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第十四届中国生态学大会

作者：杨阳沈泽昊北京大学城市与环境学院生态学系地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

选取云南省西北部白马雪山作为研究区域,该地气候随海拔的升高而变化,形成河谷温暖干燥、山地严寒的特点,自然景观垂直带谱十分明显.东西坡分别位于金沙江和澜沧江河谷,环境地理因子相近而气候略有差异.沿海拔梯度对东西坡采用标准样地...

选取云南省西北部白马雪山作为研究区域,该地气候随海拔的升高而变化,形成河谷温暖干燥、山地严寒的特点,自然景观垂直带谱十分明显.东西坡分别位于金沙江和澜沧江河谷,环境地理因子相近而气候略有差异.沿海拔梯度对东西坡采用标准样地调查法,分析白马雪山东西坡植被α多样性与β多样性的海拔梯度分布、各海拔梯度的种面积曲线及其对比,并利用东西坡气候站点计算并差值得到的各海拔梯度气候因子分析其对于植被α多样性与β多样性的解释程度.

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全球变化背景下野火研究进展

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生态学报 2020年第2期40卷 385-401页

作者：岳超罗彩访舒立福沈泽昊西北农林科技大学水土保持研究所杨凌712100 北京大学生态学研究中心城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 中国林业科学研究院森林环境与保护研究所北京100091

野火是森林和多种植被生态系统面临的最重要自然干扰,也是一种重要的自然灾害;而人类活动已在全球范围内显著影响了野火的发生与分布,因此野火成为全球变化及其环境影响研究的关键议题之一。本文基于国际野火研究的文献搜索和统计分析,... 详细信息

野火是森林和多种植被生态系统面临的最重要自然干扰,也是一种重要的自然灾害;而人类活动已在全球范围内显著影响了野火的发生与分布,因此野火成为全球变化及其环境影响研究的关键议题之一。本文基于国际野火研究的文献搜索和统计分析,从野火的观测-评估-预警技术、野火时空格局研究、气候变化和人类活动对野火的影响、野火的环境-生态-进化效应等方面入手,综述了自21世纪以来的国际野火研究进展。概括起来,遥感技术的快速发展,推动了野火观测的时空分辨率不断提高,对野火时空格局的刻画从单一因子向多重指标的火烧体系评估转变。气候变化在某些区域已经显著影响了野火的发生频率,预计随着全球变暖野火风险将进一步加大,并且极端大火的发生机制和生态影响越来越受到关注。人类活动一方面通过增加火源提高了野火频率,另一方面又通过提高生态系统管理的强度、扑救火灾以及降低可燃物的连通性抑制了野火的发生。植被在长期演化过程中形成了一系列适应火的功能机制,这些功能属性影响着生态系统对野火的响应,并对火后生态恢复和重建具有科学指导价值。未来野火研究将向跨时空尺度、观测和模拟深度融合、典型机制和大尺度效应相结合的方向发展。

关键词：森林火灾野火时空格局全球变化植被恢复遥感

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内蒙古典型草原植物叶片碳氮磷化学计量特征的季节动态

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植物生态学报 2020年第11期44卷 1138-1153页

作者：熊星烁蔡宏宇李耀琪马文红牛克昌陈迪马刘娜娜苏香燕景鹤影冯晓娟曾辉王志恒北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院广东深圳518055 北京大学生态研究中心北京大学城市与环境学院北京大学地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 内蒙古大学生态与环境学院呼和浩特010021 南京大学生命科学学院南京210023 三峡大学生物与制药学院湖北宜昌443002 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093

分析植物叶片(C)、氮(N)、磷(P)含量及其比值的季节动态,不仅有助于认识植物生长发育和养分吸收利用等生理生态过程,也有利于认识植物化学计量的动态平衡关系。该文选择内蒙古典型温带草原18种常见植物,在生长季的6–9月,每半月一次进... 详细信息

分析植物叶片(C)、氮(N)、磷(P)含量及其比值的季节动态,不仅有助于认识植物生长发育和养分吸收利用等生理生态过程,也有利于认识植物化学计量的动态平衡关系。该文选择内蒙古典型温带草原18种常见植物,在生长季的6–9月,每半月一次进行连续采样,在此基础上分析了叶片C、N、P含量及其比值在生长季内的变化。主要结果:(1)植物叶片C、N、P含量及其比值的季节性变化在不同功能类群间不同步,其中叶片N、P含量的季节变化体现了明显的稀释作用。(2)叶片C、N、P含量及其比值在不同功能类群间差异显著,单子叶、多年生禾草类的叶片N、P含量显著低于双子叶和多年生杂类草植物,而其叶片C:N、C:P则高于双子叶和多年生杂类草植物。(3)叶片N、P含量显著正相关,叶片C:N和C:P分别与N和P含量显著负相关,可能体现了植物体内营养元素间的内在耦合机制。(4)叶片N含量与C:N,叶片P含量与C:P以及叶片N含量与P含量均呈现等速生长关系,且等速生长关系在生长季保持稳定。

关键词：季节动态生态化学计量学异速生长叶片典型草原

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地理距离及环境差异对云南元江干热河谷植物群落beta多样性的影响

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生物多样性 2016年第4期24卷 399-406页

作者：李新辉刘延虹刘晔许玥杨阳沈泽昊西南林业大学环境科学与工程学院昆明650224 云南玉溪森林生态系统国家定位观测研究站云南玉溪653400 北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院广东深圳518055 北京大学城市与环境学院生态学系地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871

beta多样性反映了群落间物种组成的差异,是生物多样性研究的热点之一。本研究通过对云南元江干热河谷41个植物群落样方进行调查,用Jaccard相异系数表征物种beta多样性,用样方之间的最近谱系距离(mean nearest taxon distance,MNTD)及平... 详细信息

beta多样性反映了群落间物种组成的差异,是生物多样性研究的热点之一。本研究通过对云南元江干热河谷41个植物群落样方进行调查,用Jaccard相异系数表征物种beta多样性,用样方之间的最近谱系距离(mean nearest taxon distance,MNTD)及平均谱系距离(mean pairwise distance,MPD)表征谱系beta多样性,采用基于距离矩阵的多元回归和方差分解方法,探讨了该区域干热河谷典型植物群落的物种beta多样性和谱系beta多样性与样方间环境差异(主要是气候)及地理距离之间的关系。结果表明:(1)群落间的地理距离和年平均温度差异对干热河谷植物群落的物种beta多样性和谱系beta多样性有显著影响;(2)地理距离对物种beta多样性和MNTD的影响最大;地理距离和年平均温度差异对MPD的影响均较大;(3)样方间年平均温度与年平均降水量的差异和地理距离能够解释群落间beta多样性及谱系beta多样性11–13%的变异。以上结果表明,生态位分化和扩散限制对该地区植物群落的beta多样性均有显著影响,其中扩散限制的影响可能更大。此外,人类活动等其他因素也很可能对元江干热河谷的群落组成具有非常重要的影响。

关键词：群落构建谱系beta多样性生态位扩散限制人类干扰

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全球变化背景下景观生态适应性特征

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地理科学进展 2017年第9期36卷 1167-1175页

作者：张小飞彭建王仰麟吴文斌杨鹏刘焱序宋治清薛怡珍北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院城市人居环境科学与技术重点实验室广东深圳518055 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部农业信息技术重点实验室北京100081 台南大学生态科学与技术学系台湾台南70005

全球变化包含气候变化、经济发展、土地利用变化等自然、人为及共同作用下引发的转变,是当前景观结构与功能保障面临的主要挑战。景观生态适应性是指景观这一地表镶嵌体吸纳上述影响并维持主要功能的特性,涉及不同景观类型、组成单元及... 详细信息

全球变化包含气候变化、经济发展、土地利用变化等自然、人为及共同作用下引发的转变,是当前景观结构与功能保障面临的主要挑战。景观生态适应性是指景观这一地表镶嵌体吸纳上述影响并维持主要功能的特性,涉及不同景观类型、组成单元及层级在不同时空尺度中的不同程度转变。本文从景观生态学视角切入,以景观系统作为缓解与适应全球变化冲击的主体,整合农业景观、城市景观等相关研究案例,凝练当前景观系统适应全球变化过程的特征为:(1)由部分因子的绝对主导转向复合因子共同作用;(2)景观类型内部趋同,景观多样性及独特性降低;(3)同类景观间功能等级分明、分工明确,跨区域时空联系增强;(4)不同景观类型间空间边界清晰,过渡带景观功能退化。就当前全球变化议题,建议后续研究应加强:不同景观类型或组成单元的适应能力对比及其不确定性分析;基于景观系统整体健康的适应途径尺度联系解析;多学科、多部门研究在全球变化情景下的有效整合;景观系统适应性或适应能力量化分析方法的深化。

关键词：生态适应性景观系统全球变化农业景观城市景观

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基于最大变化率的陕西省土壤侵蚀变化驱动因子分析

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人民黄河 2022年第7期44卷 105-111,114页

作者：赵宇豪李崇明何海珊王清涛吴健生北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院城市人居环境科学与技术重点实验室广东深圳518055 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 河北工程大学园林与生态工程学院河北邯郸056038

陕西省是我国水土流失严重省份和黄河的主要产沙区,为了给陕西省及黄河流域水土流失治理提供理论参考,基于逐月降水量数据和土壤属性、NDVI、DEM、土地利用等数据,采用RUSLE模型计算土壤侵蚀模数,并采用最大变化率法对2000—2015年陕西... 详细信息

陕西省是我国水土流失严重省份和黄河的主要产沙区,为了给陕西省及黄河流域水土流失治理提供理论参考,基于逐月降水量数据和土壤属性、NDVI、DEM、土地利用等数据,采用RUSLE模型计算土壤侵蚀模数,并采用最大变化率法对2000—2015年陕西省土壤侵蚀强度时空变化的主要驱动因子进行了识别。结果表明:陕西省土壤侵蚀分布异质性较强,剧烈和极强烈侵蚀主要分布在陕北地区、少数分布在关中地区北部区域;2000—2015年陕西省土壤侵蚀强度总体呈现下降趋势,其中陕北地区土壤侵蚀强度一直呈下降趋势、关中和陕南地区呈现先升后降的变化趋势;陕西省土壤侵蚀强度时间变化的主要驱动因子,2000—2005年为降雨侵蚀力和植被覆盖,2005—2015年为降雨侵蚀力,2000—2015年长时段总体上为植被覆盖;陕西省土壤侵蚀强度空间变化主要驱动因子为植被覆盖和地形,其中榆林、铜川、宝鸡、西安、商洛、安康、汉中七市的主要驱动因子为植被覆盖,渭南、咸阳两市的主要驱动因子为地形,延安市的主要驱动因子为降雨侵蚀力。最大变化率法可用于识别土壤侵蚀时空变化的主要驱动因子,但在识别时间变化主要驱动因子时对降雨侵蚀力极端值较为敏感,应尽量扩大时间步长以消除其影响。

关键词：土壤侵蚀强度分级最大变化率驱动因子 RUSLE模型陕西省

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黄海近岸表层沉积物中PAHs的分布特征与潜在风险

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环境科学学报 2008年第7期28卷 1394-1399页

作者：凌晰刘文新陈江麟范永胜邢宝山陶澍北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 国家海洋局北海分局青岛266033 马萨储塞大学植物、土壤与昆虫学系安姆赫斯特马萨储塞州 01003美国

利用第二次全国海洋污染基线调查数据,考察了我国黄海近岸海域表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的分布状况、组成比例,并开展了初步的来源分析和潜在生态风险评价.研究结果表明,PAHs的含量范围从未检出至8294 ng·g-1,高值站点主要位于... 详细信息

利用第二次全国海洋污染基线调查数据,考察了我国黄海近岸海域表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的分布状况、组成比例,并开展了初步的来源分析和潜在生态风险评价.研究结果表明,PAHs的含量范围从未检出至8294 ng·g-1,高值站点主要位于辽东半岛的大连湾附近海区,以及山东半岛北部的威海沿岸.在辽东半岛、山东半岛的近岸海区,表层沉积物中的PAHs以中、高环(4～5环)组分占据明显优势;而在江苏近岸海区,低环组分(2～3环)的比例明显上升.低环与中高环组分的相对丰度以及成对同分异构体的比值结果显示,各海区表层沉积物中PAHs的主要来源是各类燃烧释放过程,如燃煤、生物质、天然气和交通尾气等,石油产品输入的影响居次要地位.依据效应低值区间ERL的警戒水平,计算ERL商的平均值,从而初步得到各海区潜在的PAHs生态风险水平.结果表明,大连湾PAHs污染较为严重,各PAHs组分的浓度均高于ERL警戒水平,而苯并(a)芘甚至超出效应中值区间的境界水平ERM,显示大连湾近岸海区具有较高的PAHs生态风险,而其它海区的潜在生态风险则较低.

关键词：黄海表层沉积物多环芳烃分布潜在风险

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青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地主要双子叶植物叶片解剖特征的比较研究

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中国科学：生命科学 2012年第2期42卷 158-172页

作者：马建静吉成均韩梅张婷芳闫雪东胡东曾辉贺金生北京大学城市与环境学院生态学系地表过程与模拟教育部重点实验室北京100871 北京大学深圳研究生院深圳518055 首都师范大学生命科学学院北京100037 中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室西宁810008

青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地同属中国地带性的草地类型.然而,主导它们的环境因子有所不同.前者主要受生长季低温的影响,后者主要受干旱的影响.发育在这两类草地上的植物,在解剖特征上有何共性和差异,目前少有报道,但却是理解... 详细信息

青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地同属中国地带性的草地类型.然而,主导它们的环境因子有所不同.前者主要受生长季低温的影响,后者主要受干旱的影响.发育在这两类草地上的植物,在解剖特征上有何共性和差异,目前少有报道,但却是理解植物适应环境的关键所在.本文通过对青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地71个样地65种双子叶植物叶片解剖特征的研究,对比分析了不同科、属及不同生活型植物叶片对干旱环境以及高寒环境的适应特征,探讨了叶片总厚度、上表皮和下表皮厚度、叶肉组织厚度、叶肉细胞密度、叶肉细胞表面积和体积等多个解剖特征之间的关系以及气候因子(生长季温度、降水)对它们的影响.结果表明:(1)总体上看,青藏高原与内蒙古高原草地植物的叶片解剖特征存在显著差异,除叶肉细胞密度外,青藏高原高寒草地植物的叶片各组成部分厚度、叶肉细胞表面积和体积均大于内蒙古高原温带草地植物;(2)同一科属植物的叶片解剖特征在两地存在显著差异,并显示出与所有物种总体分析一致的规律;(3)在调查范围内,两地草本植物除叶肉细胞密度外,叶片各组成部分厚度以及叶肉细胞表面积、体积均显著大于木本植物;(4)叶片的各解剖指标间存在显著的协同变化:叶片总厚度,上、下表皮厚度,叶肉细胞厚度,叶肉细胞表面积和体积之间均呈显著正相关,而叶肉细胞密度与这些指标显著负相关;(5)总体上看,青藏高原和内蒙古高原草地植物叶片的解剖特征与生长季温度的关系比与生长季降水密切.因此,尽管青藏高原高寒草地和内蒙古高原温带草地在外貌上有趋同性,但叶片解剖结构有着显著差异,这可能是由于植物对环境的适应进化及(或)环境的筛选作用共同作用的结果.

关键词：青藏高原内蒙古高原草甸草原叶片解剖特征双子叶植物

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华北地区落叶松林的分布、群落结构和物种多样性

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植物生态学报 2019年第9期43卷 742-752页

作者：方文静蔡琼朱江玲吉成均岳明郭卫华张峰高贤明唐志尧方精云北京大学城市与环境学院北京大学生态研究中心地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 西北大学西部资源生物与现代生物技术教育部重点实验室西安710069 山东大学生命科学学院生态学与生物多样性研究所山东青岛266237 山西大学黄土高原研究所太原030006 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093

华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林、日本落叶松(***)林及太白红杉(***)林是华北地区常见的3种落叶松林类型,其中日本落叶松林为人工林,华北落叶松林既有天然分布又有人工种植,太白红杉林则主要是天然林。该研究基于野外调查数... 详细信息

华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林、日本落叶松(***)林及太白红杉(***)林是华北地区常见的3种落叶松林类型,其中日本落叶松林为人工林,华北落叶松林既有天然分布又有人工种植,太白红杉林则主要是天然林。该研究基于野外调查数据,对这3种落叶松林的分布、物种组成、群落结构、物种多样性及其与环境间的关系进行了分析。研究发现,3种落叶松林的分布受年平均气温的影响较大,随着年平均气温的增加,落叶松林的天然分布减少而人工种植的分布增加。3种森林中落叶松的林分径级及树高均为右偏分布,说明3种落叶松林均处于相对稳定的演替阶段。3种落叶松林均拥有较高的物种丰富度且差异显著,其中太白红杉林的物种丰富度最大(39.3±17.9),而华北落叶松林的物种丰富度最小(人工林27.2±17.7,天然林27.5±13.8)。除最大树高与经度的关系不显著以外,落叶松林的最大胸径和最大树高及物种丰富度均随经纬度的增加而显著降低,随着年降水量的增加而显著增加。此外,年平均气温对落叶松林的总物种丰富度影响不大,但是对其群落结构影响显著。随着年平均气温的升高,落叶松林的最大胸径显著降低而最大树高却显著增加。落叶松天然林和落叶松人工林物种多样性的地理分布格局及与气候因子间的关系与落叶松林总体的基本一致,但群落结构的格局不尽相同:随着经纬度的增加,落叶松人工林的最大树高增加而天然林的最大树高减小;落叶松天然林的最大胸径和最大树高分别随年平均气温的升高和年降水量的增加而减小,而落叶松人工林的最大胸径和最大树高分别随年平均气温的升高和年降水量的增加而增大。

关键词：落叶松林华北落叶松日本落叶松太白红杉群落结构物种组成物种多样性

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基于PEST的HSPF水文模型多目标自动校准研究

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自然资源学报 2014年第5期29卷 855-867页

作者：高伟周丰董延军郭怀成彭俊台徐鹏赵磊北京大学环境科学与工程学院水沙科学教育部重点实验室北京100871 北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广州510611 中山大学地理科学系广州510275 安徽师范大学环境科学与工程学院安徽芜湖241002 云南省环境科学研究院云南省高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室昆明650034

参数校准是流域水文模型构建的关键步骤之一。针对HSPF水文模型,系统梳理并形成PEST-HSPF多目标自动校准的输入、输出、交互、迭代和终止等流程,以滇池流域中和子流域为研究对象(数据为1999—2010年日流量),与人工校准(HSPEXP)和单目标... 详细信息

参数校准是流域水文模型构建的关键步骤之一。针对HSPF水文模型,系统梳理并形成PEST-HSPF多目标自动校准的输入、输出、交互、迭代和终止等流程,以滇池流域中和子流域为研究对象(数据为1999—2010年日流量),与人工校准(HSPEXP)和单目标校准做对比分析。结果表明:①提出的以日流量、月流量和流量频率的偏差最小化为目标函数、各目标初始偏差的倒数为权重的校准思路,可实现相对人工、单目标更好的模拟精度、变化趋势和一致性;②人工校准擅长于把握径流总量和年际变化趋势,但对于日径流过程(精度和变异性)改进效果有限;③多目标自动校准不仅平衡了3类目标函数的偏差贡献,还能一定程度上继承各目标函数的优势,在捕捉日月总径流量、整体变化趋势、局部变异性、不同保证率特征值上表现出可靠的特征。

关键词：降雨-径流模型参数估计自动校准人工校准流域管理

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