秦岭红杉为国家二级保护植物,为秦岭地区高山林线树种,在水源涵养、水土保持、稳固山石等方面发挥重要作用.由于人类干扰、气候变化等原因,秦岭红杉分布面积逐渐减少,面临濒危.就秦岭红杉的一些生态特征,如:群落特征、种群特征、生殖特征、遗传特征等研究进行综述,期望通过对秦岭红杉这些特征的深入了解,为其保护生物学的研究提供基础资料.

秦岭太白山林线植被因海拔较高且受人为扰动较轻,对气候变化的响应尤为敏感,为获取过去气候变化信息提供了可靠代用资源.然而,结合树木年代学方法及Arcgis空间插值功能进行秦岭林线气候变化重建的工作至今仍处于空白.利用采自太白山林线地带太白红杉(Larix chinensis)所建立的树轮宽度资料,与提取自太白山保护区气温栅格数据中的采样点位置气象数据进行相关分析.结果表明,太白红杉与3-6月平均气温相关性最显著,采用线性回归建立了两者的拟合模型,剔除重建方程中的1997、1998年之后,方差解释量达57.2％(调整自由度后为55.5％);重建气温序列显示偏冷时段平均跨度(16年)较偏暖时段平均跨度(10.8年)长,偏冷时段有:1870-1881年、1903-1918年和1977-1996年;偏暖的时段有:1882-1892年、1919-1929年和1997-2013年;在1931-1978年这一时期,气温相对稳定,1988年之后升温强烈;周期分析显示近144年以来3-6月气温存在22-31 a,18-22 a以及10-13 a的3个振荡周期,可能与大尺度气候驱动及太阳活动存在联系.以上结果均得到历史记录以及周边重建结果的支持.

秦岭作为中国南北地理分界线的重要组成部分,一直是全球气候变化研究的热点地区之一.依据秦岭主峰太白山北坡太白红杉(Larix chinensis)树轮宽度指数以及周边宝鸡和眉县多年的气象站数据,通过多元回归模型重建了该地区160年来上年1 1月至当年6月的累计降水量序列,揭示了1852-2012年秦岭主峰太白山降水变化特征.结果表明:重建方程方差解释量为39.6％(R2adj=0.370,F=15.11,P＜0.001),重建序列的可靠性得到了气象灾害历史记录以及周边重建结果的支持与验证;重建降水序列表现出明显的干湿变化和周期性波动特征,在过去160年中较湿润的时段主要有1875-1885、1908-1923和1983-2002年;持续干旱的时段包括1857-1867、1886-1907、1923-1935年以及1954-1965年;周期分析结果显示,研究区160年来降水变化存在47～54、17 ～22、准13和3～7a的4种震荡周期,并且表现出小周期弱化、大周期增强的趋势.研究区气候变化还受到更大尺度水文气候变化的影响.

利用太白山自然保护区南北坡采集的太白红杉树轮数据、气象数据和区域NDVI数据进行相关分析,重建太白山自然保护区近172年NDVI变化序列.结果表明:太白山自然保护区的NDVI年内变化规律与植被生长周期具有一致性,生长季的水热条件是控制NDVI值的主要因素;树轮宽度与植物生长季的NDVI呈显著正相关,7月相关性最强.利用长时间序列的树轮宽度指数重建太白山自然保护区历史时期7月的NDVI变化序列,发现重建的历史时期7月NDVI变化序列存在5个低值时段和5个高值时段,这些时段与秦岭地区的气候变化趋势及旱灾发生记录相对应.重建的太白山自然保护区南北坡7月NDVI变化序列存在60年左右的准周期变化.

高山林线树种对气候变化响应敏感,是研究气候变化和物候变化的理想树种.本文基于双Logistic曲线拟合法重建了2000-2015年MODIS EVI2时间序列影像并提取太白红杉林关键物候参数,结合太白山地区气象站的气候资料,研究太白红杉林遥感物候及其对气候因子的响应.结果 表明:2000-2015年太白红杉林生长期开始时间在第120天左右,生长期结束时间在第288天左右,平均生长期长度为168 d;16 a来太白红杉林生长期始期整体呈提前趋势,变化率为-0.65 d· 10a-1;生长期末期整体呈推迟趋势,变化率为0.35 d·10 a-1;整个生长期呈延长趋势,平均延长幅度为0.99d· 10a-1;太白红杉林物候始期与同期气温、降水呈负相关的区域分别占研究区的73.11％和61.25％,而与潜在蒸散呈正相关的区域占65.17％;物候末期与同期气温、降水、潜在蒸散、日照和风速均呈正相关,面积比分别为74.91％、72.87％、78.14％、68.60％和64.74％,其中气温是太白红杉林物候始期提前的主要影响因素,气温、降水、潜在蒸散是物候末期推迟的主要影响因素.