气候变化与草地生物多样性080616

整理文档很辛苦,赏杯茶钱您下走!

免费阅读已结束,点击下载阅读编辑剩下 ...

阅读已结束,您可以下载文档离线阅读编辑

资源描述

恭贺森林气象学家贺庆棠先生七十华诞中国农业大学农业气象系气候变化与北方农牧交错带草地生物多样性潘学标(中国农业大学气象系,panxb@cau.edu.cn)2008年6月16日提纲问题提出研究方法结果分析草原气候和植物物候变化群落生物多样性分析气候与生物群落特征的关系讨论背景农牧交错带-草地畜牧业气候变化敏感地带物候变化生物群落和多样性变化研究背景全球地表平均温度升高0.74℃;21世纪末全球平均地表温度可能会升高1.1℃-6.4℃;2005年全球大气二氧化碳浓度379ppm,为65万年来最高。(IPCC,2007)→变暖为主要特征的显著变化。生态系统中生物多样性具有重要的生态系统功能;现在物种灭绝的速度是自然灭绝速度的1000倍,天然草场每年10万平方公里速度荒漠化。→生物多样性受到严重的威胁,促使生态系统发生巨大改变(Harte&Shaw,1995;Smithetal.,2000)。研究背景草地占地球陆地面积的近40%,贡献近30%的净初级生产力,具有提供产品、调节气候等服务功能,又是人类活动影响最剧烈的陆地生态系统之一;我国北方草地与农牧交错带草原约267万km2,内蒙古草原植被是欧亚大陆草原区重要组成。研究对气候变化的响应、未来变化趋势认识和生态安全、可持续发展、政策制定具有重要的现实意义。研究方法气象资料从国家气象信息中心和内蒙古气象局获得相应站点的气候资料。进行气候要素变化和极端气候事件分析物候观测资料采用的自然物候观测资料为1982年至2005年武川县农业气象站的车前、马兰和蒲公英的物候观测资料,锡林浩特牧业气象试验站针茅、羊草、冷蒿和阿尔泰狗哇花的物候观测资料。研究方法草地生物多样性样地考察2006年7月中下旬和2007年8月上中旬在内蒙古赤峰市和包头市之间的草地选择代表性地点进行生物多样性调查每个地点拉一个样线,沿样线取3个1m2样方的重复,分别记录各样方各种植物的种类名称、株数、平均高度和地上部分干鲜重量。考虑范围东西跨度为东经110°到东经120°,南北跨度为北纬40°到北纬46°之间。研究地点选择阿巴嘎旗苏尼特左旗苏尼特右旗达尔罕茂名安联合旗固阳县四子王旗武川县察哈尔右翼后旗托克托县和林格尔县察哈尔右翼前旗清水河县西乌珠穆沁旗锡林浩特巴林右旗克什克腾旗正蓝旗自然条件下大尺度生境的草原、包含不同层面尺度研究区域地理位置研究方法测定生物多样性的计算公式Margalef指数(Margalefrichnessindex):仅考虑群落的物种数量和总个体数,将一定大小的样本中物种数量定义的多样性指数。式中D为Margalef多样性指数(Margalefrichnessindex),S为群落中的总种数,N为观察到的个体总数(随样本大小而增减)。Simpson指数(Simpsondiversityindex):Ni为种i的个体数,N为观察到的个体总数。假定我们取样的总体是一个无限总体(在自然群落中,这一假定一般是可以成立的),那么Pi的真值是未知的;它的最大必然估计量是。2211(/)iiDPNN(1)/lnDSN农牧交错带气候变化气候变化特征-温度年平均气温呈现不断上升的趋势,增温幅度为0.29℃-0.52℃/10a。y=0.0489x+2.433R2=0.5183P<0.050123456781961196619711976198119861991199620012006年份温度(℃)四子王旗y=0.0465x+1.9609R2=0.4483P<0.0501234567891961196619711976198119861991199620012006年份温度(℃)武川农牧交错带气候变化y=0.0464x+1.5345R2=0.4824P<0.0500.511.522.533.541961196619711976198119861991199620012006年份温度(℃)锡林浩特y=0.0389x+2.3128R2=0.3743P<0.0501234561961196619711976198119861991199620012006年份温度(℃)苏尼特左旗年平均气温呈现不断上升的趋势,增温幅度为0.29℃-0.52℃/10a。气候变化特征-降水量•降水量集中在生长季(4-8月),占年均降水量的72.2%-84.2%。•近年来,典型草原、荒漠草原降水量波动下降的趋势。草原化荒漠则有波动升高趋势。•变异系数19.1%-32.6%。01002003004005006001961196619711976198119861991199620012006年份降水量(mm)年均降水量生长季降水量夏季降水量锡林浩特01002003004005006001961196619711976198119861991199620012006年份降水量(mm)年均降水量生长季降水量夏季降水量四子王旗0501001502002503003504004505001961196619711976198119861991199620012006年份降水量(mm)年均降水量生长季降水量夏季降水量苏尼特左旗01002003004005006007008009001961196619711976198119861991199620012006年份降水量(mm)年均降水量生长季降水量夏季降水量武川气候变化特征-干燥度K•相对湿度变化趋势较小,典型草原、荒漠草原有下降趋势。•干燥度K,典型草原、荒漠草原呈现升高趋势,草原化荒漠近年来则有所下降。01020304050607019611967197319791985199119972003年份相对湿度(%)0123456干燥度年均相对湿度干燥度锡林浩特01020304050607019611967197319791985199119972003年份相对湿度(%)0123干燥度年均相对湿度干燥度四子王旗01020304050607019611967197319791985199119972003年份相对湿度(%)01234567干燥度年均相对湿度干燥度苏尼特左旗01020304050607019611967197319791985199119972003年份相对湿度(%)01234干燥度年均相对湿度干燥度武川•高温日数(30℃)趋于增加;四子王旗,集宁,东胜,多伦等中西部地区升高明显。•低温日数(0℃)趋于减少;化德,呼和浩特,扎鲁特旗降低趋势较大。20.8%11.5%1.9%10.5%20.0%5.9%18.6%4.8%2.5%11.0%6.0%1.6%15.4%1.2%0.0%0.0%5.0%10.0%15.0%20.0%25.0%四子王旗化德包头呼和浩特集宁鄂托克旗东胜扎鲁特旗巴林左旗林西开鲁通辽多伦翁牛特旗赤峰倾向率高温日数-2.6%-3.2%-2.4%-2.8%-2.4%-2.3%-2.6%-2.9%-2.5%-1.7%-2.1%-2.4%-2.2%-2.9%-2.1%-4.0%-3.0%-2.0%-1.0%0.0%四子王旗化德包头呼和浩特集宁鄂托克旗东胜扎鲁特旗巴林左旗林西开鲁通辽多伦翁牛特旗赤峰倾向率低温日数高温日数&低温日数05101520253019601970198019902000年份日数东胜5年滑动平均051015202519601970198019902000年份日数集宁5年滑动平均051015202519601970198019902000年份日数多伦5年滑动平均010203040506019601970198019902000年份日数翁牛特旗5年滑动平均0102030405060708019601970198019902000年份日数扎鲁特旗5年滑动平均高温日数历年增长趋势1994年15015516016517017518018519019520019601970198019902000年份日数鄂托克旗5年滑动平均13014015016017018019019601970198019902000年份日数东胜5年滑动平均15016017018019020021022019601970198019902000年份日数集宁5年滑动平均15016017018019020021022023024019601970198019902000年份日数多伦5年滑动平均15016017018019020021019601970198019902000年份日数翁牛特旗5年滑动平均15015516016517017518018519019519601970198019902000年份日数扎鲁特旗5年滑动平均低温日数历年变化趋势1978年大雨日数&小雨日数3.57%0.79%0.82%-0.66%-0.55%-0.09%-1.10%0.48%1.69%-2.28%1.38%0.51%-0.51%0.66%-0.54%-3.00%-2.00%-1.00%0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%四子王旗化德包头呼和浩特集宁鄂托克旗东胜扎鲁特旗巴林左旗林西开鲁通辽多伦翁牛特旗赤峰倾向率小雨日数7.45%0.50%5.60%10.78%1.32%-4.25%-3.27%-5.78%-1.32%3.81%-5.50%-4.00%9.41%-7.95%1.12%-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%四子王旗化德包头呼和浩特集宁鄂托克旗东胜扎鲁特旗巴林左旗林西开鲁通辽多伦翁牛特旗赤峰倾向率大雨日数•大雨日数东部和西部趋于减少,而中部地趋于增多。•小雨日数除四子王旗外各站变化不大。•均未通过显著性检验•小雨日数减少而大雨日数增多,表明当地降水极端事件增多草地物候与气候草原植物物候变化武川植物物候武川的春季物候期(萌芽期)与冬半年温度相关明显,随着冬季温度的升高有越来越提早的趋势武川县不同年份植物萌芽期与冬半年气温变化图草地物候与气候草原植物物候变化武川植物物候由于气温有增加的趋势,该区域的植物始花期总体上亦有提前的趋势植物的可生长期随着年代有明显的变长趋势武川县不同年份植物始花期与春季气温变化1001502001982198919962003年份距1月1日的日序/天1.04.07.0温度/℃蒲公英车前马兰春季平均气温1001752501982198919962003年份距1月1日的日序1.03.05.0年平均气温/℃蒲公英车前马兰年平均温度武川县年平均气温与植物生长期的关系草地物候与气候草原植物物候变化锡林浩特典型草原草物候锡林浩特观测到的几种主要牧草的返青日期波动也很大。这几种观测的牧草中,冷蒿和阿尔泰狗哇花返青较早,其次是针茅和羊草。锡林郭勒草原羊草(a),针茅(b),草原冷蒿(c)和阿尔泰狗哇花(d)返青日期草地物候与气候草原植物物候变化锡林浩特典型草原草物候牧草返青以后经过一段时间的初期生长,羊草和针茅进入抽穗和开花阶段,此期温度和降水是牧草开花期早晚的关键因素。锡林郭勒草原羊草(a)、针茅(b)、草原冷蒿(c)和阿尔泰狗哇花(d)开花日期3/284/24/74/124/174/221994199619982000200220042006年份返青期(乌审召)0102030405060碱茅赖草低温日数小雨日数7/217/318/108/208/309/99/191994199619982000200220042006年份黄枯期(乌审召)05101520253035404550碱茅赖草低温日数小雨日数•春季低温日数(即霜冻日数)减少,小雨日数增加,牧草返青期提前;秋季恰好相反,低温日数减少,小雨日数越多,牧草黄枯期推迟。返青期(黄枯期)与低温日数小雨日数的相关关系乌审召牧草返青期时间序列乌审召牧草黄枯期时间序列枯黄期后延气候与草地生物多样性群落生物多样性分析草原生物多样性考察样地优势种与建种群Margalef指数与Simpson指数生物量变化气候对

1 / 59
下载文档,编辑使用

©2015-2020 m.777doc.com 三七文档.

备案号:鲁ICP备2024069028号-1 客服联系 QQ:2149211541

×
保存成功