气候变化背景下秦岭山地植被响应与适应

气候变化对森林生态系统的影响及其适应一直是全球变化研究的热点之一。秦岭山地是我国重要的气候和生物地理分界线，同时又是南水北调中线的主要水源地。本书借助3S技术、以植被指数NDVI、树木年轮、野外样方调查、物候观测数据及自有建站以来的气象资料等为依据，研究了秦岭山地1959-2015年56年来气候变化空间分布规律，从宏观尺度-典型生态区-群落-树种等视角揭示了秦岭山地植被对气候变化的响应规律及其响应机理，揭示了林线主要树种太白红杉和巴山冷杉对气候变化的响应机制，并对不同气候变化情景下的秦岭山地气候与植被进行了预测。本书的研究内容，不仅探讨了秦岭山地气候变化与植被响应的规律与相互关系，而且重建了200年来的历史气候，并对不同气候变化情景下未来气候和植被进行了预测，因此，可为本地区生态环境保护和资源持续利用管理提供理论支撑。

前言
第1章秦岭山地自然地理概况与生态服务功能1
1.1秦岭山地地理环境概况1
1.1.1秦岭山地概况及地理位置1
1.1.2秦岭山地光热资源空间分布2
1.1.3秦岭山地水文水资源状况10
1.1.4秦岭山地土壤类型及其分布15
1.1.5秦岭山地植被分布16
1.1.6秦岭山地土地利用现状20
1.2秦岭山地植被净初级生产力时空格局21
1.2.1模型选择21
1.2.2秦岭山地植被净初级生产力NPP空间分布22
1.2.3秦岭山地1982~2009年NPP变化趋势23
1.3秦岭山地生态系统水源涵养服务及其影响因素24
1.3.1水源涵养服务评估方法25
1.3.2水源涵养服务评估——以商洛市为例25
1.3.3秦岭北麓水源涵养服务空间格局30
1.4本章小结32
参考文献32
第2章1959~2015年秦岭气候变化规律与特征34
2.1秦岭太白山气温直减率时空差异性34
2.1.1秦岭太白山概况与数据源34
2.1.2资料的可信度分析37
2.1.3太白山南北坡年均温随海拔变化的规律性38
2.1.4太白山气温直减率的时空变化规律39
2.2秦岭山地气温时空变化规律与突变41
2.2.11959~2015年秦岭山地气温变化趋势41
2.2.21959~2015年秦岭山地气温突变分析44
2.2.31959~2015年秦岭山地气温空间变化46
2.31960~2015年秦岭山地特别气温变化48
2.3.1数据源与方法49
2.3.21960~2015年秦岭山地特别气温变化特征50
2.3.3秦岭山地特别气温变化的空间差异性54
2.41959~2015年秦岭山地降水时空变化56
2.4.11959~2015年秦岭山地不同尺度降水变化56
2.4.21959~2015年秦岭山地不同尺度降水空间变化60
2.5本章小结61
参考文献62
第3章过去200年秦岭气候变化与旱涝灾害65
3.1过去200年秦岭历史气温变化周期65
3.1.1研究资料与方法65
3.1.2秦岭树轮宽度标准年表特征67
3.1.3过去200年秦岭山地气温重建68
3.1.4秦岭地区2~4月平均气温重建及其周期分析71
3.1.51835~2013年秦岭2~4月平均气温变化的空间差异性72
3.21852~2012年秦岭山地历史降水变化75
3.2.1太白山1852~2012年降水序列重建与特征分析75
3.2.21852~2012年太白山降水重建可靠性验证78
3.2.31952~2012年太白山前一年11月到当年6月降水周期分析79
3.3秦岭山地历史旱涝灾害分析82
3.3.1基于文献记录的1850~1959年秦岭旱涝灾害分析82
3.3.2基于已有器测数据的1959~2015年秦岭干湿变化85
3.4本章小结89
参考文献90
第4章多尺度下秦岭山地植被对气候变化的响应92
4.11982~2015年秦岭山地NDVI变化及其对气温降水的响应92
4.1.11982~2015年秦岭山地NDVI时空变化特征92
4.1.21982~2015年秦岭山地NDVI对水热变化的响应与适应94
4.1.3秦岭山地南坡植被优选NDVI对气候变化响应的敏感性95
4.2典型自然保护区植被变化及其对气候变化响应的差异性97
4.2.1秦岭山地典型自然保护区植被差异性97
4.2.2典型自然保护区植被变化差异性99
4.2.3典型自然保护区对气候变化响应的差异性106
4.3典型林线区植被指数对气候变化的响应112
4.3.1典型林线样区NDVI及气温、降水变化趋势112
4.3.2典型林线样区NDVI对气温的响应及滞后性114
4.3.3典型林线样区NDVI对降水变化响应的差异性116
4.3.42000~2013年气候因子对太白红杉NDVI的综合影响118
4.4本章小结119
参考文献120
第5章秦岭山地植物物候变化与区域气候变化122
5.11964~2015年秦岭地区植物物候变化特征122
5.1.1秦岭地区生物气候概况及观测资料122
5.1.21964~2015年秦岭地区植物物候的变化特征与突变124
5.1.3物候突变前后植物物候的特征变化127
5.1.4秦岭山地植物物候变化的树种差异性与空间差异性130
5.2植物物候对气候变化的敏感性与适应性133
5.2.11964~2015年物候始末期与气温变化133
5.2.21964~2015年植物物候始末期与降水变化137
5.2.31964~2015年植物物候始末期与日照变化139
5.3气候因子对植物物候的综合影响效应142
5.3.1气候因子对物候始期的综合影响142
5.3.2气候因子对物候末期的综合影响143
5.4林线树种太白红杉林2000~2015年遥感物候时空变化145
5.4.1物候期的确定145
5.4.22000~2015年太白红杉林平均关键物候期空间分布146
5.4.32000~2015年太白红杉区物候期的年际变化146
5.5本章小结148
参考文献149
第6章基于树木年轮的林线树种对气候变化的响应151
6.1树轮样品采集及年表研制151
6.1.1样区概况及样本采集151
6.1.2样本处理及年表研制153
6.2基于树木年轮宽度的太白红杉对水热变化响应154
6.2.1气象数据的选择154
6.2.2不同坡向太白红杉径向生长对气温、降水响应的差异性155
6.2.3不同海拔太白红杉径向生长对气温、降水响应的差异性160
6.3基于VS模型的太白红杉径向生长对气候要素的响应163
6.3.1模型指标界定及模拟过程163
6.3.2基于VS模型的太白红杉径向生长对气候因子的响应166
6.4基于轮宽指数的牛背梁巴山冷杉对气候要素的响应169
6.4.1年表特征与年表选择169
6.4.2树轮宽度与气温、降水的关系170
6.4.3不同海拔巴山冷杉径向生长对气温和降水的响应173
6.5巴山冷杉径向生长对不同时段气候响应的分离效应178
6.5.1年表的统计特征178
6.5.2树轮指数与气候要素的波动特征比较179
6.5.3影响巴山冷杉径向生长的重要气候要素180
6.5.4巴山冷杉对气候变化的适应性181
6.6本章小结182
参考文献183
第7章秦岭山地未来气候与植被变化预测185
7.1基于ASD统计降尺度的秦岭山地气候变化多模式集合预估185
7.1.1全球气候模式与统计降尺度模型185
7.1.2基于ASD的两种统计降尺度方法适用性评价188
7.1.3秦岭山地气候变化的多模式模拟190
7.2基于Biome-BGC模型的太白红杉林与巴山冷杉林生长动态模拟194
7.2.1太白红杉林生长动态194
7.2.2秦岭巴山冷杉林生长动态202
7.3本章小结208
参考文献209
后记211
彩图