4c鄂尔多斯、陕甘宁荒漠草原亚地区。2.不同气候情景下荻的潜在分布基于荻的现代分布,通过Maxent模型对不同气候情景下荻的潜在适宜分布范围进行模拟,结果表明荻在我国的现代潜在适生面积为3934534.47 km,其中高度潜在适生面积为1267547.21 km,中度潜在适生面积为791668.97 km,一般潜在适生面积为792830.03 km,低度潜在适生面积为1082488.26 km,主要集中在IIID8华北地区、IIID9华东地区、IB4蒙古草原地区、IIID10华中地区和IIID7东北地区,从末次间冰期到未来2100年潜在适生面积将缩减到3782903.62～3806817.98 km,缩减的面积为1866962.95～1890877.31 km,占现代潜在总适生面积的47.45～48.06%。3.荻的分布环境特征基于荻分布点的气候数据,利用主成分分析法对荻分布区的气候模式进行分析,一共提取出3个主成分,累积方差解释率为92.79%,第一主成分为夏季降水因子,第二主成分为冬季昼夜温差因子,第三主成分为夏季温度因子。环境因子重要性刀切法分析表明,最湿季降水量(Bio 16)、8月降水量(Prec 08)和海拔高度(Alt)是荻的环境限制因子,利用环境因子响应曲线对重要气候因子进行分析,结果显示温度变化方差在850～1220、最湿季节降雨量在335～565 mm、6月平均太阳辐射在17778～21990k J·m·day、12月平均太阳辐射在8000～9335 k J·m·day、8月平均温度>21.5℃、海拔高度因子及其对荻生长和光合特征的影响,结果表明:(1)荻的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)以及水分利用效率(WUE)的日变化均呈现“双峰曲线”,表明荻有明显的“午休”现象,气孔限制因素是主要原因,净光合速率在不同土壤间表现为菜园土(VS)>森林土(FS)>河流冲积泥(RAS)>黄土(LS);(2)荻的生物量、基部直径、节数、叶长、生物量、叶面积等农艺性状在不同土壤间有极显著性差异(P因子,而全钾含量(TK)是荻净光合速率的限制因子,磷元素含量是荻生物量的限制因子。以上研究为荻的引种栽培和高产示范提供了参考。

关键词：荻地理分布气候限制因子土壤限制因子生态模型种质资源

基于DIVA-GIS的广东适生樱花预测分析

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广东园林 2020年第4期42卷 37-41页

作者：赖铭婕吴保欢崔大方华南农业大学广州510462

目前广东省内栽培的樱花种类品种较为单一,为筛选出适生于广东省的樱花种类,将基于19个气候因子和233个地理分布记录,利用DIVA-GIS软件结合BIOCLIM生态位模型,对大叶早樱Cerasus subhirtella、高盆樱桃***、山樱花***、尾叶樱桃***、迎... 详细信息

目前广东省内栽培的樱花种类品种较为单一,为筛选出适生于广东省的樱花种类,将基于19个气候因子和233个地理分布记录,利用DIVA-GIS软件结合BIOCLIM生态位模型,对大叶早樱Cerasus subhirtella、高盆樱桃***、山樱花***、尾叶樱桃***、迎春樱桃***和钟花樱桃***共6种原产于我国的野生樱花在当前和未来气候下的适生区进行预测,结果显示:在粤北地区引种除高盆樱桃外的5种樱花种类会有较好表现,也可尝试在广东其他地区引种大叶早樱、山樱花、钟花樱桃等种类,且主成分分析表明年均温是6个种共同的主导气候限制因子。

关键词：樱花植物 BIOCLIM 气候限制因子地理分布广东