近50a來紅花程序開發(fā)物sovusl棲息地溫度與降水特征分析

近50a來紅花程序開發(fā)物sovusl棲息地溫度與降水特征分析

最近100年（1910年至2009年），世界氣溫呈現(xiàn)顯著變化趨勢，溫暖范圍為0.700.75和100a。我國是全球氣候變暖特征最顯著的國家之一,年平均溫度普遍上升且增溫幅度高于同期全球平均值約0.6℃,增溫總體是由南向北加強(qiáng),年平均降水呈增加趨勢,其中西部降水量增加趨勢明顯。新疆位于歐亞大陸腹地,屬于典型的干旱、半干旱氣候,降水較少。氣候特征分析表明,從20世紀(jì)90年代后新疆氣溫明顯上升,其中天山地區(qū)溫度上升最高可達(dá)0.7℃,同時(shí)降水呈現(xiàn)增加趨勢。全球氣候變暖及其對生物種群的影響已成為國內(nèi)外最受關(guān)注的問題。在氣候變暖背景下,鳥類棲息地選擇受到一定影響,進(jìn)而分布范圍發(fā)生變化,同時(shí),鳥類的物候包括產(chǎn)卵期和遷徙期都發(fā)生明顯的改變。粉紅椋鳥(StumusroseusL.)屬于雀形目,椋鳥科,椋鳥屬,是一種往返于古北界(繁殖區(qū))-東洋界(越冬區(qū))的長距離遷徙鳥類。新疆是粉紅椋鳥在中國境內(nèi)的繁殖區(qū),20世紀(jì)50年代就有其在新疆分布的記錄。每年5月中下旬,粉紅椋鳥從越冬區(qū)遷飛至新疆廣闊的山地草原和荒漠草原上進(jìn)行繁殖,7月末開始返回至越冬區(qū)。自20世紀(jì)80年代,新疆開始嘗試?yán)萌斯ぶB巢招引粉紅椋鳥來控制草原蝗蟲的數(shù)量。每只粉紅椋鳥日捕食蝗蟲120～180頭,尤其進(jìn)入育雛期(6月中旬)和幼鳥離巢期(7月初),粉紅椋鳥對新疆草原蝗蟲災(zāi)害的自然控制作用更為顯著,在部分人工招引區(qū)甚至達(dá)到了化學(xué)防治的效果。目前,人工招引粉紅椋鳥控制草原蝗災(zāi)已被作為一項(xiàng)生態(tài)工程和重要治蝗措施在新疆推廣應(yīng)用,各地蝗區(qū)紛紛筑建人工鳥巢開展大規(guī)模招引工作,以期實(shí)現(xiàn)生物治蝗的目的。然而,各招引區(qū)招引效果存在一定差別。鳥類棲息地選擇受多種因素影響,如地形地貌、植物類型、食物供給、氣候條件等。只有充分考慮各種因素對粉紅椋鳥棲息地選擇的影響,才能科學(xué)有效的建立人工招引區(qū),更好的發(fā)揮生物治蝗的作用。鳥類作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分,對氣候和環(huán)境的改變反應(yīng)相當(dāng)敏感。因此,本研究選取新疆典型粉紅椋鳥成功招引區(qū)(阿勒泰地區(qū)、塔城地區(qū)和伊犁地區(qū))內(nèi)13個(gè)氣象站氣溫、降水資料,采用線性回歸、最小二乘法及趨勢分析等方法,分析粉紅椋鳥棲息地近50a來年均溫度與降水特征和變化趨勢,探討粉紅椋鳥棲息地主要?dú)夂蜃兓卣?為粉紅椋鳥人工招引提供科學(xué)理論依據(jù)。1氣象站和區(qū)域選取數(shù)據(jù)阿勒泰地區(qū)、塔城地區(qū)和伊犁地區(qū)是新疆蝗蟲重災(zāi)區(qū),草原受災(zāi)面積達(dá)數(shù)百萬畝。同時(shí),這3個(gè)地區(qū)也是新疆典型的粉紅椋鳥成功招引區(qū),每年招引粉紅椋鳥數(shù)量達(dá)數(shù)百萬只以上,對草原蝗災(zāi)起到持續(xù)有效的控制作用。本研究選取阿勒泰地區(qū)、塔城地區(qū)和伊犁地區(qū)為研究區(qū)域,分析3個(gè)粉紅椋鳥棲息地內(nèi)13個(gè)氣象站氣象數(shù)據(jù)(表1),1960年1月1日～2012年12月31日的逐月平均溫度和降水量資料由國家氣象中心提供。分別計(jì)算各年份的年均溫度和降水量,按12月～翌年2月為冬季、3～5月為春季、6～8月為夏季、9～11月為秋季生成不同季節(jié)氣象要素序列。采用5a趨勢滑動(dòng)和線性傾向估計(jì)法分析氣候變化趨勢,計(jì)算采取最小二乘法進(jìn)行估計(jì),用其線性傾向率來分析要素的變化率。研究顯著性水平取0.05,如果統(tǒng)計(jì)量小于顯著性水平,則認(rèn)為趨勢是顯著的。數(shù)據(jù)采用EXCEL2003進(jìn)行分析處理。2結(jié)果與分析2.1棲息地季節(jié)溫度變化近50a阿勒泰地區(qū)、塔城地區(qū)和伊犁地區(qū)年均溫度分別為3.82±1.26℃、6.78±1.05℃、6.36±0.91℃,其中阿勒泰地區(qū)年均溫度變化最大,溫度變異系數(shù)達(dá)0.33(表2),3個(gè)地區(qū)年均夏季溫度變化最小,變異系數(shù)僅0.04～0.05。近50a來粉紅椋鳥棲息地年均溫度呈現(xiàn)出明顯上升趨勢,傾向率為0.446℃/10a(圖1),3個(gè)地區(qū)升溫趨勢一致,20世紀(jì)60年代前期溫度上升,后期溫度下降,70～80年代中期溫度波動(dòng)上升,80年代中后期溫度有所下降,至90年代溫度波動(dòng)上升,此后保持上升態(tài)勢(圖1),21世紀(jì)最初10a年均溫度比多年均值高1.00℃(表3),而10年代初期溫度有所回落,比多年均值高0.55℃(表3)。春、夏、秋、冬四季年均溫度變化與全年變化一致,傾向率分別為0.337℃/10a、0.295℃/10a、0.476℃/10a、0.726℃/10a(圖1),21世紀(jì)最初10a的年均溫度比多年均值分別高0.96、0.31、0.67、2.14℃,而21世紀(jì)10年代初期春、夏、秋季溫度繼續(xù)升高,冬季溫度有所回落(表3)。粉紅椋鳥棲息地年均溫度表現(xiàn)出明顯上升趨勢(P<0.01),其中春、冬兩季升溫趨勢顯著(P<0.01)。2.2棲息地降水量變化趨勢近50a阿勒泰地區(qū)、塔城地區(qū)和伊犁地區(qū)年均降水量分別為175.43±42.41mm、238.26±45.78mm、385.01±63.55mm,其中伊犁地區(qū)年均降水量變化較小,變異系數(shù)為0.17,阿勒泰地區(qū)冬季及伊犁冬季降水量變化相對較大,變異系數(shù)分別為0.46、0.44(表2)。近50a來粉紅椋鳥棲息地年均降水量呈現(xiàn)出上升趨勢,傾向率為10.90mm/10a(圖2)。20世紀(jì)60年代早期阿勒泰地區(qū)、塔城地區(qū)降水量降低,而伊犁地區(qū)降水量上升,之后3個(gè)地區(qū)降水量變化趨勢基本一致,60年代后期至70年代早期降水量波動(dòng)上升,70年代中后期降水量下降,80年代降水量相對偏低,進(jìn)入90年代后降水量波動(dòng)上升(圖2),21世紀(jì)最初10a年均降水量比多年均值高28.11mm,進(jìn)入21世紀(jì)10年代后,降水量回落,但仍比多年均值高18.14mm(表3)。春、夏、秋、冬四季年均降水量傾向率分別為2.73mm/10a、1.64mm/10a、3.67mm/10a、4.50mm/10a(圖2),21世紀(jì)最初10a年均降水量比多年均值分別高7.17mm、0.75mm、9.74mm、9.05mm(表2)。粉紅椋鳥棲息地年均降水量表現(xiàn)出顯著上升趨勢(P<0.05),其中秋、冬兩季降水量上升趨勢顯著,且冬季達(dá)極顯著水平(P<0.01),而春、夏兩季不顯著。3立地條件分析在氣候變暖背景下,粉紅椋鳥棲息地溫度變化趨勢與全國、全球基本一致,50a來年均溫度上升顯著(P<0.01),尤其20世紀(jì)90年代后溫度明顯上升,四季中年均冬季溫度增幅最大(0.726℃/10a);3個(gè)研究區(qū)域中,阿勒泰地區(qū)升溫更為顯著,且年均溫度變異系數(shù)較大,反映隨緯度升高氣候變暖越突出,溫度變化越大。另一方面,粉紅椋鳥棲息地年均夏季溫度增幅相對較小(0.295℃/10a),且50a間溫度變化較小。粉紅椋鳥棲息地50a來年均降水量上升顯著(P<0.05),四季中年均冬季降水量增幅相對較大(4.50mm/10a),而年均夏季降水量增幅相對較小(1.64mm/10a)且不顯著。氣象要素直接或間接影響鳥類棲息地的環(huán)境,進(jìn)而影響鳥類棲息地的選擇。粉紅椋鳥春末遷飛至新疆進(jìn)行繁殖,夏末返回越冬區(qū),春夏兩季氣候特征對粉紅椋鳥棲息地選擇起重要作用。本文分析結(jié)果顯示,雖然粉紅椋鳥棲息地50a來年均溫度及降水量上升顯著,但夏季溫度增幅相對較小(0.295℃/10a),且春夏兩季降水相對穩(wěn)定。50a間粉紅椋鳥棲息地春夏兩季溫度和降水保持相對穩(wěn)定,滿足粉紅椋鳥繁殖期間對生存環(huán)境的要求,可能是多年來招引成功的原因之一。雖然阿勒泰、塔城、伊犁3個(gè)區(qū)域地理位置不同,氣候特征各異,但50a來溫度和降水變化趨勢基本一致,而四季氣候變化對粉紅椋鳥捕食對象-蝗蟲種群密度起重要作用,確保粉紅椋鳥繁殖期、育雛期及雛鳥離巢等不同階段的食物是維持或擴(kuò)大粉紅椋鳥種群數(shù)量以及提高粉紅椋鳥招引率的根本保證。粉紅椋鳥棲息地50a來春季增溫顯著,可提高越冬蝗卵孵化率;同時(shí),棲息地50a來春季降水增加不顯著,可避免因降雨過多而導(dǎo)致蝗卵霉?fàn)€死亡,提高成活率。棲息地50a來夏季平均溫度雖然呈現(xiàn)增加趨勢,但增幅小、變異小,且降水穩(wěn)定,多年來未顯著增加,這有利于蝗蟲發(fā)育并找到合適的產(chǎn)卵場所。棲息地秋季溫度50a來顯著增加,有利于蝗蟲產(chǎn)卵;而冬季溫度增加顯著,保證蝗卵生長所需的最適溫度,提高蝗卵越冬成活率。相關(guān)研究表明,氣候變暖背景下,阿勒泰、塔城、伊犁3個(gè)區(qū)域蝗蟲種群密度呈增多趨勢。由此可見,粉紅椋鳥棲息地氣候特征,有利于當(dāng)?shù)鼗认x生長發(fā)育及繁殖,因而滿足粉紅椋鳥繁殖期間較大的食物需求,這也是多年來粉紅椋鳥持續(xù)選擇該區(qū)域作為繁殖期棲息地的原因之一。粉紅椋鳥因其對蝗蟲災(zāi)害的顯著控制效果,被譽(yù)為保護(hù)新疆草原的“鐵甲兵”。多年實(shí)踐證明,利用粉紅椋鳥控制蝗蟲災(zāi)害是在新疆實(shí)施眾多生物治蝗方法中最有效的措施之一,在新疆草原蝗災(zāi)綜合治理中發(fā)揮著重要作用。然而,目前椋鳥人工招引生態(tài)工程技術(shù)尚存在一定的盲目性,部分招引區(qū)存在招引率、營巢率較低等問題。新疆哈密地區(qū)亦修建多處人工鳥巢招引粉紅椋鳥,但招引數(shù)量存在波動(dòng)。哈密地區(qū)柳條河招引區(qū)2008年有大量粉紅椋鳥營巢,而2009、2010年則未發(fā)現(xiàn)有粉紅椋鳥棲息,且在招引區(qū)范圍內(nèi),蝗蟲蟲口密度較低(數(shù)據(jù)未發(fā)表)。粉紅椋鳥取食范圍內(nèi)蝗蟲數(shù)量較少不能滿足食物需求,可能是粉紅椋鳥放棄招引巢