青藏高原五种典型生态树种地理分布与栽培适宜区研究

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青藏高原是整个东亚重要的生态屏障,脆弱的生态环境与频繁增加的人类活动矛盾突出,植被的保护和恢复成为了青藏高原建设的重点。全球气温变暖的总趋势下,青藏高原作为气候变化的敏感区,环境压力持续增大,生态环境恢复是目前需要重点关注的领域。为了保证生态恢复的持久性,需要明确气候变化背景下典型生态树种随着环境改变的变化范围,模拟当前气候和未来气候情境下不同物种适宜分布区,阐述其变化范围和方向,对青藏高原地区应对气候变化,决定规划策略有着重要的意义。在野外调查的基础上,本次研究选用了藏川杨(Populus szechuanica var.tibetica)、左旋柳(Salix paraplesia var.subintegra)、江孜沙棘(Hippophae rhamnoides)、核桃(Juglans regia)、光核桃(Amygdalus mira)这五个青藏高原典型生态树种作为研究对象,将筛选后的样本坐标数据和对应环境因子数据代入Maxent(最大熵模型)进行了物种适宜分布区预测,将结果导入Arc GIS(ESRI的一个地理信息系统系列软件)做可视化分析,模拟这5个物种在当前气候条件及2070年代中RCP4.5(典型浓度路径,Representative Concentration Pathway)和RCP8.5气候情景下的物种适宜分布区,通过讨论、分析,得到以下结论:1.通过调查发现,藏川杨主要分布于山南、拉萨、林芝的雅鲁藏布江流域及其支流,并作为生态恢复树种广泛栽培;左旋柳在日喀则、山南、拉萨的林卡中多百年古树;江孜沙棘在日喀则、山南地区城郊拥有成片百年沙棘林,并已成为了该区域的主要造林树种;核桃在青藏高原东南地区村落均有栽培,多古树;光核桃分布区以林芝为中心,林芝市及波密河谷古树成片分布。2.通过Maxent模型的分析,得出以下结论:(1)当前气候情景下江孜沙棘栽培适宜区域面积最广,主要为青藏高原藏南大部分地区和第一阶梯向第二阶梯过度的青藏高原边缘地带;藏川杨和光核桃的栽培适宜区相似,包括雅鲁藏布江流域及其周边河谷,怒江、澜沧江、金沙江,雅砻江,岷江部分流域,其中以雅鲁藏布江山南段为中心,但藏川杨的核心栽培适宜区向上偏移,而光核桃的核心栽培适宜区向下偏移;核桃和左旋柳的栽培适宜区仅出现集中于雅鲁藏布江中游及中下游,怒江、澜沧江、金沙江,雅砻江、岷江流域仅有斑块状适宜栽培区。(2)影响藏川杨栽培适宜区的典型控制性因子为最冷月最低温(Bio06)、降水的季节性(Bio15)、最湿润月降水(Bio13);影响左旋柳栽培适宜区分的控制性因子有等温性(Bio03)、降水季节性(Bio15)、最冷月最低温(Bio06)、最暖季降水(Bio18);影响江孜沙棘栽培适宜区的控制性因子有最冷月最低温(Bio06)、温度季节性(Bio04)、最冷季降水(Bio19);影响核桃栽培适宜区的控制性因子有最冷月最低温(Bio06)、降水季节性(Bio15)、最冷月均温(Bio11)、土壤有效含水量(PL);影响光核桃栽培适宜区的控制性因子有冷月最低温(Bio06)、土壤酸碱度(Phikcl)。(3)以怒江、澜沧江、金沙江河谷为中心的横断山脉地区是这5种植物的生态避难所,表现为2070年的RCP4.5和RCP7.5气候情境下,藏川杨、左旋柳、江孜沙棘江孜的栽培适宜区均收缩,而核桃和左旋柳发的栽培适宜区扩张。其中收缩区和扩张区中,物种的栽培适宜区均集中在横断山脉。(4)所有物种的最适造林区集中在雅鲁藏布江流域山南、林芝段造林区域最为稳定。核桃和左旋柳的造林区域可向横断山脉峡谷区域扩展。
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