内蒙古极端气候变化对植被物候的影响研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:siany
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
过去一个世纪的气候变暖对极端气候事件的频率、强度、空间范围和持续时间都产生了重大影响,未来该现象将会在全球范围内持续增加。位于中国北部边疆的内蒙古是典型的干旱和半干旱气候过渡带,拥有森林、森林草原、荒漠草原、典型草原和沙漠等多种植被类型,但其生态系统极为脆弱。全球气候变暖导致内蒙古的极端气候事件不断增加,对该区域的植被动态产生了较大影响。因此,科学分析不同时空尺度极端气候事件对植被物候的影响以及预测未来极端气候事件和植被物候的变化特征对促进生态环境的保护以及制定有效的防灾减灾措施有重要的指导意义。本研究基于内蒙古气象站点的日气象数据、GIMMS NDVI3g数据集以及第五阶段耦合模式比较计划(Phase 5 of the Coupled Model Intercomparison Project,CMIP5)未来气候模式,综合运用极端气候指数、植被物候参数(SOS,Start of Season和EOS,End of Season),分析了不同时空尺度极端气候事件和植被物候的时空变化特征、不同植被类型区的年和季节尺度的气候变化和极端气候变化对植被物候的影响、找出了不同时空尺度上对植被物候影响最大的极端气候事件、预测了未来不同典型浓度路径(Representative Concentration Pathway,RCP)情景下极端气候事件和植被物候的时空变化特征。主要结论如下:(1)年尺度上,过去34年间,内蒙古区域内与最低温相关和最高温相关的极端气候事件分别呈减少趋势和增加趋势。暖昼和暖夜日数的增加速率远大于冷昼和冷夜日数。季节尺度上,夏季极端温度事件的变化速率最大,其次为春季和秋季,冬季的变化速率最小。空间上,荒漠草原、森林、森林草原和典型草原Ⅰ区的变化速率较大。极端降水事件均呈减少趋势,且在夏季的减少速率最大,其他季节均呈增加趋势。空间上,极端降水量指数在沙地区域的增加速率最大,而在典型草原Ⅱ区的减少速率最大。极端降水日指数仍在沙地区域的增加速率最大,在森林草原和典型草原Ⅱ区的减少速率较大。(2)1982-2015年间,森林、典型草原Ⅰ区和荒漠草原的SOS在第115-130天之间,典型草原Ⅱ、森林草原区的SOS在130-145天之间,整个研究区的平均SOS DOY(Day of Years)为129。森林和典型草原Ⅱ区的EOS在280-290天之间,森林草原、典型草原Ⅰ区和荒漠草原区的EOS在第290-310天之间。整个研究区平均EOS DOY为292。SOS在森林、森林草原区呈显著提前趋势,典型草原Ⅱ区呈显著延迟趋势。EOS在荒漠草原区呈显著提前趋势,而在森林和森林草原区呈显著延迟趋势。(3)年尺度上,暖夜日数和冷昼日数分别对整个研究区SOS和EOS的影响最大,表明极端温度事件促进年均温度对植被物候的影响。对荒漠草原、森林、森林草原、沙地、草原化荒漠、典型草原Ⅰ区和典型草原Ⅱ区的SOS影响最大的极端气候事件分别为冷夜日数、强降水、大雨日数、冷夜日数、单日最大降水量、冷夜日数和大雨日数。对不同植被类型区EOS影响最大的极端气候事件分别为极强降水、霜冻日数、大雨日数、冷昼日数、暖昼日数、冷夜日数和强降水。季节尺度上,对不同植被类型区SOS影响最大的是春季极端温度事件,且比春季平均温度的影响更大。对不同植被类型区EOS影响最大的是夏季极端温度事件,且影响程度大于夏季平均温度。(4)相比于单个CMIP5未来气候模型,多模型集合(Multi-Model Ensemble,MME)模拟极端气候事件的效果更好。2020-2099年间,在三种RCP情景下,与最高温(最低温)相关的极端气候事件均有增加(减少)的趋势,极端降水有增加的趋势。极端气候事件在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下的变化速率分别为轻微、快速和极速。极端温度事件在西部和典型草原Ⅱ区的变化速率较大,极端降水事件在西部的增加速率最大,中雨和大雨日数在典型草原区的增加速率较大。(5)2021-2100年间,在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,整个内蒙古的SOS分别有提前、延迟和延迟的趋势,而EOS在三种RCP情景下均有提前趋势。空间上,东北部的SOS有提前趋势,中部则有延迟的趋势。森林大部分区域和研究区西南部的EOS有延迟趋势,其余区域的EOS均有提前趋势。
其他文献
刘××,女,23岁。已婚,1986年4月23日诊。一个月前外阴瘙痒、疼痛,日渐加重,自扪及两侧大阴唇及会阴处有多个肉芽组织,高出皮肤,触痛,伴白带增多,色黄气臭,口干苦。妇检:两侧大阴唇及会阴部长有0.5×0.5~0.5×1cm2形似鸡冠样赘
期刊
生物信息学是以计算机为辅助工具,通过数学及统计学方法对生物学领域内问题进行建模、分析和仿真的一门交叉学科。随着生物学研究手段取得突破性进展,生物数据不断积累,计算机技术日新月异,生物大数据时代已然来临。生物信息学研究日趋成熟,成为生物学领域不可或缺的重要组成部分,为传统生物研究方法提供强有力的补充和支持。生物信息学在微观领域主要包括基因组学和蛋白质组学,本文研究内容属于蛋白质组学范畴,是用机器学习
随着近年来国家对义务教育越来越重视,如何完善初中教学管理,提升教学水平也成为学校与教师关注的重点。教学管理是对学校、教师、学生进行合理规划的过程,能够提升教师教学水平,培养学生综合能力,促进教学环境的良好发展。初中正是学生步入青春期的时候,其学习与心理都经历着重大转折的时期。因此,在初中教学管理中,教师不仅要关注学生的学习情况,还要关心学生的身心健康,让学生能够在初中养成良好的学习习惯。本文从校园
本文利用动力学模型的方法,探究环境驱动下的浮游植物生长机制.主要研究工作如下.环境随机性是无处不在的,而环境随机性对浮游植物生长的影响机制尚不明确.为此,本文建立了受环境随机性影响的浮游植物生长模型.定义了随机生态再生指标用于刻画系统的全局动力学.数值模拟揭示了环境随机性、温度、光照强度及营养盐含量对浮游植物生长的影响.研究表明,环境随机性对浮游植物生长具有抑制作用.通过假设检验及区间估计等统计学
里德堡原子间的相互作用为人们在少体和多体物理以及量子信息应用的研究领域中探究中性原子提供了很多的可能性。这种长程相互作用衍生出许多有趣的效应,其中就包括里德堡阻塞效应。这种效应可以在很小体积内阻止多个里德堡原子同时被激发到里德堡态上。人们基于里德堡阻塞效应,从理论和实验上实现了与各种各样量子信息科学相关的工作,比如量子计算,纠缠态制备,量子算法,量子模拟器,量子中继器。另外,将里德堡原子的相互作用
本文主要研究大气海洋中具有旋转效应与分层效应的Boussinesq方程组的三尺度奇异极限问题,具体如下:第一章介绍Boussinesq方程组与相关的旋转流体方程组的研究背景与研究现状,并简要介绍拟线性对称双曲方程组奇异极限问题的数学理论.第二章考虑周期区域上无粘性Boussinesq方程强解的旋转占优极限(Rossby数是Froude数的高阶无穷小)与分层占优极限(Froude数是Rossby数的
VEGF是血管内皮生长因子家族的一员,通过其受体VEGFR1和VEGFR2调控血管内皮细胞的增殖和分化,调节血管的发育,维护内皮细胞的存活。肺是血管最丰富的器官之一。VEGF是重要的肺发育和功能的重要生长因子,在肺发育和肺功能中起着重要的作用,但是目前用于研究肺发育的动物模型还非常有限,研究VEGF表达量与肺发育之间的关系还非常困难.h SPC启动子被广泛应用于肺上皮特异的转基因表达,研究中,我们
人类活动干扰以及全球气候变化等因素导致草地退化日益严重、草地功能不断降低。如何维持和提高草地生产力,实现草地生态系统的可持续性是当前草地科学面临的重大问题。放牧是草地管理的重要措施,同时也是导致草地退化和生产力降低的主要根源。家畜放牧通过采食、践踏以及排泄物返还改变植物、土壤等多个途径对草地生产力产生重要影响。深入理解家畜放牧对草地生产力的调控机制是实现草地可持续性管理与利用的重要理论基础。随着全
青藏高原是世界最高的高原,有世界屋脊和第三极之称,青藏高原在中新世晚期和上新世晚期之间达到了现在的高度,海拔的升高使得青藏高原拥有着独特的环境条件和丰富的物种资源。然而由于其特殊的地理位置导致的极端环境条件和交通不便,使得该地区真菌物种资源的调查严重不足。本课题组自2015年专注于西藏大型真菌的资源调查工作。在此过程中我们发现,西藏高山草甸带,尤其是海拔4000米以上地区的植被主要为高山灌木、高山
人类活动造成的全球持续变暖导致降水格局发生剧烈改变。其中,降水量改变将显著地影响以水分和氮素为限制因子的温带草地生态系统的结构和功能。草地约占我国国土面积的40%以上,在陆地生态系统氮循环中起到至关重要的作用。氮循环在生物地球化学循环中地位突出,与人类生活密切相关,其过程在很大程度上依赖于微生物驱动的氮素转化。降水变化对生态系统氮循环功能的影响主要受到土壤微生物的调控作用,但其内在响应与调控机制尚