• 秦岭森林植被物候及其对气象因子的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-08-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 研究山地过渡带植被物候格局以及植被物候变化的驱动机制具有重要意义。基于2000—2018年MODISNDVI遥感数据,利用双Logistic曲线拟合法提取2000—2018年秦岭山地植被物候参数,结合气温和降水数据,运用趋势分析、相关分析、冗余分析等方法,研究秦岭山地不同物候期的时空变化特征和对气象因子的响应。结果表明:(1)秦岭山地物候始期集中于60~102 d,物候末期主要集中在315~345 d,生长季长度集中在225~255 d,空间上看,具有明显的垂直地带分布特征,随海拔升高,物候始期、末期、生长期长度分别呈延迟、提前和缩短趋势。(2)从植被物候的年际变化来看,物候始期62.25%的区域呈现提前趋势,53.42%的区域物候末期呈现推迟趋势,其中59.18%的区域植被生长期长度延长,仅有5.12%位于中东部中高海拔区的部分区域显著延长。(3)植被物候始期大部分区域与2—5月平均气温和降水呈负相关关系,分别占总面积的50.29%和65.24%;物候末期与8—11月平均气温和月降水量主要呈正相关关系,分别占总区域的66.63%和59.77%;(4)冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果表明秦岭山地植被物候受当季和前期气象因子的共同影响,春季物候受物候发生期的影响大于上年冬季,物候末期前期的气温和降水对秋季物候的影响强度大于秋季,不同坡向物候变化对气象因子的响应程度有所差异。

  • 秦岭南北区域夏季极端降水与西太平洋副热带高压的关系

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用1960—2016年秦岭南北地区47个站点的逐日降水数据与同期西太平洋副热带高压的面积指数、强度指数、西伸脊点、脊线位置数据,统计分析了秦岭南北地区夏季极端降水指数与副高指数的相关关系。结果表明:①从整体上看,各极端降水指数与面积指数、强度指数总体成正相关;与西伸脊点总体上成负相关,但会出现一些异常年份和负相关年份;而各极端降水指数与脊线位置的关系呈现正负相关交替的现象。年代际分析和M-K检验表明,副高指数、极端降水指数在20世纪80年代发生了增强、增大的突变。②把秦岭南北划分为4个区域后,无论时间上还是空间上,当面积指数、强度指数偏大,脊线位置偏南,西伸脊点偏西,秦岭以北、秦岭以南和汉水流域中部趋于干旱,汉水流域东西部和巴巫谷地极端降水偏多;反之,相反。这样的极端降水格局应是秦岭等山脉对副高在气候上的响应结果。③秦岭南北地区夏季极端降水偏多年与面积指数偏大、强度指数偏强、脊线位置偏南、西伸脊点偏西相联系,反之,相反。副高西伸可能是秦岭南北地区极端降水增大的重要原因之一。

  • 秦岭南北潜在蒸发与气温响应关系及其影响因素

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-02-13 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 蒸发是水文循环的重要组成部分,精细化蒸发变化与气象要素的响应关系,对中国重要生 态过渡带水资源、生态恢复重建以及社会经济的可持续发展具有重要意义。基于 1970—2017 年 70 个气象站点观测数据,辅以趋势分析和小波相干方法,对秦岭南北气温和潜在蒸发(ET0)变化特征 进行分析,探讨气象要素与 ET0 的响应关系。结果表明:以滑动相关方法为基础,无论是滑动窗口 调整,还是去趋势序列,气温与 ET0 均呈现正相关关系,说明秦岭南北气温上升,ET0 增加;但是,秦 岭南北气温与 ET0 相关关系存在时空差异。以 1993 年为时间节点,前期气温和 ET0 相关性呈现增 加趋势,后期则逐渐减弱;空间上西秦岭地区是气温和 ET0 的弱相关区。在主导因素上,ET0 对太阳 辐射变化更为敏感,风速并非区域 ET0 变化的主导因素,从而导致“蒸发悖论”现象并不突出。多因 素主导 ET0 变化,是秦岭南北 ET0 与气温响应关系存在时空差异的原因。

  • 基于SPEI指数的秦岭南北地区干旱时空变化特征

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 基于秦岭南北地区47个气象站点1960—2016年实测气象资料,利用标准化降水蒸散指数(SPEI)定量分析了秦岭南北地区不同时间尺度干旱发生频率和强度的时空演变特征,并试图揭示该区域干旱发生的原因。结果表明:SPEI值能够较好的反映秦岭南北地区的干旱特征及干湿演变状况。从时间变化上看,近57 a来秦岭南北地区呈干旱化趋势,以20世纪90年干旱化趋势最为显著,干旱化趋势最显著的区域为秦岭以北地区,但近22 a秦岭南北地区开始出现湿润化趋势;从季节来看,四季大部分区域呈干旱化趋势,秋季干旱化趋势最显著且开始最早,春季次之,冬、夏干旱化趋势相对不显著。从空间来看,秦岭南北地区在年、季、月尺度上均有干旱发生且各地区分布极不均匀;其中秦岭以北地区干旱发生频率较高,其他子区域干旱发生频率的空间分布特征较为复杂。干旱发生强度呈现出中西部强,四周弱的特点,干旱发生强度最强的地方的为陕西石泉,为14.7%,最弱的地方为四川阎中,为23.6%。

  • 秦岭典型林分夏秋两季根际与非根际土壤微生物群落结构

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 本试验主要以秦岭山脉锐齿栎(Quercus aliena var. acutidentata)、油松(Pinus tabuliformis)、华山松(Pinus armandii)、云杉(Picea asperata)4种典型林分为对象,利用BIOLOG微孔板法研究4种林分夏、秋两季根际与非根际土壤微生物群落代谢多样性。研究表明:(1)夏、秋季土壤根际与非根际的平均颜色变化率(AWCD)值截然不同,除秋季云杉外,其余处理均表现为非根际>根际,且AWCD明显受到季节的影响。(2)夏秋两季4种林分根际与非根际土壤微生物功能多样性之间差异显著,其中锐齿栎林夏秋两季均表现为根际小于非根际,而其它3种针叶林则是夏季根际小于非根际,秋季根际大于非根际;锐齿栎林根际与非根际均为秋季低于夏季,其他3种针叶林则是非根际土秋季低于夏季,而根际土秋季高于夏季。(3)主成分分析显示各土壤微生物功能多样性具有显著差异,且4种林分夏秋两季根际与非根际主成分综合得分也有所不同,4种林分非根际土综合得分锐齿栎最高,其次是华山松和云杉,油松最低;根际土夏秋规律不同,夏季华山松和油松较高,云杉最低,秋季油松和云杉较高,锐齿栎最低,且综合得分与多样性指数达到显著或极显著的正相关。(4)冗余分析表明土壤理化性质的综合作用对土壤微生物群落功能多样性有显著影响。

  • 基于分子证据确认秦岭藤属与驼峰藤属(夹竹桃科)的系统位置

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2022-05-21 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 秦岭藤属(Biondia Schltr.)是中国特有属,约 13 种,驼峰藤属(Merrillanthus Chun & Tsiang)是仅在我国与柬埔寨分布的单种属,目前两个属均已被归并到白前属(Vincetoxicum Wolf),但取样和系统发育分析尚存一些欠缺,其系统位置和归属尚需进一步确认。使用 2 个核糖体基因序列片段(ITS、ETS)数据、5 个叶绿体基因序列片段(psbA–trnH、trnG、 trnL、trnL–F、trnT–L)数据,以及二者的合并数据,重建了娃儿藤亚族(Tylophorinae)的 (包含属的模式秦岭藤[B. chinensis Schltr.=V. shaanxiense (Schltr.) Meve & Liede]与驼峰藤[M. hainanensis Chun & Tsiang=V. hainanense (Chun & Tsiang) Meve, H.H.Kong & Liede])系统发 育树。结果表明:秦岭藤属与驼峰藤属均包含在白前属中,秦岭藤与青龙藤[B. henryi (Warb.) Tsiang & Li=V. henryi (Warb.) Meve & Liede]互为姐妹类群,并与 V. kawaroense Meve & Liede 聚为一支,而黑水藤[B. insignis Tsiang=V. insigne (Tsiang) Meve, H.H.Kong & Liede]在另一分 支中(亚热带分支Subtropical Clade);驼峰藤属与V. cissoides (Blume) Kuntze 和V. philippicum Meve, Omlor & Liede 聚为一支。核糖体和叶绿体基因数据均支持秦岭藤属与驼峰藤属归并 入白前属,但秦岭藤属为多系,尚需收集更多种类和数据合并分析,深入探讨归并后的白前 属的种间系统关系和位置。

  • 秦岭森林物候时空分布特征及对水热条件的响应

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 大量观测数据分析表明,全球气候正逐步变暖。植物物候现象是全球自然环境变化的指示器。物候对气候变化的响应是研究全球气候变化的重要手段之一。森林是全球生态系统的重要组成部分,森林物候特征变化是反映气候变化对森林生长影响的综合性生物指标。利用2001—2018年MOD09A1卫星数据重建了秦岭地区增强型植被指数(EVI)序列,采用最大变化速率和阈值法结合提取了秦岭森林物候参数,结果表明:(1) Whittaker滤波法在灌木、农田、森林3种生态样地重建中稳定性较好,在秦岭山地有较好的适用性。(2) 秦岭地区物候多年均值分布同秦岭地区水热条件密切,由高海拔高山区到农耕区,生长季始期(Start of Growth Season,SOG)逐渐提前,生长季末期(End of Growth Season,EOG)逐渐推迟,生长季长度(Length of Growth Season,LOG)由高海拔区向低海拔区逐渐加长。秦岭浅山区和东部伏牛山农耕带生长季(SOG)开始较早,出现在3月上旬,高山区针叶林带生长季开始的较晚,出现在5月上旬到中旬(120~135 d)之间。生长季末期(EOG)集中出现在10月~11月初(270~310 d),高山区针叶林带生长季结束较早,浅山区植被生长季结束较晚,普遍出现在11月(300 d)以后。生长季长度(LOG)分布在150~200 d之间,低海拔地区LOG较长,大于180 d,高海拔林区生长季较短LOG集中在150~170 d。(3) 年际变化特征:2001—2018年生长季始期(SOG)呈现提前趋势,其中高海拔区提前明显,南北麓海拔低于500 m部分区域和东部伏牛山少部分区域出现推迟。生长季末期(EOG)呈现推迟趋势,其中秦岭北麓和东部中低海拔区域推迟明显,生长期长度(LOG)总体呈延长趋势。(4) 秦岭地区近17 a气温呈现上升趋势,变化率为0.02 ℃·a-1,降水呈现不明显的上升趋势,日照时数则呈现明显的下降趋势,变化率为14.6 h·a-1。(5) 秦岭地区物候参数同0 ℃、5 ℃和10 ℃界限温度、降水、日照时数相关性分析表明,全球变化下的升温作用是影响秦岭森林物候变化的主要因子,升温作用导致SOG提前,EOG推迟、LOG延长,主要集中在秦岭南北麓1 000~2 000 m之间,秦岭东部伏牛山低海拔区境内相关性最低,表明受温度制约较小。