两种气候情景下黄土高原苹果适宜区的模拟

来源 :中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) | 被引量 : 0次 | 上传用户:acidliu1
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
黄土高原作为我国陆地生态系统的重要组成部分,是世界上最脆弱的生态系统之一。气候变化和不合理的土地利用方式导致了该地区严重的水土流失和较低的生物多样性。为改变这一局面,我国进行了诸多以增加植被覆盖为目标的生态措施。其中,因地制宜增加经济林果的种植面积是增加人民收入、发展可持续农业重要举措。苹果作为该地区重要的特色经济林果,目前的适宜性研究往往局限于县市,立足大尺度模拟的尝试相对较少,尤其是未来的分布格局。为研究气候变化下苹果在黄土高原的栽培潜力,通过分析现阶段黄土高原土地利用和苹果栽培情况,借助Maxent模型(maximum entropy model)对未来两种极端气候情景下苹果的潜在适生区进行了模拟。此外,通过设置不适宜土地利用类型和一种具有严重危害的致病菌(Valsa mali)的掩膜对苹果的适生区进行了优化。本研究划定了模拟结果的适生区等级,计算了各环境因子的贡献、适生区面积、面积变化率和适生区范围移动方向等指标。主要结果如下:(1)过去20年中,黄土高原地区苹果的栽培面积逐年增加,占全国苹果栽培面积(18530~20660 km2)的比例越来越大(从45.05%增加至59.71%)。黄土高原当今的土地利用格局是草地面积最大(~40%),且有大量混合区和裸地转变为草地。维持当今土地利用转变趋势的前提下,到本世纪末,草地面积进一步增加(29.55×104 km2),耕地面积进一步减少(15.13×104 km2);面积变化率最大的两种类型分别是城镇建成区和裸地,而面积变化量最大的土地利用类型是混合区。(2)气候因子、地形因子和土壤因子对黄土高原苹果分布有很大影响,三者的关键因子分别为最冷月最低温、海拔和土壤质地。当前气候条件下,苹果的中适宜适生区和高适宜适生区的面积分别为7.94×104 km2和0.85×104km2。到本世纪末,SSP1-26(共享经济途径,shared socioeconomic pathways)气候情景下,中适宜适生区和高适宜适生区的面积分别增加至14.45×104 km2和3.88×104 km2;SSP5-85气候情景下中适宜适生区的面积减少至6.56×104km2,而高适宜适生区的面积增加至1.03×104 km2。两种气候情境下,黄土高原南部和东南部的适宜性下降,而中部和西部的适宜性上升,导致苹果适宜性范围均向西北方向移动。与SSP1-26气候情景相比,SSP5-85气候情景下苹果适生区范围的迁移距离更远。(3)苹果腐烂病致病菌V.mali在当今和未来四个时期(2030s,2050s,2070s,2090s)潜在分布的模拟结果显示:温度和降水对V.mali的分布有重大影响。其中,最冷月最低温是影响V.mali分布的决定因子,有56.73%的贡献率。V.mali的适宜区面积在未来气候情景下均有不同程度的增加。与当前相比,未来四个时期V.mali潜在适宜生境范围均向西北方向移动,且从SSP1-26至SSP5-85,适生区范围的移动距离增大。(4)苹果适生区的优化结果显示:土地利用和V.mali对苹果的分布具有重大影响。由不适合进行苹果栽培的土地利用类型和V.mali高危分布区组成的类型不适宜区域的面积在SSP1-26和SSP5-85两种气候情景下均呈增加趋势。类型不适宜区的设置对苹果低适宜适生区的面积影响最大。在当前-2050s阶段,苹果低适宜栖息地和中适宜栖息地的面积在两种气候情景下均增加,且SSP5-85气候情景导致的适宜区面积在增加量上大于SSP1-26气候情景。两种气候情景均导致苹果适宜区范围向西北移动。在2030s、2050s、2070s和2090s阶段,黄土高原苹果适宜区主要集中在甘肃、山西和陕西,河南的适宜区面积剧烈下降,宁夏和内蒙古的适宜区面积逐渐增大。本研究为未来气候变化下大尺度研究经济林果的分布提供了新的尝试,为未来苹果在黄土高原的栽培和相关政策的制定提供了支撑和依据。
其他文献
学位
学位
学位
中国移动互联网发展至今已经十余年,人们衣食住行的各个环节早已经被移动互联网产品重度渗透。移动互联网用户增速明显放缓,直接导致流量红利和人口红利结束。互联网巨头之间存量市场竞争日趋激烈,尤其是这两年大环境受反垄断等政策影响,互联网平台被分级管理,传统的竞争模式已经走不通,如何立足于未来复杂的竞争环境寻找企业增长点成为互联网平台的重要议题。各大社交平台亦是如此,短视频、直播社交平台强势地从传统社
期刊
汽车电动助力转向系统具有传统液压助力转向系统无法比拟的优势,是汽车动力转向发展的必然趋势。随着汽车转向行业的技术进步,电动助力转向系统已逐步应用于中小型乘用车领域,并大大改善了车辆的转向性能,但在需要较大助力转矩的中重型客货商用车领域,仍然受到很多方面因素的限制还尚未普及应用。本文着眼于商用车大助力转矩的需求及商用车的结构特点,设计了与之匹配的能应用于中重型商用大车的行星齿轮式纯电动助力转向器。
黄土高原地区是我国生态恢复和环境保护的重点区域。近年来,随着各项植被恢复措施的实施,植被覆盖度明显提升,生态环境得到了显著改善。同时,植被与水土资源的矛盾也对生态系统的可持续性产生潜在影响。在植被恢复和全球变化背景下,深入解析该区典型森林群落和主要建群种的水分利用特点及其对干旱的适应性具有理论和现实意义。本研究以黄土丘陵区两典型森林群落(辽东栎天然次生林和刺槐人工林)和主要树种(辽东栎、侧柏、山杏
地表蒸散(亦称“蒸散发”、“蒸腾蒸发”,或笼统地称为“蒸发”,简称E)是连接水量平衡和能量平衡的纽带,也是把生态过程和水文过程相关联的一个重要环节。由于陆气相互作用的复杂性,蒸散的准确估算成为一个难点。广义蒸散互补关系因其严格的物理边界条件和仅需要常规气象数据,不需要复杂下垫面信息的优势而受到广泛关注。过去几十年来,黄土高原实施了大规模退耕还林还草工程及其它水保工程,水文过程变化与水资源的可持续利
生产建设项目水土流失作为典型的人为加速侵蚀形式,是我国新增水土流失的主要来源,其中,工程堆积体是侵蚀最严重的地貌单元之一。然而,已有对堆积体土壤侵蚀的研究不仅简化了所含砾石特征,未能完整反映砾石在侵蚀过程中的作用机理;还忽略了坡面微地形、结构体等对堆积体土壤流失有重要影响的因素。本论文以陕西关中地区重壤质工程堆积体为研究对象,采用人工模拟降雨、野外定位观测、三维激光扫描等技术,研究砾石、雨强、结构
土壤碳氮水是生态系统中最为关键的生源要素之一,决定生态系统的稳定性和可持续性。作为干旱半干旱黄土高原植被恢复过程中的限制性土壤资源,土壤碳氮水的可利用性是该区生态建设成效的关键。因此,理解植被恢复过程中土壤碳氮水变化动态、耦合关系及恢复力是明确黄土高原生态系统稳定性和可持续性的重要环节。本研究针对我国干旱半干旱地区生态建设需求及生态学前沿问题,以退耕后恢复生态系统(人工乔木、人工灌木、撂荒草地)为
基于黄河流域高质量发展和黄土高原生态环境保护的现实需求,针对黄土高原及广大无砂石料地区工程建设面临的砂石料开采环境成本高、弃土弃渣难以利用且传统土壤固化材料固土性能亟待提升的问题,为了充分利用当地水土资源,同时减少因开山取石、挖河淘沙等对环境的危害,在已有研究的基础上开发了一种新型纳米土壤固化剂N-MBER。通过室内力学试验与野外工程实践相结合的方法,运用扫描电镜和能谱分析等观测手段,明晰了纳米土