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生物多样性 2016年第4期24卷 475-488页

作者：沈泽昊张志明胡金明韩杰杨济达应凌霄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 云南大学生态与环境学院昆明650091 云南大学国际河流与生态安全研究院昆明650091

西南干旱河谷是分布于我国亚热带横断山区的隐域性河谷景观,其环境受季风气候、岭-谷地形环境和人类开发活动的共同影响。适应于季节性干旱和垂直气候分异,干旱河谷具有独特的植被和丰富的物种多样性资源。在过去几十年中,干旱河谷的气... 详细信息

西南干旱河谷是分布于我国亚热带横断山区的隐域性河谷景观,其环境受季风气候、岭-谷地形环境和人类开发活动的共同影响。适应于季节性干旱和垂直气候分异,干旱河谷具有独特的植被和丰富的物种多样性资源。在过去几十年中,干旱河谷的气候变化以增温为一致特征,同时经历着广泛的人类活动干扰,特别是道路建设、水利工程、矿山开发和城镇化驱动的土地利用变化,造成了普遍的植被破坏、生境退化和生物入侵,给乡土植物多样性资源和生态系统稳定性带来了严重威胁,然而至今对干旱河谷生物多样性的保护仍基本属于空白。因此,建议及时建立干旱河谷的生物多样性保护体系;因地制宜采取退化植被修复、立体农业规划、特色植物资源利用和风景旅游开发等措施,以维持干旱河谷生态系统的可持续性;落实生态文明建设的相关政策,以保障西南生态屏障的生态安全和生态服务能力。

关键词：干旱河谷植物多样性气候变化土地利用环境胁迫生态系统保护资源利用政策

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青藏高原高寒草甸土壤无机氮对增温和降水改变的响应

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北京大学学报（自然科学版） 2016年第5期52卷 959-966页

作者：武丹丹井新林笠杨新宇张振华贺金生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 中国科学院大学北京100049 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

基于海北站野外长期增温和降水改变控制平台,研究高寒草甸生态系统生长季土壤无机氮对增温和降水改变的响应。结果表明,增温使铵态氮降低47.5%(p=0.001),硝态氮降低46.1%(p=0.021)。降水的改变对无机氮的影响存在不对称性,增加降水使铵... 详细信息

基于海北站野外长期增温和降水改变控制平台,研究高寒草甸生态系统生长季土壤无机氮对增温和降水改变的响应。结果表明,增温使铵态氮降低47.5%(p=0.001),硝态氮降低46.1%(p=0.021)。降水的改变对无机氮的影响存在不对称性,增加降水使铵态氮增加74.7%(p=0.046),硝态氮增加154%(p=0.017);减少降水使铵态氮降低,对硝态氮无显著影响。铵态氮、硝态氮随着土壤湿度的增加而增加,与土壤温度无显著关系。这表明增温和降水改变主要通过改变土壤湿度而不是土壤温度影响生长季土壤无机氮。因此预测,未来气候变化背景下,土壤湿度的增加可能导致青藏高原高寒草甸土壤无机氮的可利用性增加。

关键词：青藏高原全球气候变化氮循环土壤水分铵态氮硝态氮

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海岸带陆地和海洋要素的综合及陆海统筹联动探讨

海岸带陆地和海洋要素的综合及陆海统筹联动探讨

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2017年全国自然地理学大会

作者：许学工朱高儒马振刚梁泽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 交通运输部规划研究院北京100193 张家口学院理学系张家口075000

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1960～2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪灾害时空聚类特征

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地理科学 2016年第1期36卷 149-156页

作者：李双双杨赛霓刘焱序张东海刘宪锋北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室减灾与应急管理研究院北京100875 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 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室资源学院北京100875

基于京津冀及周边34个气象站点逐日气温、相对湿度和降水数据,辅以Mann-Kendall趋势分析、Sat Scan时空重排扫描等数理统计方法,对1960~2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪灾害时空聚类特征进行分析。结果表明：1 1960~2013年京津冀地区干... 详细信息

基于京津冀及周边34个气象站点逐日气温、相对湿度和降水数据,辅以Mann-Kendall趋势分析、Sat Scan时空重排扫描等数理统计方法,对1960~2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪灾害时空聚类特征进行分析。结果表明：1 1960~2013年京津冀地区干旱-暴雨-热浪变化具有阶段性,2000年之前干旱-热浪频次多为负距平,暴雨频次相对较多;2000年后干旱和热浪频次呈上升趋势,暴雨频次呈下降趋势;2综合考虑多种致灾因子,京津冀地区高致灾因子区集中于东部沿海区和西部太行山地区,低致灾因子区分布于中部平原区;3 1960~2013年京津冀地区干旱和热浪空间分布具有明显的重叠性,两者空间叠加区主要分布于5个区域：北部沿海区、北部燕山山区、西部太行山区、南部平原区。对于北京、天津、保定等中部平原区的城市而言,其为多灾种叠加的＂平静区＂,干旱-暴雨-热浪灾害时空群集事件相对较少。

关键词：自然灾害多灾种时空聚类京津冀地区

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雅砻江和大渡河干旱河谷植被物种多样性比较:气候、地形与空间的影响

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生物多样性 2016年第4期24卷 421-430页

作者：韩杰沈泽昊石松林彭培好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 成都理工大学旅游与城乡规划学院成都610058 中国科学院生态环境研究中心区域与城市生态国家重点实验室北京100875

干旱河谷植被是我国西南横断山区的一类特殊的隐域性生态系统,影响不同河谷之间植物群落差异的因素与作用大小尚不清楚。本研究调查了四川省雅砻江和大渡河流域干旱河谷段植被组成,并比较了两个地区在植物多样性上的差别。结果表明:(1)... 详细信息

干旱河谷植被是我国西南横断山区的一类特殊的隐域性生态系统,影响不同河谷之间植物群落差异的因素与作用大小尚不清楚。本研究调查了四川省雅砻江和大渡河流域干旱河谷段植被组成,并比较了两个地区在植物多样性上的差别。结果表明:(1)影响两个地区植被类型的主要因素不同,雅砻江干旱河谷植被主要受海拔和地形(坡度和坡向)影响,大渡河干旱河谷植被主要受年平均降水量影响。(2)雅砻江和大渡河干旱河谷植物物种丰富度均随着年均温升高而降低。(3)坡向由北至南,雅砻江干旱河谷灌木、草本物种丰富度减小,而大渡河干旱河谷灌木、草本丰富度增加。(4)坡度越大,雅砻江和大渡河干旱河谷灌木的丰富度越高。(5)雅砻江、大渡河干旱河谷植物β多样性受环境距离影响大,受地理距离影响小。两条江植被间地理隔离效应约为地理距离产生差异的5倍。本研究弥补了干旱河谷研究中对于雅砻江和大渡河干旱河谷植物多样性研究的空白,为相关区域植被保护提供了参考信息,同时还为定量估计地理隔离效应对区域间生物多样性差异的影响提供了可行方法。

关键词：干旱河谷植物多样性植被类型地理隔离

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气候变化情景下基于最大熵模型的中国西南地区清香木潜在分布格局模拟

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生物多样性 2016年第4期24卷 453-461页

作者：应凌霄刘晔陈绍田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 北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院广东深圳518055 中国科学院昆明植物研究所昆明650204

清香木(Pistacia weinmannifolia)是中国西南干旱河谷植被的特征种。本文利用野外调查的165个清香木分布点信息以及22个环境变量数据,基于最大熵(Maxent)算法构建清香木分布的适宜生境预测模型,并据此模拟清香木在我国西南地区的适宜分... 详细信息

清香木(Pistacia weinmannifolia)是中国西南干旱河谷植被的特征种。本文利用野外调查的165个清香木分布点信息以及22个环境变量数据,基于最大熵(Maxent)算法构建清香木分布的适宜生境预测模型,并据此模拟清香木在我国西南地区的适宜分布区,以及历史和未来不同气候情景下的分布格局变化。结果表明:清香木生境预测的Maxent模型准确性非常高(AUC=0.974),温度季节性变化、极端低温和降水量是限制其分布的主要气候因子。清香木当前的潜在分布区集中在我国西南干旱河谷区,其适宜生境的气候特征是降水少、温度季节性变化小且无极端低温。对清香木在末次间冰期和末次冰盛期分布的模拟结果表明,其分布区范围均以诸大江河的河谷为中心,随气候变化在我国西南地区主要呈现先向东扩张,然后向西退缩的趋势,并印证了"冰期走出横断山(glacial out-of-Hengduan Mts.)"的观点。在未来(2061–2080年)3种典型浓度路径(representative concentration pathway,RCP)的气候情景下,清香木在我国西南地区的分布都向东扩张,主要分布在云贵高原与四川盆地结合地带的河谷,以及云贵高原与广西西部交界地带的河谷中,这也反映了这些地区河谷地段干旱化的可能,而当前的潜在分布区趋于消失;清香木的潜在适宜分布面积在中低浓度路径情景下均将减少约33%,而在高浓度路径情景下有所增加。

关键词：最大熵(Maxent)模型清香木物种分布区适宜生境气候变化

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冻融对土壤氮素损失及有效性的影响

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生态学报 2016年第4期36卷 1083-1094页

作者：陈哲杨世琦张晴雯周华坤井新张爱平韩瑞芸杨正礼中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁流域团队农业部农业环境重点实验室北京100081 中国科学院西北高原生物研究所西宁810001 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

土壤冻融交替是寒冷生态系统土壤氮素循环的重要驱动力。已有研究表明冻融交替作用能够促进氮素周转,从而缓解因土壤有效氮素缺乏而引起的植物生长限制。即便如此,冻融环境下土壤有效氮素供应量远高于其利用量,过剩的氮素会通过气态(N2O... 详细信息

土壤冻融交替是寒冷生态系统土壤氮素循环的重要驱动力。已有研究表明冻融交替作用能够促进氮素周转,从而缓解因土壤有效氮素缺乏而引起的植物生长限制。即便如此,冻融环境下土壤有效氮素供应量远高于其利用量,过剩的氮素会通过气态(N2O-N)排放、淋溶和径流等途径损失。论述了季节冻融环境和模拟冻融条件下土壤氮素损失状况;同时分析了影响冻融土壤N2O生产的相关因素、产生途径及冻融期N2O大量排放的机制;针对冻融交替过程中土壤氮素有效性问题,探讨了氮矿化、可溶性有机氮(DON)和微生物量氮(MBN)与氮素损失的关系。评述了土壤冻融研究中存在的不足,认为模型研究、土壤微生物功能、氮素转化中间产物、土壤-植物界面过程是未来值得关注和深入探讨的研究方向。

关键词：冻融交替氮循环氧化亚氮氮矿化微生物量氮全球气候变化

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金沙江干旱河谷植物群落的数量分类及其结构分异的环境解释

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生物多样性 2016年第4期24卷 407-420页

作者：刘晔许玥石松林彭培好沈泽昊北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院深圳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 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 成都理工大学旅游与城乡规划学院成都610058

植物群落的空间分异格局是异质生境条件下物种性状、种间相互作用等生态学过程共同作用的结果,对其分析有助于深入理解群落构建进程。本文基于金沙江流域干旱河谷116个样点562个样方的植物群落调查数据,采用自适应仿射传播聚类的方法进... 详细信息

植物群落的空间分异格局是异质生境条件下物种性状、种间相互作用等生态学过程共同作用的结果,对其分析有助于深入理解群落构建进程。本文基于金沙江流域干旱河谷116个样点562个样方的植物群落调查数据,采用自适应仿射传播聚类的方法进行群落数量分类,运用莫兰特征向量地图,和方差分解的方法对影响群落结构的空间和环境因子进行分析。结果表明:(1)自适应仿射传播聚类将金沙江干旱河谷的植物群落分为30组,可归为7个植被型,23个群系,以稀树草原(30.0%)、暖性落叶阔叶灌丛(55.7%)为最主要的植被类型。(2)年均温和干燥指数是限制金沙江干旱河谷植物群落分布的主要环境因子。稀树草原、肉质灌丛、常绿阔叶灌丛是典型的干热河谷植被类型;暖性落叶阔叶灌丛、常绿硬叶林是干暖河谷植被的优势类型;暖性针叶林、落叶阔叶林则主要在干温河谷环境占优势。(3)纯环境因子可以解释群落物种组成变化的5.5%,纯空间因子可以解释的物种组成变化为22.5%,有空间结构的环境因子部分为6.6%,未解释的部分为65.4%。在诸多环境因子中,年均温及干燥指数的不同显示了不同群落生境的重要差异,并显著影响到群落的分布格局。大尺度的空间因子则主要通过地理隔离对群落结构的差异产生影响。

关键词：群落结构数量分类空间分异环境因子自适应仿射传播聚类莫兰特征向量地图方差分解

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中国西南干旱河谷植物群落的数量分类和排序分析

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生物多样性 2016年第4期24卷 378-388页

作者：刘晔李鹏许玥石松林应凌霄张婉君彭培好沈泽昊北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院深圳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 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 成都理工大学旅游与城乡规划学院成都610058

中国西南干旱河谷植被是我国西南横断山区特有的植被类型,目前关于西南干旱河谷植被还没有整体性的群落类型划分研究。根据对甘肃、四川、云南三省九条主要河流的干旱河谷段野外调查和文献来源的1,339个植物群落样方数据,采用自适应仿... 详细信息

中国西南干旱河谷植被是我国西南横断山区特有的植被类型,目前关于西南干旱河谷植被还没有整体性的群落类型划分研究。根据对甘肃、四川、云南三省九条主要河流的干旱河谷段野外调查和文献来源的1,339个植物群落样方数据,采用自适应仿射传播聚类方法,对我国西南干旱河谷的植物群落进行数量分类,并采用典范对应分析方法进行排序分析。结果表明:(1)调查样方的植物群落分为7个植被型(稀树草原、肉质灌丛、常绿阔叶灌丛、暖性落叶阔叶灌丛、常绿硬叶林、落叶阔叶林和暖性针叶林),24个群系,31个群丛类型。暖性落叶阔叶灌丛是本植被区的代表性植被类型;分布最广的群系为鞍叶羊蹄甲灌丛(*** brachycarpa,样方比例50.9%)、黄茅灌草丛(*** contortus,样方比例11.9%)、孔颖草灌草丛(*** pertusa,样方比例5.6%)、黄荆灌丛(*** negundo,样方比例4.2%)、知风草灌草丛(*** ferruginea,样方比例3.8%)、车桑子灌丛(*** viscosa,样方比例3.4%)、云南松疏林(*** yunnanensis,样方比例3.3%)。(2)冬季低温和降水的季节性是限制干旱河谷植物群落分布的主要气候因子。稀树草原、肉质灌丛是典型的干热河谷植被类型;暖性落叶阔叶灌丛、常绿硬叶林、常绿阔叶灌丛是干暖河谷植被的优势类型;暖性针叶林、落叶阔叶林则主要在干温河谷环境占优势。

关键词：中国西南干旱河谷植被分类与排序自适应仿射传播聚类典范对应分析植被分区气候响应

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三江并流地区干旱河谷植物物种多样性海拔梯度格局比较

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生物多样性 2016年第4期24卷 440-452页

作者：杨阳韩杰刘晔忠永茨仁石松林斯那此里许玥应凌霄张婉君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 云南白马雪山国家级自然保护区管理局云南德勤674500 北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院广东深圳518055 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

在滇西北三江并流地区典型干旱河谷段,在怒江、澜沧江和金沙江的东、西坡共设置了6条海拔梯度样带,通过标准样地的植物群落调查,分析各条样带植物的物种丰富度、物种更替率的海拔梯度格局,并比较了地理和植被变量对分布格局的解释。干... 详细信息

在滇西北三江并流地区典型干旱河谷段,在怒江、澜沧江和金沙江的东、西坡共设置了6条海拔梯度样带,通过标准样地的植物群落调查,分析各条样带植物的物种丰富度、物种更替率的海拔梯度格局,并比较了地理和植被变量对分布格局的解释。干旱河谷植被带位于海拔3,000 m以下,以灌丛和灌草丛为主,其在各河谷的分布上限自西向东依次升高。植物物种丰富度的分布主要与海拔、流域、经纬度和植被带有关,沿纬度和海拔梯度升高而显著增加的格局主要表现在草本层和灌木层,灌木物种丰富度还呈现自西向东显著增加的趋势。怒江的灌木和草本种物种丰富度显著高于金沙江和澜沧江,三条江的乔木种丰富度差异则不显著。森林带的样方草本物种丰富度显著低于灌草丛带样方,并且还拥有后者没有的乔木种。不同样带的植物物种更替速率呈现了不一致的海拔梯度格局,但均在样带海拔下部的灌草丛群落与海拔上部森林群落之间的交错带出现峰值。森林–灌草丛植被交错带在怒江样带处于海拔1,900–2,100 m处,在澜沧江河谷位于海拔2,300–2,400 m,在金沙江河谷位于海拔2,700–2,900m。所有海拔样带的森林段或灌草丛段相对于同一样带不同植被段之间的物种更替程度为最小,不仅小于同一流域不同样带相同植被段之间物种更替率的均值,更小于所有样带相同植被段之间的更替率均值。在三条河流6条海拔样带的12个植被带段之间的物种更替变化中,空间隔离因素可以解释34.2%,而植被类型差异仅能解释不到0.5%。本研究结果显示了环境差异对不同植被类型物种丰富度的首要影响,和各河流之间的空间隔离对植物群落构建和物种构成的主要作用。

关键词：三江并流干旱河谷物种多样性海拔梯度群落结构

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