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泛青藏高原高寒植物多样性的形成与演化

植物科学学报 2023年第6期41卷 729-740页

作者：丁文娜星耀武中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院热带森林生态学重点实验室云南勐腊666303 瑞士联邦森林、雪与景观研究所瑞士比门斯多夫8903

泛青藏高原地区拥有全球最丰富的高寒植物多样性,是生物多样性热点地区中的热点,也是研究地球环境演化与生物多样性演变过程的理想地区。该地区已经开展了大量谱系地理、生物地理学和进化生态学研究,对我们认识该地区的生物多样性演化... 详细信息

泛青藏高原地区拥有全球最丰富的高寒植物多样性,是生物多样性热点地区中的热点,也是研究地球环境演化与生物多样性演变过程的理想地区。该地区已经开展了大量谱系地理、生物地理学和进化生态学研究,对我们认识该地区的生物多样性演化及其维持机制具有重要意义。随着对青藏高原各地块构造演化历史研究的加深,该地区的生物多样性研究已经逐步迈入到地质-气候-生物过程的交叉研究。本文分析了青藏高原及其周边地区地质构造演化的最新研究进展,区分了青藏高原腹地、喜马拉雅和横断山,然后从青藏-喜马拉雅-横断山地区高寒植物多样性的起源及演化节奏、高寒植物的成分来源和区系交流以及高寒植物多样化的驱动因素等3方面总结了该地区高寒植物多样性的演化历史。最后,我们进一步提出在洲际或全球尺度上探讨不同地区高寒植物多样性演化历史的异同和联系,以及对高寒植物适应性进化策略的研究,以期深入理解高寒植物多样性分布格局的成因及其维持机制。

关键词：生物多样性高寒植物宏观演化横断山

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塔城西伯利亚落叶松树轮密度的气候响应研究

干旱区资源与环境 2011年第6期25卷 182-187页

作者：陈峰袁玉江王丽丽魏文寿李扬 Nievergelt Danie 喻树龙中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆维吾尔自治区树木年轮生态重点实验室中国气象局树木年轮理化研究重点实验室乌鲁木齐830002 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 瑞士联邦森林、雪、景观研究院瑞士苏黎世比尔门斯多夫8903

根据树轮密度实验的基本原理,选取新疆最具代表性的针叶树种西伯利亚落叶松,设计出一套完整的树轮密度实验流程,对Dendro2003树轮密度分析系统的校正系数进行计算,得出落叶松校正系数为0.761。通过与单芯校正系数的比对,发现在大样本量... 详细信息

根据树轮密度实验的基本原理,选取新疆最具代表性的针叶树种西伯利亚落叶松,设计出一套完整的树轮密度实验流程,对Dendro2003树轮密度分析系统的校正系数进行计算,得出落叶松校正系数为0.761。通过与单芯校正系数的比对,发现在大样本量的条件下,采用此校正系数对树轮密度值进行校正,产生的误差很小,并通过实验获取的密度数据,重建了一条温度序列,效果良好。对比瑞士联邦森林雪景观研究院(WSL)和中国气象局气候中心树轮研究室的树轮密度校正系数,发现两个实验室的校正系数区别较大,这可能是受到系统自身的光学性质和实验环境的影响,说明在正式实验前确定校正系数是必须的。通过对塔城东部的西伯利亚落叶松的树轮密度研究发现,塔城东部西伯利亚落叶松对春夏季最高温度具有良好的响应,并具有建立较长的温度序列的潜力。

关键词：西伯利亚落叶松树轮密度校正系数塔城

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生态干扰度:一种评价植被天然性程度的方法

地理科学进展 2002年第5期21卷 450-458页

作者：李迈和 Norbert Krauchi 杨健瑞士联邦林业雪和景观研究院德国图宾根大学

地球上现存的植物或森林群落都是植被与其环境长期适应及人类长期干扰影响的结果 ,因此 ,现实的植被反映着历史上人类对它们不同程度的影响。‘生态干扰’的概念常常被用来描述历史上人类对植被或森林影响的大小 ,即‘生态干扰度’;或... 详细信息

地球上现存的植物或森林群落都是植被与其环境长期适应及人类长期干扰影响的结果 ,因此 ,现实的植被反映着历史上人类对它们不同程度的影响。‘生态干扰’的概念常常被用来描述历史上人类对植被或森林影响的大小 ,即‘生态干扰度’;或用来表示现实植被离开它的‘天然植被’的距离 ,即现实植被的‘天然性程度’。如此的‘天然植被’可以是 :( 1 )历史上从未受过人类任何干扰的‘原始植被’;( 2 )基于当前立地的‘潜在的自然植被’。然而 ,成百上千年以来人类对自然的利用干扰 ,致使真正的‘原始植被’现在几乎无处可寻。因此 ,‘潜在的自然植被’被用来作为生态干扰度估计或植被天然性程度评价的参照系。作为一种很实用的生态分析手段 ,生态干扰度的方法已被广泛地应用在农、林、水、景观、城市及自然保护等诸多领域的生态评价上。为此 ,本文论述了生态干扰度的概念、原理、方法和应用实例。

关键词：生态干扰度天然性程度自然植被生态恢复评价方法

基于多算法集合模型预测青藏高原3种常见恶性杂草未来入侵风险

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应用与环境生物学报 2022年第4期28卷 909-919页

作者：申源廖梓延林可欣伍小刚张凤英张林潘开文中国科学院成都生物研究所中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室生态恢复与生物多样性保育四川省重点实验室成都610041 中国科学院大学北京100049 瑞士联邦森林、雪和景观研究所比尔门施托夫CH-8903 四川省林业和草原调查规划院成都610084

农田恶性杂草相比普通杂草的传播更为迅速且难以有效防治,对农业生产危害严重.明确典型恶性杂草当前潜在分布面积及未来气候变化下对耕地的潜在入侵风险对农业生产管理具有重要意义.以广泛分布于青藏高原农田中的3种常见恶性杂草,即野燕... 详细信息

农田恶性杂草相比普通杂草的传播更为迅速且难以有效防治,对农业生产危害严重.明确典型恶性杂草当前潜在分布面积及未来气候变化下对耕地的潜在入侵风险对农业生产管理具有重要意义.以广泛分布于青藏高原农田中的3种常见恶性杂草,即野燕麦(Avena fatua L.)、一年生早熟禾(Poa annua L.)和狗尾草[Setaria viridis(L.)***.]为研究对象,利用广义增强模型(GBM)、广义线性模型(GLM)、人工神经网络(ANN)、最大熵(MaxEnt)、随机森林(RF)及多元自适应回归样条(MARS)算法集合预测上述3种杂草在青藏高原的潜在地理分布以及驱动其变化的关键因子,以评估其对耕地的入侵风险.未来气候场景采用最新的第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)框架下2050年的4种共享经济路线(SSP1-2.6、2-4.5、3-7.0、5-8.5).结果显示:野燕麦适宜分布区面积约为3.5912×10^(5) km^(2),主要分布于四川西南部及青海东部,零星分布于甘肃、西藏和新疆;一年生早熟禾和狗尾草的适宜分布区面积约为4.3046×10^(5) km^(2)和2.0036×10^(5) km^(2),均主要分布于四川西南部和西藏东南部,零星分布于青海东部和甘肃南部.年均温是3种杂草分布的最主要驱动因子.此外,人类足迹和土壤有效氮是影响野燕麦分布的相对重要因子;土壤酸碱度、最暖季降水量是影响一年生早熟禾分布的重要因子;温度季节性、最暖季降水量是影响狗尾草分布的重要因子.预计至2050年,3种杂草在4种情境下均会出现不同程度的扩张,狗尾草的扩张面积表现出随辐射强迫的增强呈先升高后趋于稳定的趋势,而另两种杂草则呈先升后降的趋势.预计3种杂草的潜在分布面积在耕地中的占比与扩张面积的变化趋势一致,且在主产区的占比高于非主产区.模拟结果表明,未来气候变化下,随着3种恶性杂草的适宜分布区面积的扩张,其对青藏高原耕地的入侵风险将增加,尤其是粮食主产区所面临威胁更为严峻,建议应重点关注青藏高原粮食主产区恶性杂草的生理生态、迁移扩散和防治技术研究.(图6表2参61)

关键词：恶性杂草集合模型潜在适生区入侵风险青藏高原

卧龙自然保护区华西箭竹(Fargesia nitida)生态学特征随海拔梯度的变化

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生态环境学报 2010年第12期19卷 2832-2839页

作者：潘红丽田雨刘兴良蔡小虎何飞李迈和四川省林业科学研究院四川成都610081 中科院成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 瑞士联邦森林景观和雪研究院

海拔梯度由于包含了温度、水分、光照等环境因子的剧烈变化而成为研究植物的环境适应性及其对全球气候变化响应的理想区域。在卧龙自然保护区沿海拔梯度研究了华西箭竹(Fargesia nitida(Mitford)***)分株的丛结构,比叶面积(SLA)、基径... 详细信息

海拔梯度由于包含了温度、水分、光照等环境因子的剧烈变化而成为研究植物的环境适应性及其对全球气候变化响应的理想区域。在卧龙自然保护区沿海拔梯度研究了华西箭竹(Fargesia nitida(Mitford)***)分株的丛结构,比叶面积(SLA)、基径、株高、枝下高、单株地上部生物量及各器官生物量的分配。结果表明:华西箭竹丛结构表现为平均单丛面积和丛密度随着海拔升高呈先增大后降低的趋势,而单丛分株数先减少后增大;华西箭竹分株生长特征除SLA和枝下高线性降低,其他各调查变量随着海拔升高,总体呈先增大后减小的单峰变化趋势,高峰值在2 800 m附近。反映了环境因子随海拔升高的非线性变化。分析认为,高海拔地区的华西箭竹对温度较为敏感,气候变暖将有利于它的生长,因此其分布上限可能会提高。本研究结果拓展和丰富了海拔梯度上植物对异质性环境的适应和响应的规律研究,也可对地震后保护区植被的恢复与重建提供科学参考。

关键词：海拔梯度气候变暖种群结构 SLA 地上生物量华西箭竹卧龙自然保护区

中国横断山地区蓝藻型肺衣属地衣的三个新种(英文)

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菌物学报 2018年第7期37卷 838-848页

作者：苗丛丛王欣宇克里斯托夫·斯盖革王立松赵遵田山东师范大学生命科学学院山东济南250014 中国科学院昆明植物研究所东亚植物多样性与生物地理学重点实验室云南昆明650201 瑞士联邦森林、雪与景观研究所瑞士苏黎世8903

在形态和化学研究的基础上,结合分子生物学研究方法(ITS片段),对中国横断山地区的830号与蓝细菌共生的肺衣属标本进行了分类学研究,共发现3个新种;其中,横断山肺衣***的主要特征是具粉芽化裂芽,无脊肺衣***的网脊不明显,以及宽叶肺衣**... 详细信息

在形态和化学研究的基础上,结合分子生物学研究方法(ITS片段),对中国横断山地区的830号与蓝细菌共生的肺衣属标本进行了分类学研究,共发现3个新种;其中,横断山肺衣***的主要特征是具粉芽化裂芽,无脊肺衣***的网脊不明显,以及宽叶肺衣***的裂片顶端宽且钝圆;3个种在ITS系统发育树上分别形成独立小枝。文中提供了中国肺衣属中与蓝细菌共生的物种检索表。

关键词：地衣型真菌分类学系统发育

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中国食药用地衣资源综述

菌物学报 2018年第7期37卷 819-837页

作者：杨美霞王欣宇刘栋张雁云李丽娟银安城王立松中国科学院昆明植物研究所东亚植物多样性与生物地理学重点实验室云南昆明650201 伯尔尼大学瑞士联邦森林景观与雪研究所国立顺天大学韩国顺天市57922

中国食药用地衣历史悠久,本文从《诗经·小雅》到现代文献中考证了所记载的地衣物种名称及用途,结合民间调查,列出了民间药用地衣130种,隶属于16个科和43个属,以及食用地衣31种,隶属于7个科和14个属。提出曲金丝等分布范围狭窄、生态环... 详细信息

中国食药用地衣历史悠久,本文从《诗经·小雅》到现代文献中考证了所记载的地衣物种名称及用途,结合民间调查,列出了民间药用地衣130种,隶属于16个科和43个属,以及食用地衣31种,隶属于7个科和14个属。提出曲金丝等分布范围狭窄、生态环境特殊和具有重要科学意义的物种的保护建议。

关键词：地衣药用食用资源调查

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贡嘎山高山林线动态与生理形成机制

山地学报 2017年第5期35卷 622-628页

作者：朱万泽冉飞李迈和王文志贾敏中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 瑞士联邦林业雪和景观研究院中国科学院大学北京100049

作为典型的生态交错带,高山林线因其特殊的结构、功能及对气候变化的高度敏感性,已成为全球气候变化研究的热点之一。本文分析了贡嘎山高山林线动态,林线峨眉冷杉径向生长与气候变化的关系;基于贡嘎山地区现有的峨眉冷杉、川西云杉、川... 详细信息

作为典型的生态交错带,高山林线因其特殊的结构、功能及对气候变化的高度敏感性,已成为全球气候变化研究的热点之一。本文分析了贡嘎山高山林线动态,林线峨眉冷杉径向生长与气候变化的关系;基于贡嘎山地区现有的峨眉冷杉、川西云杉、川滇高山栎3个林线树种非结构碳水化合物(NSC)测定,探讨了贡嘎山高山林线形成生理机制,贡嘎山地区林线树木可能遭受冬季碳限制,"碳源与碳汇"的平衡关系影响高山林线的位置与分布,生长在高山恶劣环境条件下林线树种的发育和幸存,不仅依赖于最小需求的NSC浓度,而且要求冬季高于3的可溶性糖:淀粉比率,以成功越冬和维持其正碳平衡;指出了今后应重点关注气候变化背景下区域尺度高山林线动态长期观测与模拟、高山林线树木对极端环境的生理生态适应机制、高山林线森林植被碳源-汇关系的长期监测等研究。

关键词：高山林线动态非结构碳水化合物碳限制全球变化贡嘎山

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海拔梯度上的植物生长与生理生态特性

生态环境学报 2009年第2期18卷 722-730页

作者：潘红丽李迈和蔡小虎吴杰杜忠刘兴良中国科学院成都山地环境与灾害研究所四川成都610041 四川省林业科学研究院四川成都610081 西南大学农学与生命技术学院重庆400716 瑞士联邦森林、雪和景观研究院瑞士苏黎世CH-8903

环境是植物生存和发展的条件,在各种不同的生境中聚生着特定的植物种类。全球气候变化迅速而显著地改变着高海拔地区的生态环境,这必将导致山地植物生理生态适应性、分布界限等发生变化,这些变化反过来又会对气候变化造成深远影响。因此... 详细信息

环境是植物生存和发展的条件,在各种不同的生境中聚生着特定的植物种类。全球气候变化迅速而显著地改变着高海拔地区的生态环境,这必将导致山地植物生理生态适应性、分布界限等发生变化,这些变化反过来又会对气候变化造成深远影响。因此,研究山地植物的生理生态特性,揭示其对全球气候变化的响应和适应性,具有重要的现实与科学意义。海拔梯度由于包含了温度、湿度、光照等诸多环境因子的剧烈变化而成为了研究植物对全球气候变化响应的理想区域。随着海拔升高,气温下降、大气压及CO2分压降低、光强增加等,植物的生态和生理特征将产生巨大的变化,可能影响到植物种类在海拔梯度上的分布、植物群落的结构组成。一些亟待回答的问题包括:全球气候变化将如何影响高山植物的生长环境?环境变化如何影响植物生理生态适应性?植物群落的分布、结构和组成将发生哪些变化?这些变化又将怎么样影响气候进一步变化?众多的研究报导了树木的生理生态特征、生长速率和生产力等对海拔的响应。本文在总结前人研究的基础上,系统地综述了海拔梯度上温度、水分、光照、土壤等环境因子的差异对高山植物的生长及生理生态特性的影响,以及植被分布的变化,旨在阐明植物对全球气候变化的行为与生理生态响应,以期为该领域的深入研究提供参考。

关键词：海拔梯度植物生长形态特征光合作用生化组成物种多样性分布边界