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基于Biomod2组合模型的我国山杨潜在分布区研究

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 247-255页

作者：高明龙铁牛张晨李凤滋乌雅瀚罗奇辉王子瑞刘磊萨如拉内蒙古农业大学林学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古自治区林业和草原局内蒙古呼和浩特010020

【目的】通过探究环境变化对山杨(Populus davidiana)分布的影响,为山杨资源的保护和开发提供理论支撑。【方法】根据山杨的134条地理分布数据,结合18个气候、土壤及地形因子,基于Biomod2软件包构建组合模型,模拟我国山杨潜在分布区在未... 详细信息

【目的】通过探究环境变化对山杨(Populus davidiana)分布的影响,为山杨资源的保护和开发提供理论支撑。【方法】根据山杨的134条地理分布数据,结合18个气候、土壤及地形因子,基于Biomod2软件包构建组合模型,模拟我国山杨潜在分布区在未来3种气候条件模式下的空间分布格局变化,并确定影响山杨分布的主要环境变量。【结果】我国山杨当前潜在适生分布区主要位于400 mm等降水线两侧较高纬度或较高海拔地区,总面积约为1560340.9 km^(2),约占我国陆地面积的16.2%,其中大兴安岭、长白山、太行山、秦岭、祁连山南麓、横断山、云贵高原等地区为山杨高度适生区;在未来气候条件下,山杨适生区整体呈向西南方向收缩趋势,生境适宜度总体呈下降趋势;影响山杨分布主要环境变量为最热月最高气温、年降水量和海拔;基于5个最优单一模型构建的组合模型比单一模型对山杨适生区预测结果更好,训练集平均受试者工作特征曲线下面积和真实技巧统计值分布为0.91和0.73,预测准确度较高。【结论】我国山杨空间分布格局主要受水热条件影响,海拔也是影响山杨分布的重要因素。在未来气候条件下,山杨分布区面积将随气候变暖的程度逐渐减少。以山杨作为用材林和生态公益林树种进行造林时,造林地点应选择未来生境适宜度变化不大的地区,以降低未来由于气候变化造成的损失。

关键词：山杨 Biomod2软件包组合模型潜在分布区气候变暖

复杂山区地表温度模拟及影响——以内蒙古大青山为例

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干旱区研究 2024年第5期41卷 765-775页

作者：赵立超张成福贺帅苗林冯霜潘思涵内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 荒漠生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室内蒙古呼和浩特010019 巴彦淖尔市林业和草原局内蒙古巴彦淖尔015000

地表温度(LST)是影响植物分布和生态系统过程的重要因素。本研究利用天气研究与预测模式(WRF)模拟大青山保护区的高时空分辨率LST,通过气象站点观测值和MODIS LST值对比验证模拟结果的准确性,并通过综合影响因素和单一影响因素分析LST... 详细信息

地表温度(LST)是影响植物分布和生态系统过程的重要因素。本研究利用天气研究与预测模式(WRF)模拟大青山保护区的高时空分辨率LST,通过气象站点观测值和MODIS LST值对比验证模拟结果的准确性,并通过综合影响因素和单一影响因素分析LST与环境因子之间的关系。综合影响因素分析是基于区域模拟LST和区域环境因子进行的分析;单一影响因素分析是首先固定其他环境因子,然后分析LST和单一环境因子的关系。结果表明:模拟值与3个站点观测值相关系数均超过0.97(P0.97),与2 m气温和2 m水汽混合比次之(R>0.8),与植被覆盖度和坡度较小(R>0.3),其他因素影响微弱。经单一影响因素分析,在春夏秋冬4个季节,随高程升高LST下降速率分别为0.83 K·(100m)^(-1)、0.79 K·(100m)^(-1)、0.80 K·(100m)^(-1)、0.32 K·(100m)^(-1);坡度每增加10°,LST在春夏秋冬分别升高-0.05 K、0.17 K、-0.14 K、0.02 K;植被覆盖度每增加10%,LST在夏冬两季分别升高0.31 K、1.41 K,其他季节则没影响;坡向对4个季节平均LST的影响均为南>西南>东南>西>东>西北>东北>北;年均LST与2 m水汽混合比呈对数关系,与2 m气温呈指数关系。研究结果可为大青山自然保护区管理提供基础数据,也为山地研究提供可借鉴的方法。

关键词： WRF模式地表温度环境因子内蒙古大青山

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毛乌素沙地绿洲化土地变化模式及稳定性

应用生态学报 2024年第3期35卷 687-694页

作者：杨皓钦王海兵左合君乔碩李思琪内蒙古农业大学沙漠治理学院/风沙物理与防沙治沙重点实验室呼和浩特010018 内蒙古乌审旗林业和草原局内蒙古乌审旗017399

绿洲化过程中的土地结构变化和稳定性研究对沙地荒漠化治理尤为重要。本研究基于1980—2020年8期土地利用数据,提取了该时间段毛乌素沙地绿洲化土地空间分布信息,使用叠置分析、格网化等方法,分析毛乌素沙地绿洲化土地变化模式和稳定性... 详细信息

绿洲化过程中的土地结构变化和稳定性研究对沙地荒漠化治理尤为重要。本研究基于1980—2020年8期土地利用数据,提取了该时间段毛乌素沙地绿洲化土地空间分布信息,使用叠置分析、格网化等方法,分析毛乌素沙地绿洲化土地变化模式和稳定性的时空分异特征。结果表明:研究期间,毛乌素沙地荒漠化问题已得到有效解决,并成功实现逆转,绿洲化过程显著,林草覆盖率从1980年的10.2%增长到2020年的73.7%,绿洲化土地面积从1980年的3.25万km^(2)增长到2020年的3.39万km^(2),极重度、重度和中度荒漠化面积大幅下降,非荒漠化和轻度荒漠化面积大幅上升;绿洲化土地变化表现为稳定、波动、扩张和退缩4种模式,2020年这4种模式的绿洲化土地面积占比分别为78.7%、12.2%、6.2%和2.9%;毛乌素沙地累积变化强度较低的绿洲化(低于0.12)占总绿洲化土地面积的82.7%,沙地绿洲化总体趋于稳定。针对毛乌素沙地稳定沙带及不同变化模式绿洲化土地应采用适宜的分区治理对策,其中,在风沙活动强烈的沙漠化扩张区域歼灭沙害;在生态脆弱、沙漠化反复的绿洲化区域巩固风沙治理成效;在林草资源丰富的稳定扩张绿洲化区域,应积极开展对沙地资源的持续管理和利用,以实现沙地系统治理和提质增效的目标。

关键词：毛乌素沙地绿洲化土地变化模式稳定性治理对策

放牧强度对优势种群与植物群落地上现存量关系的影响

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草地学报 2024年第5期32卷 1440-1447页

作者：王梓晗吕世杰王忠武刘红梅闫宝龙王颖杰韩国栋李治国内蒙古农业大学内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010 内蒙古民族大学农学院内蒙古通辽028000 内蒙古赤峰市森林草原保护发展中心内蒙古赤峰024000

为探究优势种对植物群落结构和功能的影响,本研究以内蒙古短花针茅草原为研究对象,整理不同降水年份(2014—2016年)和4个放牧试验区(对照,Control,CK;轻度放牧,Light grazing,LG;中度放牧,Moderate grazing,MG;重度放牧,Heavy grazing,... 详细信息

为探究优势种对植物群落结构和功能的影响,本研究以内蒙古短花针茅草原为研究对象,整理不同降水年份(2014—2016年)和4个放牧试验区(对照,Control,CK;轻度放牧,Light grazing,LG;中度放牧,Moderate grazing,MG;重度放牧,Heavy grazing,HG)下优势种群和植物群落地上现存量数据,采用对比分析和数据包络(CCR模型)分析,发现伴随放牧强度和降水量的变化,不同优势种群地上现存量的响应存在差异。LG区下的短花针茅和无芒隐子草的地上现存量高于CK、MG和HG区。冷蒿的地上现存量对放牧响应的敏感性高于短花针茅和无芒隐子草。受放牧强度影响,植物群落地上现存量由短花针茅、无芒隐子草和冷蒿这三种优势种的调控转为主要以短花针茅调控。重牧和极端干旱年份导致优势种与植物群落地上现存量的双向协调作用丧失。

关键词：荒漠草原放牧强度降水量 CCR模型地上现存量

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外来植物种子特征对其入侵过程的影响

生态学杂志 2024年第7期43卷 1981-1987页

作者：汪海洋周全来于航马瑛培曹伟张悦王永翠陈辉崔雪翁牛特旗林业和草原局内蒙古赤峰024500 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 沈阳大学环境学院沈阳110044 科尔沁左翼后旗林业和草原局内蒙古通辽028100 辽宁省林业和草原有害生物防治检疫工作站沈阳110804

外来植物经历引入、定植、归化和入侵阶段,成为入侵植物,严重威胁本地生态系统,造成重大的经济损失。外来植物种子对其入侵过程至关重要。本文通过综述利于外来植物引入、定植、归化和入侵过程的种子生活史、传播、生理和繁殖特征,发现:... 详细信息

外来植物经历引入、定植、归化和入侵阶段,成为入侵植物,严重威胁本地生态系统,造成重大的经济损失。外来植物种子对其入侵过程至关重要。本文通过综述利于外来植物引入、定植、归化和入侵过程的种子生活史、传播、生理和繁殖特征,发现:(1)外来植物的引入过程依靠种子的自体传播、风力传播、水力传播、动物传播、人为传播和多媒传播方式完成;(2)定植过程依赖种子的多种萌发、休眠和活力维持策略等生理特征;(3)归化过程依赖土壤种子库密度和持久性,利于在新生境逐渐建立稳定群落;(4)入侵过程依赖种子的传播、生理和种子库综合特征,提高植物入侵成功率。虽然入侵植物的种子特性对入侵植物的检疫、预测和防治具有重要意义,但基于种子特性的防控技术尚不成熟。因此,需要集中科研力量,研发阻止外来植物引入、定植、归化和入侵的技术,为外来入侵植物防除提供技术基础。

关键词：入侵植物传播特征生理特征土壤种子库防控技术

荒漠草原物种多样性与植物群落地上现存量的关系

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草地学报 2024年第6期32卷 1856-1863页

作者：王梓晗吕世杰王忠武乌兰敖登刘红梅马生昀李治国韩国栋内蒙古农业大学内蒙古呼和浩特010018 内蒙古农业大学职业技术学院内蒙古包头014109 内蒙古自治区林业科学研究院内蒙古呼和浩特010010

探究不同放牧强度下物种多样性与植物群落地上现存量的关系可以反映出植物群落稳定性的变化,进一步反映出放牧管理的合理性。为此本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,结合放牧强度和年际间降雨量变化,探讨物种多样... 详细信息

探究不同放牧强度下物种多样性与植物群落地上现存量的关系可以反映出植物群落稳定性的变化,进一步反映出放牧管理的合理性。为此本研究以短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,结合放牧强度和年际间降雨量变化,探讨物种多样性与植物群落地上现存量的关系,得到的初步结论如下:伴随放牧强度增大和年度降水量减少,植物群落地上现存量、物种丰富度指数下降,优势度指数上升。在物种多样性与植物群落地上现存量的关系中,CK(对照)与LG(轻度放牧)存在类似的影响过程,MG(中度放牧)与HG(重度放牧)存在类似的影响过程,且在LG和MG区之间存在阈值效应。在不同物种多样性指数和植物群落地上现存量的关系中,首先会受到丰富度指数的影响,其次是多样性指数、均匀性指数和优势度指数。

关键词：荒漠草原短花针茅物种多样性植物群落地上现存量 CCR模型

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内蒙古半干旱区气溶胶散射特性及影响因素

干旱区研究 2024年第5期41卷 730-741页

作者：叶虎裴浩姜艳丰那庆张立伟内蒙古自治区气象服务中心内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区荒漠生态气象中心内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区气象局内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区气象科学研究所内蒙古呼和浩特010051 内蒙古自治区气象数据中心内蒙古呼和浩特010051 锡林郭勒盟气象局内蒙古锡林浩特026000

利用2020年7月9日至2023年7月8日锡林浩特市散射系数、黑碳(BC)、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)质量浓度以及气象要素观测资料,从气溶胶散射特性的时间变化、概率密度分布、与不同类型气溶胶和气象因子的相关程度等方面展开分析,... 详细信息

利用2020年7月9日至2023年7月8日锡林浩特市散射系数、黑碳(BC)、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)质量浓度以及气象要素观测资料,从气溶胶散射特性的时间变化、概率密度分布、与不同类型气溶胶和气象因子的相关程度等方面展开分析,并针对该地区开展散射系数等级划分。结果表明:(1)该地区气溶胶散射能力整体水平较低,但是春季沙尘输送、冬季及夜晚逆温出现频率较高会造成该地区气溶胶散射能力的明显增强。(2)粒径越小的气溶胶与散射系数的相关程度越高,与散射系数的相关系数大小依次为BC>PM_(2.5)>PM_(10),但同时具有季节差异性,此外秋、冬季硝酸盐颗粒是造成该地区散射能力增强的重要因素,夏、秋、冬季硫酸盐颗粒对该地区的散射能力也具有一定贡献。(3)以相关系数的增幅作为当前气象因素对散射系数的贡献率,得到当前气象因素对散射系数的贡献率在1%~2%之间。

关键词：半干旱区气溶胶散射系数等级划分贡献率内蒙古

长期放牧对内蒙古荒漠草原土壤不同组分有机磷含量的影响

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草地学报 2024年第5期32卷 1479-1488页

作者：吴佳芯张育涵李邵宇韩国栋内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010010 内蒙古农业大学草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010010 内蒙古自治区林业和草原工作总站内蒙古呼和浩特010010

探究长期放牧对荒漠草原土壤不同组分有机磷含量的影响,对干旱半干旱草地生态系统的合理利用和地力提升具有重要意义。本研究依托于乌兰察布市四子王旗内蒙古农牧业科学院研究基地的长期放牧平台,设置4个不同放牧强度:轻度(Light grazin... 详细信息

探究长期放牧对荒漠草原土壤不同组分有机磷含量的影响,对干旱半干旱草地生态系统的合理利用和地力提升具有重要意义。本研究依托于乌兰察布市四子王旗内蒙古农牧业科学院研究基地的长期放牧平台,设置4个不同放牧强度:轻度(Light grazing,LG)、中度(Moderate grazing,MG)、重度(Heavy grazing,HG)和对照(Control,CK),通过测定土壤理化性质、微生物群落特性,并利用Bowman-Cole磷分级体系测定不同组分有机磷含量,揭示不同组分有机磷对放牧强度的响应机制。结果表明:荒漠草原土壤有机磷组分占比情况为:中活性有机磷>活性有机磷>稳性有机磷。其中,活性有机磷含量随放牧强度增加显著增加,中活性有机磷含量随放牧强度增加显著降低,而稳性有机磷含量的差异未达显著水平。放牧通过改变土壤微生物和间接影响土壤有机质来调控活性有机磷含量;放牧通过改变土壤磷养分间接调控中活性有机磷含量。综上,长期放牧对荒漠草原不同组分有机磷含量的影响存在差异,可通过提高微生物代谢底物养分缓解放牧导致的磷资源短缺,这将有助于提高土壤养分有效性从而维持草地生态功能的可持续利用。

关键词：荒漠草原放牧强度有机磷组分微生物生物量磷土壤碱性磷酸酶

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论沙丘植被过程的基本生态关系

应用生态学报 2024年第1期35卷 1-7页

作者：刘志民余海滨汪海洋中国科学院沈阳应用生态研究所乌兰敖都荒漠化防治生态试验站沈阳110016 翁牛特旗林业和草原局内蒙古赤峰024513

沙丘生态系统常常被认为是一种退化生态系统,自然植被恢复和稳定人工植被构建是沙丘生态系统恢复的基本手段。本文基于对沙丘生态系统长期研究结果,依从对立统一、动态变化哲学原理,结合相关生态学理论,从沙丘生态系统的独特性出发,提... 详细信息

沙丘生态系统常常被认为是一种退化生态系统,自然植被恢复和稳定人工植被构建是沙丘生态系统恢复的基本手段。本文基于对沙丘生态系统长期研究结果,依从对立统一、动态变化哲学原理,结合相关生态学理论,从沙丘生态系统的独特性出发,提出了进行植被塑造过程研究需要注意的若干生态关系。论述了尺度-格局-过程的耦联关系和协同-权衡关系的转化在植被塑造过程研究中的必要性,阐释了区分沙丘流动与沙丘固定、干扰与胁迫、风蚀与沙埋在植被过程研究中的重要性,并探究了生态位法则或中性法则在沙丘植被过程研究中的应用价值,从适沙性与耐旱性、生理与繁殖过程、有性与无性繁殖等方面论述了沙丘植被塑造过程研究应关注的问题,旨在为沙丘生态系统植被自然恢复和稳定植被建设搭建理论构架。

关键词：沙生植物旱生植物干扰胁迫风蚀沙埋生理繁殖权衡协同