气候变化对浙江楠潜在分布范围及空间格局的影响

气候变化对物种分布的影响是珍稀濒危物种资源保护研究的热点问题之一。利用Maxent模型预测浙江楠在末次盛冰期、全新世中期、现代和2070年4个历史时期的潜在分布区,分析浙江楠各个历史时期的分布格局,并评估了不同气候因子对其潜在地理分布的影响。结果表明,Maxent模型模拟现代分布区准确度极高,受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)达0.996。高度适生区包括浙江省与福建省交汇的武夷山、仙霞岭、浙江东南部的洞宫山、雁荡山等较高海拔山地地带,中度适生区位于幕阜山、罗霄山、怀玉山、武夷山、黄山、天目山、会稽山、雁荡山、洞宫山等低海拔丘陵地区。末次盛冰期浙江楠潜在分布区位于东海大陆架内; 全新世中期分布区与现代相似,但面积更大,向低海拔地区延伸; 2070年潜在分布区有北扩东进的趋势。Jackknife检验表明,影响浙江楠地理分布的主要因子有最干季降水量、最冷季降水量和最干季均温。     

基于MaxEnt模型的苦槠潜在地理分布格局变迁预测

【目的】苦槠(Castanopsis sclerophylla)为壳斗科栲属常绿阔叶树种,广布于中国长江以南五岭以北各省区,被视为我国南北方气候的“分界树”。研究苦槠潜在地理分布格局变迁及其对气候变化的响应对于保护其野生资源具有重要意义。【方法】运用MaxEnt模型,模拟和预测苦槠在末次盛冰期(last glacial maximum, LGM)、现代和2070年3个时期的潜在分布区,评估了气候因子变化对其潜在地理分布的影响。【结果】MaxEnt模型模拟现代分布区准确度极高,受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)达0.971;苦槠现代高度适宜区主要是皖南山区、大别山区、天目山至北雁荡山地区;中度适宜区扩展到了苏南山区、江西及福建沿海地区;末次盛冰期退缩分布在我国华南北部地区,以及东海大陆架东部。2070年,苦槠的分布受气候影响预测适生区会急剧缩小,生境出现破碎化,高、中度适宜区残存于高海拔地区。Jackknife检验表明,最干季降雨量、最干季均温是影响苦槠地理分布的最主要气候因子。【结论】探讨不同气候因子对苦槠潜在地理分布的影响,利用其生物属性监测亚热带最北缘范围动态变化,可为苦槠的种源保护、生境恢复、繁育驯化等提供科学依据。     

未来气候变化对我国毛红椿适生区分布格局的影响预测

毛红椿(Toona ciliata var. pubescens)为楝科香椿属落叶乔木，被列为国家二级保护濒危物种。了解未来气候变化对中国毛红椿潜在适生区分布格局的影响，加强栖息地与环境因素间影响、适宜度等的评估，为其物种保护与生态恢复提供依据。     

东北地区农业适应气候变化技术体系框架研究

 随着气候变化及其所带来的影响日益显著,目前适应气候变化越来越成为全球关注的热点问题。东北地区是中国重要的粮食生产基地,气候变化影响下东北农业生产变化将直接引起中国粮食安全问题。从气候变化角度着手,梳理了气候变化对东北农业影响的关键问题,分析指出近年来气候变化对东北地区农业4个最突出的影响：热量资源呈现增加趋势,旱涝灾害频次与强度增大,极端低温冷害事件下降,农业病虫害损失显著加重。针对这4个关键问题,从作物抗逆品种选育、作物应变耕作栽培、农田基本建设、种植结构调整、病虫害防治、农业保险等不同方面形成东北农业适应技术体系框架。     

根田鼠的分布与西北地区的气候特点

目的从根田鼠动物地理分布探讨西北地区气候演变及其特点。方法利用现代根田鼠的动物地理分布、地史分布及其生态习性进行分析。结果根田鼠M icrotus oeconomus是一种对环境敏感的喜冷喜湿的北方型动物,其现代分布与西北地区的气候特点密切相关。结论西北地区中晚更新世以来的气候环境日趋暖干,其总的特征为“盆干山湿,湿润区呈斑块状分布”。     

黄河源区气候特征及其变化分析

利用黄河源区近40年的温度、降水资料，分析了黄河源区气温与降水的时空分布特征和变化趋势。结果表明：黄河源区东北部的兴海、同德和东南部的久治县热量条件相对较好，由东向西随着纬度、尤其是随海拔的升高年平均气温逐渐下降；黄河源区年平均气温的差异很大，最暖的兴海县比最寒冷的称多县年平均气温高出6．2℃；降水年内分配集中在5～9月份，降水量占年总量的85．4％；近40年来年降水量无明显的变化趋势，但冬、春季的降水量呈明显的增多，而夏、秋季降水量呈明显的减少；气温呈明显的升高趋势，20世纪90年代比60年代年平均气温偏高0．5℃，≥0℃积温比60年代增加60～70℃，80年代以来增温主要出现在冬季和秋季。     

近30年中国农业气候资源分布及其变化趋势分析

研究结合20世纪全球气候变暖特征,主要选取20世纪80年代以来全球变暖加剧的30年作为研究时段,利用其中536个地面气象站点逐日气象资料,分析中国近30年农业气候资源变化的总体特征,为合理利用农业气候资源、应对气候变化、制定相应耕作措施和种植制度提供宏观建议。结果表明:气候变化背景下,我国热量资源随时间呈现出显著上升趋势,空间上由东南向东北、西北逐渐减少;其中,无霜期由东南向西北逐渐缩短;东北、中南大部、西北局部地区水分资源随时间呈减少趋势,其中,降水量由东南沿海向西北内陆逐渐减少,参考作物蒸散呈现出南部及西北内陆偏多的趋势,水分从东南向西北总体呈现出由盈余到亏缺的分布规律;光能资源呈现出由西南中部向四周逐渐增加的趋势,且向西北内陆地区增加尤为明显。     

马尾松分布格局对未来气候变化的响应

【目的】分析并预测未来气候变化对马尾松适宜分布范围,探讨影响马尾松潜在地理分布的主要气候因子,为马尾松潜在分布区种质资源管理和保护提供参考与指导。【方法】以中国数字植物标本馆记录的马尾松分布数据为基础,利用MaxEnt模型及地理信息系统ArcGIS 10.3软件探讨马尾松当前地理分布特征及其潜在分布区,并针对代表性浓度路径(RCP) 2.6及RCP 8.5两种气候情景下未来(2050年和2070年)马尾松适宜分布范围及主要气候因子进行分析。【结果】当前马尾松高适生区覆盖的地区主要分布于秦岭—淮河线以南。浙江、福建、江西、湖北西南部、湖南、重庆、四川东南部、贵州北部、广西中部、广东北部等地区为马尾松主要分布区,海南、云南及台湾等地为零星分布区。在未来气候情景下,马尾松适生区向我国北部地区迁移,包括河南西部、山东半岛、辽东半岛、河北东部、山西南部等地区,而在云南南部零星地区不会再有马尾松自然分布。在未来两种气候情景4个条件中,相同RCP情景下,不同年限各适生区之间的差异并不明显,变化趋势大致相同;但相同年限的不同RCP情景对应的各适生区面积变化存在明显区别,RCP 8.5的影响要高于RCP 2.6。影响马尾松地理分布的主导生物气候变量为年均降水量、最干月降水量及平均气温日较差,且降水较温度的影响更大。【结论】未来气候变化将导致马尾松分布范围进一步扩大,新增分布区主要集中于当前分布区北部。应以当前马尾松适生环境为基础,针对当地气候类型、土壤条件等环境因素合理建立保护区,以便马尾松能够顺利适应新环境。     

东北地区典型水库控制流域径流变化及驱动因子分析

结合3种趋势检验及模糊直接识别法对水文要素变化进行分析.以东北地区9个水库控制流域的气象、水文数据及土地利用情况为基础,重点分析了径流变化及其驱动因子降雨、降雨年内分布、蒸发及土地利用等变化情况.根据径流及其他因子的变化特征将研究水库流域归类成气候变化显著型(汤河、碧流河、观音阁及葠窝水库流域)、土地利用变化显著型(闹德海及丰满水库流域)及自然状况较好型(白山、桓仁及大伙房水库流域),继而对各类流域分别有针对性地提出变化深入分析方法及水库运行管理建议,最终为东北水库流域典型水文变化的深入研究奠定基础.     

西北地区植被覆盖时空特征及其对气候变化的响应

目的定量分析西北地区地表植被覆盖的时间变化与空间分布,为其合理开展农业生产,进行环境保护和生态建设提供科学的决策依据。方法利用西北地区1982—2006年GIMMS-NDVI数据,以绿度变化率和偏相关分析法为基础,分析了西北地区不同生态地理分区NDVI的年际变化以及植被覆盖变化对气候要素在空间上的响应。结果近25年来,高原植被覆盖整体呈波动增加的趋势。各生态分区的NDVI均呈增长趋势,并且随着湿润程度和温度的降低,年均NDVI随之减小;1982—2000年降水量在减小,但减小幅度不显著;气温呈显著上升趋势,年均NDVI与气温的相关性较好。结论西北地区的东南部和西北部地区水热组合条件相对于中部地区较好;植被覆盖较好的区域,其改善的趋势明显,相反则不明显;西北地区东部水热组合条件向不利于植被生长方向转变,而西部向利于植被生长的方向发展。     

西江流域气候变化下未来时期降雨的时空变化

珠江流域是岭南地区最大的流域,西江流域为珠江的主要支流.西江流域未来时期年最大降雨与年均降雨的变化会影响未来时期的极端洪水与水资源短缺情况,但是相关研究较少.该研究基于国际多模型比较计划ISIMIP2b数据,对西江流域未来时期年最大降雨与年均降雨进行研究.研究发现,年最大与年均降雨在RCP 8.5与RCP 4.5场景下...     

西南秋季降水及其影响要素的气候变化特征

利用西南片区1960—2009年50个气象站的逐日降水和NCEP/NCAR再分析资料,采用谐波分析、双谐样条插值和相关分析等方法,分析该地区近50a秋季降水及其影响因素的气候变化特征.分析结果表明:西南片区秋季降水量呈现减少的趋势,其中降水的年际变化占主要地位,2009年秋季降水量达到50a以来最小值,是线性减少趋势、年际和年代际变化共同作用的结果;各影响因素在不同层次上的气候变化及其与降水的相关性程度各不相同;西南片区秋季地面气温具有显著的增暖趋势,其序列与降水的相关性不显著;对流层中层气压500hPa的秋季温度没有增暖的趋势,与降水的相关性很好,呈显著的负相关,相关系数达到-0.34;气压600hPa的比湿具有线性减少的趋势,与降水呈正相关性,相关系数为0.30;气压700hPa的水平散度没有线性趋势变化,与降水存在显著的负相关.西南片区2009年秋季降水异常空间型与气压500hPa的温度异常偏高型、气压600hPa的比湿异常偏小型和气压700hPa水平散度异常偏强型的相似系数分别为-0.95,0.85和-0.46.该地区2009年秋季降水异常偏少是热力和动力因素共同作用的结果,但热力因素的影响大于动力因素的影响.     

1961—2013年塔里木河干流流域潜在蒸散发动态变化及其定量气候驱动

为研究气候变化对塔里木河干流流域潜在蒸散发的影响。选取塔里木河干流流域内10个气象站1961—2013年逐日地面气象数据,运用气候倾向率、Mann-Kendall非参数检验和优势分析方法分析塔里木河干流流域不同时段潜在蒸散发动态变化及其定量气候驱动。结果表明：1961—2013年,塔里木河干流流域年、季潜在蒸散发均呈减少趋势,以1976年前冬季减幅最大,1976年后春季增幅最大,1976年为年潜在蒸散发的突变点。塔里木河干流流域年平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度和降水量均极显著增加,日照时数极显著减少,且1976年前平均气温、最高气温、最低气温和日照时数的减幅均小于1976年后的增幅,1976年前相对湿度和降水量的增幅均小于1976年后的增幅。塔里木河干流流域潜在蒸散发的变化是由多种气象因子综合作用的结果,日照时数是年、季潜在蒸散发减少的主要气候驱动因子。1976年前,春、夏、冬、年潜在蒸散发的减少主要受日照时数的减少控制为主,贡献率分别为100.00%、67.56%、51.41%和52.20%,秋季潜在蒸散发的增加主要受日照时数的增加控制为主,贡献率为45.62%;1976年后...     

用碳氧同位素对沱沱河盆地古近纪及新近纪早期气候变化的研究

鉴于目前对位于青藏高原上的沱沱河盆地研究不多,作者试用碳氧同位素比值的方法研究该地区新生代的始新世到中中新世这一时段内的气候环境变化情况.经过数据计算、图解和分析表明,沱沱河盆地从始新世到中中新世的气候环境变化可划分为两个阶段,即始新世-渐新世的炎热干燥气候期和中中新世的温暖湿润气候期.此研究结果将为进一步研究该地区的古环境变化提供依据.     

Coastal erosion in China under the condition of global climate change and measures for its prevention

The general characteristics of coastal erosion in China are described in terms of the regional geography, the form of erosion, the causes of erosion, and the challenges we are facing. The paper highlights the relationship between coastal erosion and sea level rises,storm waves and tides, and the influence of global climate changes on coastal erosion along the coastal zone of China. The response of the risk of coastal erosion in China to climate changes has obvious regional diversity. Research into and the forecasting of the effects of climate changes on coastal erosion are systemic work involving the natural environment, social economy, and alongshore engineering projects in the global system. Facing global warming and continual enhancement of coastal erosion, suggestions for basic theoretical study, prevention technology, management system assurance, and strengthening the legal system are presented here.     

Spatiotemporal distribution and decadal change of the monthly temperature predictability limit in China

Based on the nonlinear Lyapunov exponent and nonlinear error growth dynamics, the spatiotemporal distribution and decadal change of the monthly temperature predictability limit （MTPL） in China is quantitatively analyzed. Data used are daily temperature of 518 stations from 1960 to 2011 in China. The results are summarized as follows： （1） The spatial distribution of MTPL varies regionally. MTPL is higher in most areas of Northeast China, southwest Yunnan Province, and the eastern part of Northwest China. MTPL is lower in the middle and lower reaches of the Yangtze River and Huang-huai Basin. （2） The spatial distribution of MTPL varies distinctly with seasons. MTPL is higher in boreal summer than in boreal winter. （3） MTPL has had distinct decadal changes in China, with increase since the 1970s and decrease since 2000. Especially in the northeast part of the country, MTPL has significantly increased since 1986. Decadal change of MTPL in Northwest China, Northeast China and the Huang-huai Basin may have a close relationship with the persistence of temperature anomaly. Since the beginning of the 21st century, MTPL has decreased slowly in most of the country, except for the south. The research provides a scientific foundation to understand the mechanism of monthly temperature anomalies and an important reference for improvement of monthly temperature prediction.     

当前气候情境下3种凤尾藓在中国亚热带东部地区的潜在分布格局

基于当前气候条件下11个生物气候变量,以及小凤尾藓乳突变种15个、拟粗肋凤尾藓12个、透明凤尾藓16个国内地理分布记录,应用Max Ent模型和Arc GIS软件,预测了当前气候背景下这3种凤尾藓属植物在从未报道具体分布数据中国亚热带东部的37个自然保护区的潜在分布格局.选择10%的遗漏错误对应的累积值作为分布预测阈值,计算了当前气候条件下3种凤尾藓属植物在中国亚热带东部这37个自然保护区的综合气候适应指数.     

从水土保持到全球气候变化:中国黄土研究70年

 中国黄土独特的地层构造一直吸引着不同领域学者的注意。1949年后,黄土研究进入一个全新而系统的阶段。根据大量黄土研究材料,梳理了黄土研究在中国的发展脉络,总结了70年来黄土研究的重要成果。20世纪50-60年代的黄土普查获得了大量关于黄土地区的一手材料,陆续出版有重要影响力的黄土阶段性研究成果;20世纪70年代后,随着新技术与新方法的运用,黄土研究在内容与精度上不断得以丰富与完善;20世纪80年代至今,黄土高原水土流失综合治理研究取得诸多成果,更为重要的是,黄土地层记录的古气候密码逐渐被破解,成为理解全球气候变化的关键因素。在几代学者的共同努力下,中国黄土研究处于世界先进水平。     

雅鲁藏布江奴下水文站以上流域水文过程及其对气候变化的响应

以雅鲁藏布江奴下水文站以上流域为研究对象,针对缺资料流域的水文计算和预测问题,采用流域水文模型THREW,用地面气象观测、遥感植被覆盖和积雪面积等资料,基于断面水文监测数据对模型进行率定,应用CMIP5数据对径流演变进行预估。结果表明:对于雅鲁藏布江奴下水文站以上流域,THREW模型对1991—1995年率定期月径流模拟的纳什效率系数为0.75,对1996—2000年验证期月径流模拟的纳什效率系数为0.76;IPCC AR5所设置在CO2排放量最大的情况下,径流明显增加。