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为探究青藏高原高寒草甸生态系统不同主要功能群适宜生境的空间分布格局、主控气候因子及在气候变化背景下的变化趋势,基于青藏高原第2次科考数据(2019-2021年),利用MaxEnt模型预测川滇高原高寒草甸生态系统主要功能群的4种典型物种(莎草科-矮嵩草;禾本科-垂穗披碱草;杂类草-鹅绒委陵菜;豆科-异叶米口袋)在未来气候变化条件下空间分布格局及影响其分布的主要气候因子。结果表明,矮嵩草、垂穗披碱草、鹅绒委陵菜和异叶米口袋在当前气候条件下的适宜生境面积分别为11.09万、9.23万、17.12万和16.53万km2,主要位于川滇高原中部和北部区域。环境因子贡献率和响应曲线显示,4个物种生境适宜性对生存环境具有相似的生态要求,且影响其分布的主要气候因子均为气温年较差、等温性和年均温等与温度有关的环境因子。在未来气候背景下,4个物种适宜生境面积均呈扩张趋势且平均海拔均升高了100～200 m,但变化速率趋于减缓,高寒草甸生态系统的物种多样性、生物量和稳定性可能随着气候变化而增强。 相似文献
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利用1957-2014年气象数据和1998-2014年实测数据驱动CENTURY模型模拟海北高寒草甸草原生态系统地上净初级生产力(ANPP)的动态变化,并利用典型浓度路径RCP4.5和RCP8.5情景下5个大气环流模型的气候情景数据来模拟未来气候变化和CO2浓度变化对草地生态系统ANPP的影响。结果表明:1)研究地点1998-2014年的ANPP观测值与模拟值变化趋势吻合度较高,Pearson相关性系数为0.67,均方根误差为19.62 g·m-2,CENTURY模型适用于模拟气候变化对高寒草甸草原影响的研究。2)过去50多年,高寒草甸草原的年平均最低气温、最高气温和年平均气温都呈极显著的波动上升趋势(P<0.01),年降水量年际波动特征比较明显,降水主要集中在植被的生长季。过去50多年,高寒草甸草原ANPP平均值达到271 g·m-2,总体变化趋势为增加,但变化趋势不显著(P>0.05)。3)与基准时段(2001-2014年)相比,高寒草甸草原未来2030s(2015-2040年)、2050s(2041-2070年)、2080s(2071-2099年)时段多模型年平均降水量、年平均温度、年平均最低和最高温度变化率均为正值。不考虑CO2肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.21%,11.53%,17.78%和8.34%,21.68%,40.32%;考虑CO2肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.89%,14.29%,24.28%和11.57%,31.74%,57.29%。考虑和不考虑CO2肥效的情况下,5个大气环流模型引起的模拟结果的不确定性都在合理范围之内,多大气环流模型与CENTURY耦合模拟的ANPP结果较为一致。 相似文献
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在青藏高原多年冻土区根据490个植被调查样点数据和3种遥感数据集的27个变量,利用决策树分类模型,模拟出4种代表性浓度路径情景下10个气候系统模式在2050年和2070年的青藏高原高寒草地类型(高寒沼泽草甸、高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠和裸地)潜在分布结果。同时为保证数据分析的一致性,利用数据对当前高原草地类型也进行了反演。结果表明:相比当前高寒草地分布面积,预计在2050年和2070年裸地和高寒草甸面积微弱减少,高寒草原和高寒荒漠面积在微弱增加,高寒沼泽草甸面积变化不明显。结果在4种代表性浓度路径情景下的表现基本一致,研究不仅可以为高寒草地气候变化研究提供植被类型相关的数据支持,还可以为青藏高原多年冻土区碳循环的探讨提供部分的方法和理论依据。 相似文献
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百里香属植物在生态修复、荒漠化治理、水土保持等方面具有重要应用价值。近年来,野生百里香属资源急剧减少,因此摸清不同种百里香的分布范围以及未来气候变化背景下的生境变化,对于百里香属种质资源保护十分重要。针对这一问题,本文采用最大熵模型(MaxEnt),结合数字标本馆等相关信息,探究当前气候情景下百里香、亚洲百里香、展毛地椒的分布范围,预测在低CO2排放和高CO2排放2种未来气候情景下不同种不同类型生境范围的变化。结果表明：(1)限制百里香和展毛地椒在中国分布的主要气候变量是温度季节性变化标准差、最暖月最高温度、最干季度平均温度和年降水量;限制亚洲百里香分布的主要气候变量是温度季节性变化标准差、最暖月最高温度、最湿季度平均温度、最干季度平均温度。(2)不同种的适宜气候范围不同。展毛地椒适宜气候范围最广,温度季节性变化标准差860～1600、最暖月最高温度22～31℃、最干季平均温度-13～7℃,年降水量180～890 mm;百里香适宜气候范围最窄,温度季节性变化标准差790～1700,最暖月最高温度23～30℃,最干季平均温度-13～3℃,年降水... 相似文献
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气候变化是影响物种分布格局的主要因素之一，研究气候变化对物种分布的影响对于生物多样性保护和生态系统管理具有重要意义。本研究以子午沙鼠(Meriones meridianus Pallas，1773)为对象，通过查阅文献报道和数据库资料的方法，确定了子午沙鼠在国内的51个分布记录区域，并从19个生物气候变量中选取8个生物气候变量，通过MaxEnt模型和ArcGIS软件预测其在1970—2000和未来(2050s)温室气体高浓度和低浓度两种排放路径下分布范围变化。结果表明：受试者工作曲线面积(AUC值)均大于0.830，满足模型精度要求；影响子午沙鼠分布的主要生物气候变量为年平均气温和年降水量，其贡献率分别占65.5%和15.0%；与基准气候情景相比，未来气候情景下子午沙鼠的适宜生境范围总体呈现缩减趋势；年平均温度增高、年降水量增多会显著影响子午沙鼠的分布范围。未来很有必要对环境变化后子午沙鼠的防控策略和生态系统管理模式做出相应调整。 相似文献
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三江源区高寒草甸植物多样性的海拔分布格局 总被引：1，自引：0，他引：1
三江源地区是我国受气候变化影响最大且最敏感的区域之一。研究高寒草甸植物多样性海拔分布格局及其与环境的关系,能为预测气候变化对植物多样性的影响和响应提供科学依据。本研究以青海三江源地区的6个样地/海拔梯度共78个样方的高寒草甸样地为研究对象,了解高寒草甸植物多样性和群落结构,分析海拔分布格局及其与环境的关系,旨在以空间替代时间的实验系统来揭示植物对气候变化的响应。统计分析发现,6个高寒草甸样地共有植物21科、51属、74种,且在中海拔和高海拔地区,高寒草甸以藏嵩草、高山嵩草、矮嵩草等莎草科植物占优势,低海拔地区高寒草甸则以针茅、早熟禾、垂穗披碱草等禾本科植物为优势种群。方差分析表明,随着海拔的降低,高寒草甸群落的物种多样性和物种丰富度均呈“单峰”分布格局,而均匀度指数逐渐升高。DCA分析发现,高寒草甸植物群落沿着海拔梯度呈现有规律的变化,具有从高寒草甸向高寒草原化草甸的逐渐过渡的特征,海拔梯度明显的影响了植物群落结构和多样性。此外,CCA结果表明,土壤pH值是影响高寒草甸植物群落分布格局的主要因素,土壤含水量、土壤温度、土壤有机碳、碱解氮含量与全钾含量是影响植物群落分布格局的关键因子。综上所述,我们推测气候变化极有可能影响三江源地区高寒草甸植物群落结构与分布格局。 相似文献
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研究表明,气候变化将会使生物多样性降低甚至是物种灭绝。研究气候变化对物种栖息地的影响,对未来研究物种多样性和保护生态系统功能完整性提供实践意义。以梅花鹿(Cervus nippon)为研究对象,将23个环境因子通过去相关性后得到8个环境因子,利用最大熵(MaxEnt)模型模拟了梅花鹿基准气候条件下在中国潜在生境分布,并预测了ssp245和ssp585两种气候变化情景下2021—2040年(2030s)、2041—2060年(2050s)、2061—2080年(2070s)梅花鹿潜在分布。23个环境因子中,对3个不同的梅花鹿亚种,降水季节性、海拔、最干月降水量这3个因子是影响梅花鹿生境分布的主要因子。基准气候条件下,梅花鹿的潜在生境面积占总研究区域总面积的3.72%。随着时间的推移,研究区内梅花鹿东北亚种当前潜在生境面积明显增加,其中ssp585情景增加程度大于ssp245情景。在ssp585情景2050s阶段,总潜在生境面积将增加524.79%;梅花鹿华南亚种当前潜在生境面积明显减少,在ssp585情景下,梅花鹿适宜生境面积减小幅度将大于ssp245情景下梅花鹿适宜生境面积减小幅度,其在相应阶段分别减少77.61%、96.29%和93.62%。适宜生境逐渐消失。梅花鹿四川亚种在ssp245、ssp585两种情景下,适宜生境面积变动较小,并且都有5%—10%的新增适宜生境。 相似文献
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增温和氮添加对长江源区高寒沼泽草甸生态系统呼吸的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究高寒湿地生态系统对气候变化的响应,本研究对模拟增温（2.64℃）、氮添加（40 kg N·ha-2·yr-1）及其交互处理下的高寒沼泽草甸生态系统呼吸进行了2个生长季的监测。结果表明：增温显著提高了高寒沼泽草甸生态系统呼吸（约25%）,而氮添加对高寒沼泽草甸生态系统呼吸无显著影响;增温降低了高寒沼泽草甸生态系统呼吸对土壤温度变化的敏感性。在相对温暖的2015年生长季,增温和氮添加对生态系统呼吸起到协同促进作用。分析发现高寒沼泽草甸生态系统呼吸主要受表层土壤温度、植物生物量和土壤可溶性有机碳的影响;增温显著提高了植物地上和地下生物量,增强了自养呼吸,是增温提高生态系统呼吸的主要原因。本研究结果表明相比于大气氮沉降增加,高寒沼泽草甸生态系统呼吸对气候变暖的响应更加敏感。 相似文献
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从近40多年高寒草句区的气候趋暖、趋干化,放牧对草地的影响,鼠类活动对草地的影响,人类定居对草地的影响,干旱、荒漠化及垦殖对草地的影响,气候变化下各辐射量变化在草地中的互动作用,气候变暖效应对草地的影响等7个案例出发,探讨了青藏高原植被退化的原因及形成机制问题.结果表明:青藏高原气候正在趋暖趋干,气温以大于0.18℃/10年的倾向率升高,降水则相对平稳,气候的这种变化使高寒草甸植被表面蒸发量加大,将导致气候干暖化,同时叠加放牧强度加大等人类活动影响,草地鼠类活动猖獗,毒杂草滋生,草地资源遭受破坏,部分地带出现荒漠化.这就要求在青藏高原高寒草甸分布地区建立适宜的一年生和多年生人工草地,采取草场封育、优良牧草选育、群落结构优化配置、对草地进行松耙、补播和施肥处理等措施.同时加大灭鼠工作力度,提倡草畜相适应的合理放牧制度,保护草地生态系统,使草地植物群落多样性指数增加,保证群落的稳定性和持续发展.同时,在未来的气候变化过程中,气候干旱现象应给予高度重视. 相似文献
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气候变暖对高寒草甸气候生产潜力的影响 总被引：30，自引：2，他引：28
利用多年定位测定的草地生产力资料及同步气象因素观测数据,建立现实状况下光、温、水影响草地气候生产潜力模型 在分析现实高寒草旬气候生产力分布与环境条件关系的同时,根据该模型模拟计算未来气温升高2℃和4℃,降水增加10 %和20%状况下的气候生产力情景。在上述两种气候情景下,未来草地生产力分别出现降低(10%)和升高(1%)的两种可能。气候变暖在一定程度上减少和缓和低温对高寒草甸牧草生长的不利影响,但地表及植被的蒸散量的加大远比降水增加的快,水分则成为牧草生长的限制因素。 相似文献
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高寒地区是全球气候变化极为敏感的区域,分布着大面积的高寒草句、高寒草原和沼泽类草原.近来,高寒草甸严重退化,湿地萎缩加剧.土壤水分对土壤系统养分循环和流动起着十分重要的作用.回顾了高寒草甸土壤水分空间分布及其主要影响因子,包括土壤质地、气候因子、地形、植被及人类活动等.土壤水分有其空间分布规律,随水平位置和土壤深度的变化发生相应变化.土壤质地、气候因子、地形、植被及人类活动等因子对土壤水分空间分布具有重要影响.土壤水分空间分布是各种环境因子及人类活动综合作用的结果. 相似文献
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研究发现以气温升高为主导的气候变化严重影响高寒草甸土壤有机碳含量的动态变化,然而,关于气候变化和放牧对土壤有机碳的耦合效应知之甚少。本研究采用增温-放牧试验结合DNDC(denitrification-decomposition)模型,检测气候变化和放牧对青藏高原高寒草甸土壤有机碳含量的影响,并评估气候变化和放牧对土壤有机碳含量变化的贡献率。结果表明:气候变化对土壤有机碳产生负面影响;放牧强度通过增加践踏、落叶和粪便返还影响土壤有机碳含量。温度、降水结合放牧强度,解释了高寒草甸土壤有机碳含量变化的63.4%。气候变化是导致土壤有机碳波动的主要因素,该因素解释了土壤有机碳变化的61.9%。相比之下,放牧强度解释了其变化的1.6%。持续的气候变化和放牧会影响土壤有机碳的动态变化,进而影响草地生态系统的服务功能。草地生态系统管理应考虑到潜在的气候变化,以实现该系统的可持续发展。 相似文献
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为探究全球变化背景下高寒草甸优势牧草的功能性状与生态系统功能的关系及变化,本研究以高寒草甸的3种优势种矮嵩草（Kobresia humilis）、冷地早熟禾（Poa crymophila）和垂穗披碱草（Elymus nutans）为试验材料,采用国际通用的开顶式生长小室（Open top chambers,OTC）的增温方法模拟全球变暖,测定增温后优势种的功能多样性指标以及群落的生产力和稳定性。结果表明：中度增温对高寒草甸群落功能丰富度和功能离散度有积极影响,但降低了功能均匀度,而轻牧只提高了功能离散度;增温和放牧均会降低高寒草甸群落稳定性和地上生产力。高寒草甸的群落稳定性与地上生产力没有显著关系;优势种的功能多样性并不影响群落稳定性,但是与群落地上生物量是负相关关系,增温没有改变这种影响方式,轻度放牧会调控优势种的功能多样性以提高地上生产力。在未来持续气候变化的背景下,适度放牧是一种保持草地可持续发展的良好管理方式。 相似文献
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Evaluating the spatial-temporal dynamics and driving factors of ecosystem services is fundamental to the understanding of how to maintain and improve those ecosystem services. Alpine regions are both a hotspot of ecosystem service supply，and sensitive and vulnerable to climate change. However，there are few systematic studies investigating the joint role of land-use change and climate change in shaping the spatial-temporal dynamics of alpine ecosystem services. Here，we first used models of ecosystem services to quantify changes in seven ecosystem services and in ecosystem multiserviceability from 2000 to 2015 in Haibei and Hainan Tibetan Autonomous Prefectures on the northeastern Qinghai-Tibetan Plateau. Next，we investigated the relative importance of climate change，population density change，land-use change and the interactions between climate change and land-use change effects on ecosystem services using generalized linear models. We found that ecosystem services increased in the south while decreased in the north from 2000 to 2015. Land use change（relative contribution was 34%）was the major factor affecting food supply. Net ecosystem productivity（NEP）was affected by temperature change（relative contribution was 77%）. Water purification（nitrogen and phosphorus retention），soil retention，water yield and water retention were affected by precipitation change （relative contributions were 63%，48%，74%，86% and 75%，respectively）. Ecosystem multiserviceability was also affected by precipitation. In addition to the service of soil retention，the effects of climate change（i. e. precipitation and temperature）on other ecosystem services and ecosystem multiserviceability varied with land-use change （interaction，P<0. 001）. Our study highlights that realizing the sustainable development of ecosystem services needs to pay attention to both land-use change and the interactions between climate change and land-use change and optimizing the spatial-temporal allocation of ecosystem services to improve ecosystem multiserviceability in alpine regions. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved. 相似文献
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高寒草地在碳储量、生产力、养分循环以及涵养水源等方面的系统功能与群落生物多样性紧密相关,但现阶段大多数研究仅从少数的或单一生态系统功能与群落多样性之间的关系展开。基于此,本研究采用冗余分析和因子分析对青藏高原东缘退化高寒草甸群落进行了多功能性评价,探讨草地生态系统多功能性与植物群落多样性之间的关系。结果表明：随草地退化程度加剧,土壤多功能评价指标表现为未退化（86.61）>中度退化（25.86）>轻度退化（23.98）>极度退化（-7.51）;草地生态系统多功能性与Margalef丰富度成显著正相关关系,与Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener指数呈显著负相关关系;退化高寒草甸植物的分布和群落结构的变化主要受到土壤总孔隙度、土壤含水量、毛管持水量和通气孔隙度等土壤功能性状的影响。综上所述,高寒地区植被退化对于生态系统的多功能性影响显著,本研究为进一步研究高寒草甸多功能性及合理保护和利用草地提供一定的理论依据和参考价值。 相似文献
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《Strength and Conditioning Journal》2020,73(3):441-451
Degradation of alpine meadows on the Qinghai-Tibetan Plateau is an important issue for ecological science, policy making, and the welfare of local herders. Destruction of alpine meadows results from degeneration of vegetation and soil systems and from the mechanical decoupling of the environment, grassland, livestock, and herders and, subsequently, discordance among these subsystems. In this study, systematic integration of restoration techniques based on the grassland agroecosystems coupling theory was developed for the management and restoration of degraded alpine meadows. To test the effectiveness of these integrated restoration techniques, we conducted restoration trials that included grazing management, enclosed, fertilization, overseeding, and sward ripping by evaluating the ecosystem coupling of soil, plant and livestock, and ecosystem functions. The results of this study suggest that comprehensive restoration practices include grazing and agronomy techniques (fertilizer, overseeding, and sward ripping) that result in the greatest level of ecosystem coupling, while the single restoration practice leads to poorly coupled ecosystems. Restoration practice changes in ecosystem functionality are positively related to changes in ecosystem coupling. Our results highlight the importance of diversified restoration practices for facilitating ecological coupling and functioning in the degraded alpine meadow. The restorative scheme also bridges the gap between restoration theory and practice by providing guidelines for herders and policy makers for the urgent task of restoring degraded alpine meadows. 相似文献
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青藏高原是我国重要的生态安全屏障,探究地下微生物驱动土壤生化过程,生物量碳氮含量特征及其控制要素,对高寒生态系统功能维持具有重要意义。本研究通过对青藏高原高寒草甸和高寒草原两种草地类型样带调查和研究,探讨了不同高寒草地生态系统类型土壤微生物量碳（MBC）和土壤微生物量氮（MBN）含量特征及其与气候、植物群落和土壤理化性质的关系。结果表明,高寒草甸比高寒草原具有更高的土壤MBC和MBN含量;生长季降水量（GSP）与两种草地类型的MBC和MBN含量呈显著正相关（P<0.01）;而生长季均温（GST）仅与高寒草原MBN含量呈显著负相关（P<0.01）。结构方程模型显示,在生长季降水量的影响下,土壤全氮是影响高寒草甸土壤MBC和MBN的主导因子,土壤有机碳是影响高寒草原MBC和MBN的主导因子。研究结果可为高寒草地生态系统可持续管理提供理论参考。 相似文献
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马福 《畜牧兽医科学(电子版)》2021,(5):131-132
气温变化对我国高寒草甸草地的生产力产生的影响仍然不容忽视。由于高寒草地在陆地生态系统中占有重要地位,且生长发育当受到温度强烈限制时会影响自然生态的持续发展,该文主要以数据调查的方式分析气候变化对于高寒草甸草地生产力影响,更好地进行生态环境保护,制定符合当地实际情况的可持续保护措施。 相似文献