近50a来红花程序开发物sovusl栖息地温度与降水特征分析

近50a来红花程序开发物sovusl栖息地温度与降水特征分析

最近100年（1910年至2009年），世界气温呈现显著变化趋势，温暖范围为0.700.75和100a。我国是全球气候变暖特征最显著的国家之一,年平均温度普遍上升且增温幅度高于同期全球平均值约0.6℃,增温总体是由南向北加强,年平均降水呈增加趋势,其中西部降水量增加趋势明显。新疆位于欧亚大陆腹地,属于典型的干旱、半干旱气候,降水较少。气候特征分析表明,从20世纪90年代后新疆气温明显上升,其中天山地区温度上升最高可达0.7℃,同时降水呈现增加趋势。全球气候变暖及其对生物种群的影响已成为国内外最受关注的问题。在气候变暖背景下,鸟类栖息地选择受到一定影响,进而分布范围发生变化,同时,鸟类的物候包括产卵期和迁徙期都发生明显的改变。粉红椋鸟(StumusroseusL.)属于雀形目,椋鸟科,椋鸟属,是一种往返于古北界(繁殖区)-东洋界(越冬区)的长距离迁徙鸟类。新疆是粉红椋鸟在中国境内的繁殖区,20世纪50年代就有其在新疆分布的记录。每年5月中下旬,粉红椋鸟从越冬区迁飞至新疆广阔的山地草原和荒漠草原上进行繁殖,7月末开始返回至越冬区。自20世纪80年代,新疆开始尝试利用人工筑建鸟巢招引粉红椋鸟来控制草原蝗虫的数量。每只粉红椋鸟日捕食蝗虫120～180头,尤其进入育雏期(6月中旬)和幼鸟离巢期(7月初),粉红椋鸟对新疆草原蝗虫灾害的自然控制作用更为显著,在部分人工招引区甚至达到了化学防治的效果。目前,人工招引粉红椋鸟控制草原蝗灾已被作为一项生态工程和重要治蝗措施在新疆推广应用,各地蝗区纷纷筑建人工鸟巢开展大规模招引工作,以期实现生物治蝗的目的。然而,各招引区招引效果存在一定差别。鸟类栖息地选择受多种因素影响,如地形地貌、植物类型、食物供给、气候条件等。只有充分考虑各种因素对粉红椋鸟栖息地选择的影响,才能科学有效的建立人工招引区,更好的发挥生物治蝗的作用。鸟类作为生态系统的重要组成成分,对气候和环境的改变反应相当敏感。因此,本研究选取新疆典型粉红椋鸟成功招引区(阿勒泰地区、塔城地区和伊犁地区)内13个气象站气温、降水资料,采用线性回归、最小二乘法及趋势分析等方法,分析粉红椋鸟栖息地近50a来年均温度与降水特征和变化趋势,探讨粉红椋鸟栖息地主要气候变化特征,为粉红椋鸟人工招引提供科学理论依据。1气象站和区域选取数据阿勒泰地区、塔城地区和伊犁地区是新疆蝗虫重灾区,草原受灾面积达数百万亩。同时,这3个地区也是新疆典型的粉红椋鸟成功招引区,每年招引粉红椋鸟数量达数百万只以上,对草原蝗灾起到持续有效的控制作用。本研究选取阿勒泰地区、塔城地区和伊犁地区为研究区域,分析3个粉红椋鸟栖息地内13个气象站气象数据(表1),1960年1月1日～2012年12月31日的逐月平均温度和降水量资料由国家气象中心提供。分别计算各年份的年均温度和降水量,按12月～翌年2月为冬季、3～5月为春季、6～8月为夏季、9～11月为秋季生成不同季节气象要素序列。采用5a趋势滑动和线性倾向估计法分析气候变化趋势,计算采取最小二乘法进行估计,用其线性倾向率来分析要素的变化率。研究显著性水平取0.05,如果统计量小于显著性水平,则认为趋势是显著的。数据采用EXCEL2003进行分析处理。2结果与分析2.1栖息地季节温度变化近50a阿勒泰地区、塔城地区和伊犁地区年均温度分别为3.82±1.26℃、6.78±1.05℃、6.36±0.91℃,其中阿勒泰地区年均温度变化最大,温度变异系数达0.33(表2),3个地区年均夏季温度变化最小,变异系数仅0.04～0.05。近50a来粉红椋鸟栖息地年均温度呈现出明显上升趋势,倾向率为0.446℃/10a(图1),3个地区升温趋势一致,20世纪60年代前期温度上升,后期温度下降,70～80年代中期温度波动上升,80年代中后期温度有所下降,至90年代温度波动上升,此后保持上升态势(图1),21世纪最初10a年均温度比多年均值高1.00℃(表3),而10年代初期温度有所回落,比多年均值高0.55℃(表3)。春、夏、秋、冬四季年均温度变化与全年变化一致,倾向率分别为0.337℃/10a、0.295℃/10a、0.476℃/10a、0.726℃/10a(图1),21世纪最初10a的年均温度比多年均值分别高0.96、0.31、0.67、2.14℃,而21世纪10年代初期春、夏、秋季温度继续升高,冬季温度有所回落(表3)。粉红椋鸟栖息地年均温度表现出明显上升趋势(P<0.01),其中春、冬两季升温趋势显著(P<0.01)。2.2栖息地降水量变化趋势近50a阿勒泰地区、塔城地区和伊犁地区年均降水量分别为175.43±42.41mm、238.26±45.78mm、385.01±63.55mm,其中伊犁地区年均降水量变化较小,变异系数为0.17,阿勒泰地区冬季及伊犁冬季降水量变化相对较大,变异系数分别为0.46、0.44(表2)。近50a来粉红椋鸟栖息地年均降水量呈现出上升趋势,倾向率为10.90mm/10a(图2)。20世纪60年代早期阿勒泰地区、塔城地区降水量降低,而伊犁地区降水量上升,之后3个地区降水量变化趋势基本一致,60年代后期至70年代早期降水量波动上升,70年代中后期降水量下降,80年代降水量相对偏低,进入90年代后降水量波动上升(图2),21世纪最初10a年均降水量比多年均值高28.11mm,进入21世纪10年代后,降水量回落,但仍比多年均值高18.14mm(表3)。春、夏、秋、冬四季年均降水量倾向率分别为2.73mm/10a、1.64mm/10a、3.67mm/10a、4.50mm/10a(图2),21世纪最初10a年均降水量比多年均值分别高7.17mm、0.75mm、9.74mm、9.05mm(表2)。粉红椋鸟栖息地年均降水量表现出显著上升趋势(P<0.05),其中秋、冬两季降水量上升趋势显著,且冬季达极显著水平(P<0.01),而春、夏两季不显著。3立地条件分析在气候变暖背景下,粉红椋鸟栖息地温度变化趋势与全国、全球基本一致,50a来年均温度上升显著(P<0.01),尤其20世纪90年代后温度明显上升,四季中年均冬季温度增幅最大(0.726℃/10a);3个研究区域中,阿勒泰地区升温更为显著,且年均温度变异系数较大,反映随纬度升高气候变暖越突出,温度变化越大。另一方面,粉红椋鸟栖息地年均夏季温度增幅相对较小(0.295℃/10a),且50a间温度变化较小。粉红椋鸟栖息地50a来年均降水量上升显著(P<0.05),四季中年均冬季降水量增幅相对较大(4.50mm/10a),而年均夏季降水量增幅相对较小(1.64mm/10a)且不显著。气象要素直接或间接影响鸟类栖息地的环境,进而影响鸟类栖息地的选择。粉红椋鸟春末迁飞至新疆进行繁殖,夏末返回越冬区,春夏两季气候特征对粉红椋鸟栖息地选择起重要作用。本文分析结果显示,虽然粉红椋鸟栖息地50a来年均温度及降水量上升显著,但夏季温度增幅相对较小(0.295℃/10a),且春夏两季降水相对稳定。50a间粉红椋鸟栖息地春夏两季温度和降水保持相对稳定,满足粉红椋鸟繁殖期间对生存环境的要求,可能是多年来招引成功的原因之一。虽然阿勒泰、塔城、伊犁3个区域地理位置不同,气候特征各异,但50a来温度和降水变化趋势基本一致,而四季气候变化对粉红椋鸟捕食对象-蝗虫种群密度起重要作用,确保粉红椋鸟繁殖期、育雏期及雏鸟离巢等不同阶段的食物是维持或扩大粉红椋鸟种群数量以及提高粉红椋鸟招引率的根本保证。粉红椋鸟栖息地50a来春季增温显著,可提高越冬蝗卵孵化率;同时,栖息地50a来春季降水增加不显著,可避免因降雨过多而导致蝗卵霉烂死亡,提高成活率。栖息地50a来夏季平均温度虽然呈现增加趋势,但增幅小、变异小,且降水稳定,多年来未显著增加,这有利于蝗虫发育并找到合适的产卵场所。栖息地秋季温度50a来显著增加,有利于蝗虫产卵;而冬季温度增加显著,保证蝗卵生长所需的最适温度,提高蝗卵越冬成活率。相关研究表明,气候变暖背景下,阿勒泰、塔城、伊犁3个区域蝗虫种群密度呈增多趋势。由此可见,粉红椋鸟栖息地气候特征,有利于当地蝗虫生长发育及繁殖,因而满足粉红椋鸟繁殖期间较大的食物需求,这也是多年来粉红椋鸟持续选择该区域作为繁殖期栖息地的原因之一。粉红椋鸟因其对蝗虫灾害的显著控制效果,被誉为保护新疆草原的“铁甲兵”。多年实践证明,利用粉红椋鸟控制蝗虫灾害是在新疆实施众多生物治蝗方法中最有效的措施之一,在新疆草原蝗灾综合治理中发挥着重要作用。然而,目前椋鸟人工招引生态工程技术尚存在一定的盲目性,部分招引区存在招引率、营巢率较低等问题。新疆哈密地区亦修建多处人工鸟巢招引粉红椋鸟,但招引数量存在波动。哈密地区柳条河招引区2008年有大量粉红椋鸟营巢,而2009、2010年则未发现有粉红椋鸟栖息,且在招引区范围内,蝗虫虫口密度较低(数据未发表)。粉红椋鸟取食范围内蝗虫数量较少不能满足食物需求,可能是粉红椋鸟放弃招引巢