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文献检索:
  • 黑河上游植被总初级生产力遥感估算及其对气候变化的响应
  • 定量描述植被总初级生产力(GPP)对于全球碳循环和全球气候变化研究具有重要意义。针对MODIS MOD17 GPP(MOD17)产品在通量站点低估的现象,通过3个实验依次改进了模型输入参数(气象数据和吸收的光合有效辐射吸收比例(f PAR))和模型本身的参数(最大光能利用率),分析了各个参数对模拟结果的不确定性影响,结果表明各参数对模拟结果都有不同程度的影响。在阿柔草地站,最大光能利用率的重新标定对结果影响最大,GPP估算结果的提高最为明显;在关滩森林站利用广义神经网络算法得到的GLASS f PAR代替原始MODIS f PAR产品,比其他参数的改进效果更明显,GPP的值更接近涡动通量观测值。利用改进的MOD17模型重新估算了黑河上游2001–2012年间植被GPP,通过趋势分析得出该研究时段内GPP以9.58 g C·m^–2·a^–1的平均速率呈上升趋势。同时计算了气候因子(温度、降水和饱和水汽压差(VPD))与时间序列GPP的偏相关性,分析了植被GPP对气候变化的响应情况,2001–2012年平均温度和VPD与年GPP大部分区域呈正相关,体现了温度和VPD对植被生长的促进作用;2001–2012年的降水量与年GPP无明显相关,且大部分区域呈负相关。
  • 1982–2012年中亚植被变化及其对气候变化的响应
  • 归一化植被指数(NDVI)能够反映植被生长状况,被广泛应用于区域乃至全球的植被变化研究中。该文利用1982–2012年GIMMS-NDVI数据,通过基于像元的线性趋势分析、偏相关分析,基于场域的经验正交分解(EOF)、奇异值分解(SVD),综合时间和空间两个维度上的信息,研究了近31年来中亚植被的变化及其变化中的区域差异,分析了植被对气候变化的响应关系。线性趋势分析发现,34%的中亚植被NDVI显著增长(p〈0.05),山区植被NDVI的增长速率可达到每年0.004。偏相关分析表明,63%的中亚植被受到降水的显著影响(p〈0.05,仅4%为负相关),而32%的植被受到气温的显著影响(p〈0.05,仅9%为正相关)。EOF分析发现,中亚植被NDVI的变化表现出较大的空间差异:山区及东北部的植被NDVI变化主要分为3个阶段,即先增长(1982–1994年)、后波动(1994–2002年)、然后继续增长(2002–2012年);而西北部平原区的植被NDVI变化主要表现为两个阶段,即先增长(1982–1994年)而后减少(1994–2012年)。SVD分析表明:1982–2012年间中亚植被受到降水和气温的共同影响,植被NDVI的空间变化特征与降水的空间变化特征较为一致,但西北部和山区的植被NDVI对气温的响应存在差异。
  • 长白山东坡不同海拔长白落叶松径向生长对气候变化的响应
  • 为了解高山林线附近树木生长对气候变化的敏感性,选取长白山东坡火山喷发后形成的过渡性植物群落长白落叶松(又称黄花落叶松)(Larix olgensis)林为研究对象,并建立不同海拔高度长白落叶松的3个年轮宽度年表,研究不同生境长白落叶松径向生长对气候变化的响应,并利用冗余分析对不同海拔的年轮指数与气候因子的关系做进一步分析。主要结果如下:(1)高海拔年轮年表的统计特征更显著,比低海拔径向生长对气候因子的响应更加敏感;(2)高海拔径向生长主要受上年生长季前期和生长季气温的限制,尤其是上年6月和8月气温的限制作用,低海拔径向生长主要与降水量有关,受当年9月降水量和当年8月帕尔默干旱指数(PDSI)的共同影响;(3)林线内树木对气候响应的敏感性强于林线外,林线外小生境的异质性及干扰事件频发可能掩盖了树木对气候因子的敏感性,林线下方可能是检验林线处树木生长对气候响应平均状态的最佳位置;(4)不同海拔年轮年表与气候因子的冗余分析与响应函数分析的结果基本一致,进一步证明了冗余分析可以有效地量化树轮指数与气候因子的关系。该研究为全球变暖背景下长白山东坡长白落叶松林的管理及该区域气候重建提供了基础数据。
  • 羊草的地上-地下功能性状对氮磷施肥梯度的响应及关联
  • 羊草(Leymus chinensis)是我国北方典型草原群落的主要建群种和优势种,由于长期的过度放牧,羊草草原生态系统的结构和功能严重退化。养分添加作为恢复草地生态系统的一种管理措施,其应用目前还处于实验性研究阶段。关于羊草的地上-地下功能性状对养分添加,尤其是P添加的响应研究较少,相关机制尚不十分清楚。为此,该文以羊草为研究对象,通过温室栽培进行N(50,100,250 mg N·kg–1)和P(5,10,25 mg P·kg–1)各3个水平的养分添加实验,研究羊草的地上-地下功能性状对N、P添加的响应及适应机制。主要研究结果表明:1)羊草的地上生物量和总生物量主要受N添加的影响,N添加显著提高了羊草的地上生物量,而地下生物量主要受P添加的影响,尤其在中N和高N水平,P添加显著降低了羊草的地下生物量。羊草的根冠比受N、P添加的共同影响,随着N、P添加梯度加大,根冠比显著降低,N、P添加促进了羊草生物量向地上部分的分配和N、P向叶片的分配。2)在低N和高N水平,羊草对P添加的响应与适应机制不同。低N水平,羊草主要通过增加光合速率和比根长(SRL),提高光合能力和根系对N的获取能力促进地上部分的生长,而根系对P的吸收有利于地下部分的生长;在高N水平,P添加对羊草的个体生长无明显促进作用,甚至地下生物量明显受到P素抑制,羊草主要通过保持较高的比叶面积(SLA)和SRL,提高对光资源的截获能力和根系对N的获取和吸收能力,维持地上部分的生长。3)相对于地上性状,P添加对羊草的地下性状影响更大,羊草的SLA与SRL呈较弱的正相关关系,表明叶片与根系在资源获取和利用方面具有相对独立性。
  • 浙江天童木本植物叶片性状空间变异的地统计学分析
  • 探究叶片性状的空间变异性和环境关联性有助于我们理解植物对环境的适应策略和群落建构机制。该研究以浙江天童5 hm2大型动态样地所有胸径≥1 cm的木本植物为对象,测定了20 253株个体的单叶面积、比叶面积和叶片干物质含量,土壤总氮、总磷、总碳、p H值、体积含水率、容重和腐殖质,以及海拔、坡度和凹凸度等;并用地统计学等方法分析了叶片性状的空间变异性及其与环境因子的相关性。结果表明:1)单叶面积的空间变异最大,比叶面积次之,叶片干物质含量最小。三者在0–5.16 m空间范围内表现出较弱的空间自相关,其半变异函数的最优模型分别为高斯模型、指数模型和指数模型。2)叶片性状空间变异具有方向性,单叶面积空间变异在东北-西南方向上最大,在西北-东南方向上最小;比叶面积和叶片干物质含量的空间变异均在西北-东南方向最大,在东北-西南方向最小。3)单叶面积与地形因子显著负相关(r=–0.12,p〈0.000 1);比叶面积与土壤养分显著负相关(r=–0.16,p〈0.000 1),叶片干物质含量与土壤养分显著正相关(r=0.13,p〈0.000 1)。4)东北-西南方向上,地形因子对单叶面积、比叶面积和叶片干物质含量空间变异的影响大于土壤养分;西北-东南方向上,地形因子对单叶面积空间变异的影响相对较大,而土壤养分对比叶面积和叶片干物质含量空间变异的影响较大。总之,在研究样地内,植物叶片性状随空间距离和方向存在很大的变异性,叶片性状与地形因子、土壤养分的关联性间接表明了环境过滤对群落构建的影响。
  • CO_2浓度倍增对红松幼苗根尖和叶解剖结构及生理功能的影响
  • 大气CO2浓度升高对植物的影响是目前植物生态学研究中普遍关注的问题。以往的研究主要关注植物地上部分叶解剖结构及生理功能的改变,而对根解剖结构和生理功能变化以及根与叶变化之间潜在联系的研究较少。该文以三年生红松(Pinus koraiensis)幼苗为研究对象,通过CO2浓度倍增(从350μmol·mol~(–1)增加到700μmol·mol~(–1))试验,研究当年生针叶和根尖解剖结构及生理功能的变化。结果表明:(1)CO2浓度倍增处理的红松幼苗,气孔密度显著降低,叶肉组织面积、木质部及韧皮部面积明显增加;(2)CO2浓度倍增导致红松幼苗根尖直径增粗,皮层厚度和层数显著增加,管胞直径变小;(3)高CO2浓度处理下,叶气孔导度和蒸腾速率降低,光合速率和水分利用效率提高,同时根尖的导水率显著下降,但管胞的抗栓塞能力显著提高。这些结果显示,叶和根解剖结构及生理功能在CO2浓度升高条件下具有一致的响应。未来研究中应该同时关注全球气候变化对植物地上和地下器官结构与功能的影响。
  • 亚麻响应盐、碱胁迫的生理特征
  • 利用中性盐NaCl、Na2SO4和碱性盐NaHCO3、Na2CO3混合模拟不同强度的盐、碱胁迫条件,对亚麻(Linum usitatissimum)进行14天胁迫处理,测定其地上部分和根生长速率、光合特征、离子平衡及有机渗透调节物质积累,以探讨亚麻对盐、碱两种胁迫的生理响应特点。研究表明:亚麻生长对盐、碱胁迫的响应存在差异,在相同盐浓度下,碱胁迫对亚麻的伤害大于盐胁迫。碱胁迫使地上部分中Na+浓度急剧增高,造成叶绿体破坏、光合色素含量下降,光合能力及碳同化能力也急剧下降。亚麻中Na^+含量随着胁迫强度的增加而升高,而K+含量呈下降趋势,碱胁迫下的变化明显大于盐胁迫。因此,碱胁迫导致Na^+过度积累可能是碱胁迫对植物伤害大于盐胁迫的最主要原因。碱胁迫下Ca^2+和Mg^2+在根中下降明显,可见高pH值阻碍根对Ca^2+和Mg^2+的吸收。Fe^2+和Zn^2+对渗透调节的影响不大,因为它们的离子含量较低。盐胁迫促进阴离子(Cl^–、H2PO4–和SO4^2-)的积累来平衡大量涌入的Na^+,但是碱胁迫明显减少无机阴离子含量,可能造成严重营养胁迫(如P和S不足)。亚麻在盐胁迫下积累大量可溶性糖来平衡大量的Na+,但碱胁迫下积累大量有机酸来维持细胞内离子平衡和pH值稳定,碱胁迫大量积累的有机酸也可能被分泌到根外调节根外的p H值,这说明亚麻对两种不同胁迫的响应方式不同。研究证明高pH值会直接影响植物根系的生长发育,影响植物矿质元素的吸收,阻碍离子稳态重建,有机酸代谢是亚麻碱胁迫下的关键适应机制。
  • 植物反射光谱对水分生理变化响应的研究进展
  • 实时、无损伤地探测植物的水分及生理变化是高光谱遥感的深层次应用。由水分胁迫引发的植物一系列反射光谱响应体现了碳-氮-水耦合作用的结果。以往的研究大多集中于单一因素的响应,而忽略了多因素交互作用。该文综述和分析了植物水分状况变化引起的直接和间接光谱响应机制,包括植物水分含量、色素、养分状况、光合作用和叶绿素荧光指标的光谱响应及其内在的关联,探讨了反射光谱在探测植物水分生理活动应用中的主要方法与最新技术,并指出碳-氮-水多指标、多时空尺度的综合分析对于估测植被生产力及其对气候变化的响应具有重要意义。
  • 《植物生态学报》征稿简则
  • 《植物生态学报》于1955年创办,中国科学院植物研究所和中国植物学会主办,中国科学院主管。月刊,大16开本,全铜版纸印刷,每期定价70元。国内外公开发行。《植物生态学报》被国内外几十种重要检索系统和数据库收录。影响因子近三年来一直位居中国生物类期刊的前三位。
  • [研究论文]
    黑河上游植被总初级生产力遥感估算及其对气候变化的响应(闫敏;李增元;田昕;陈尔学;谷成燕)
    1982–2012年中亚植被变化及其对气候变化的响应(张琪[1,2];袁秀亮[1,2];陈曦;罗格平;李龙辉)
    长白山东坡不同海拔长白落叶松径向生长对气候变化的响应(于健[1,2];徐倩倩;刘文慧;罗春旺;杨君珑;李俊清;刘琪璟)
    羊草的地上-地下功能性状对氮磷施肥梯度的响应及关联(詹书侠[1,2];郑淑霞;王扬[1,2];白永飞)
    浙江天童木本植物叶片性状空间变异的地统计学分析(许洺山[1,2];赵延涛[1,2];杨晓东;史青茹;周刘丽[1,2];张晴晴[1,2];Ali ARSHAD[1,2,5];阎恩荣[1,2])
    CO_2浓度倍增对红松幼苗根尖和叶解剖结构及生理功能的影响(王娜;张韫;钱文丽;王政权;谷加存)
    亚麻响应盐、碱胁迫的生理特征(郭瑞[1,2];李峰;周际;李昊儒[1,2];夏旭[1,2];刘琪[1,2])
    [综述]
    植物反射光谱对水分生理变化响应的研究进展(刘畅;孙鹏森;刘世荣)
    《植物生态学报》征稿简则
    《植物生态学报》封面

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