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中文欄目
過火林分樹木死亡率及對林分空間結構的影響預測
王千雪, 劉晏銘, 王爍, 韓大校, 杜陽, 蔡慧穎, 康文智, 張吉利
, doi: 10.12356/j.2096-8884.2023-0055
摘要:
  目的  分析林分因子和空間結構對興安落葉松(Larix gmelinii)林火后樹木死亡率的影響,并探討通過結構化森林經營降低森林火險的潛力,為森林火災損失評估、預測和經營方案制定提供科學參考。  方法  在黑龍江大興安嶺呼中林業局設立3塊20 m×30 m興安落葉松林過火樣地和3塊未過火樣地,對所有胸徑大于5 cm的樹木進行調查和空間定位?;谶^火林分調查數據建立二元Logistic樹木死亡率模型,然后分別利用該死亡率模型和結構化森林經營方法對未過火樣地進行樹木死亡率預測和模擬采伐經營,并對比林分空間結構的變化。  結果  建立的Logistic樹木死亡率模型判別精度較高(AUC=0.826),胸徑、冠幅、樹皮厚和角尺度是影響火后樹木死亡的主要因素,其中冠幅影響最顯著。對3塊未過火樣地進行樹木死亡率預測,共有115棵死亡木,剔除預測死亡木后3塊樣地林分角尺度均值變小、密集度均值降低,空間格局由聚集分布變為隨機分布;其中2塊樣地的大小比數均值變小,林分優勢度提高。對3塊未過火樣地進行模擬結構化經營,共標定需要被采伐的樹木63棵,其中33棵與Logistic模型預測的死亡木重合,占模擬采伐經營樹木總數的52.4%。3塊樣地模擬經營后林分角尺度均值變小,空間格局由聚集分布變為隨機分布;模擬經營前后大小比數均值差異不明顯,但密集度均值降低,林木擁擠程度降低。  結論  Logistic樹木死亡率模型擬合度較高,可以較準確的預測火后樹木死亡率?;鸷蠛湍M經營后林分空間格局均由聚集分布變為隨機分布,表明結構化森林經營具有明顯的改善林分結構、降低森林火險的功效。
河南省南陽市植被NPP時空變化及驅動因素
孫彥, 藺星娜, 李生, 羅超, 王佳, 鄭宇
, doi: 10.12356/j.2096-8884.2023-0045
摘要:
  目的  河南省南陽市是南水北調中線工程渠首所在地和核心水源區,是全國石漠化較嚴重的區域之一,探索該區植被凈初級生產力(net primary productivity, NPP)的時空演變趨勢及驅動因素,對該區水源地保護及生態安全保障有重要意義。  方法  基于MODIS17A3數據集,結合氣象數據、土地利用數據和第四次全國石漠化調查數據,利用Theil-Sen Median 趨勢分析、相關性分析和土地利用變化貢獻率等分析方法,研究2000—2020年河南省南陽市及其石漠化區域的NPP時空變化特征,探究其對氣候變化和土地利用變化的響應。  結果  1)2000—2020年,南陽市90%以上的區域NPP顯著增長;2)南陽市NPP變化受氣候因子驅動的主要驅動類型氣溫驅動,占全市面積的23.61%,非氣候因子驅動區占全市面積的69.65%;3)長時間土地利用持續有利于NPP增長,土地利用類型間轉換越劇烈,其對NPP的影響越大;4)2000—2020年,石漠化區域年均NPP高于非石漠化區域,氣溫驅動區占區域面積的51.45%。  結論  2000—2020年,南陽市NPP呈增長趨勢,氣溫驅動為主要驅動類型,土地利用持續有利于NPP增長,土地利用變化越大則對NPP變化影響越大,這可為南陽市土地的合理利用和石漠化生態治理提供科學依據。
森林植被及土壤碳儲量對降水減少響應的控制模擬實驗研究進展
劉彥春, 牛保亮, 李青林, 管勇
, doi: 10.12356/j.2096-8884.2023-0046
摘要:
作為陸地生態系統碳匯的主要貢獻者,森林在減緩全球氣候變化和維持區域生態安全等方面發揮重要作用。在全球降水格局改變的背景下,干旱事件的發生頻度及強度趨于增加,并對森林生態系統碳儲量產生重大影響。本文分別從植被碳和土壤碳儲量2個方面,總結分析了林木個體生長、森林植被碳匯、地下根系生物量、土壤溫室氣體排放以及不同組分土壤碳含量對降水減少的響應規律,并探討了不同變量對降水減少響應差異的潛在影響因子。針對目前的研究進展,簡要總結了森林生態系統碳循環中最新的關注熱點和亟待加強的研究方向,為深入理解森林生態系統碳循環過程中的關鍵環節對干旱的響應規律提供參考。
塞罕壩不同林齡華北落葉松人工林土壤動物群落特征
龐永奇, 宋立敏, 楊晉宇, 衣國權, 左燕坤, 張玉姣
, doi: 10.12356/j.2096-8884.2023-0047
摘要:
  目的  探討林齡對華北落葉松人工林土壤動物群落的影響。  方法  于2017年7—8月,對生長在塞罕壩的14a、20a、36a和42a華北落葉松人工林,用手揀法和干漏斗法,調查研究各林分內土壤動物的群落組成、空間分布、多樣性、功能群結構及其影響因素。  結果  獲得大型土壤動物603頭,隸屬3門6綱12目;中小型土壤動物19312頭,隸屬3門6綱16目。林齡對土壤動物密度影響顯著,36a華北落葉松人工林的大型土壤動物群落密度顯著高于其他林齡(P<0.05),中小型土壤動物密度隨林齡增長顯著增加(P<0.05)。在不同土層之間,大型土壤動物密度差異多數不顯著;中小型土壤動物密度隨著土壤剖面位置升高而增加,且凋落物層顯著高于土壤層。各林齡之間的土壤動物種類組成為中等不相似至中等相似水平(0.49-0.61)。腐食性土壤動物群落的差異隨林齡增加逐漸顯著(P<0.05)。RDA分析表明,華北落葉松人工林土壤動物群落特征變化受林齡、林分密度和凋落物物理性質(生物量和厚度)的顯著影響(P<0.05)。  結論  隨著林木生長,林內凋落物量積累逐漸增多,為更多土壤動物提供了食物來源和棲息場所,但受限于林內植被多樣性低,凋落物質量無明顯變化,不能有效吸引更多種類的土壤動物。在人工林生長過程中,由林分結構變化形成的微生境是影響土壤動物群落特征的重要驅動力。
大興安嶺南緣林草過渡區放牧對土壤氮素含量的影響
烏日娜, 馬帥, 蘭嵐, 田佳鵬, 丁偉, 周志軍, 王明達, 畢連才, 王隴
, doi: 10.12356/j.2096-8884.2023-0044
摘要:
  目的  明確大興安嶺南緣林草過渡區不同植被類型土壤氮素分布特征及其對放牧的響應,為該地區放牧管理提供理論依據。  方法  2021年7月,在林草過渡區闊葉混交林、針葉混交林和典型草原植被類型區域分別設立采樣點,每個采樣點設置放牧處理和未放牧對照。放牧處理從2002年開始至今,放牧強度中等,為6~9羊單位/hm2。在每個植被類型區隨機選取3個50 m×50 m的大樣方,間距15 m以上。在每個大樣方內沿對角線設置3個5 m×5 m的小樣方,在每個小樣方內用五點法采集0-10 cm土層的土樣,帶回實驗室測定其全氮、銨態氮、硝態氮和微生物生物量氮含量。  結果  1)植被類型、放牧以及交互作用(植被類型×放牧)對土壤全氮、銨態氮、硝態氮以及微生物生物量氮含量均有顯著(P<0.01)或極顯著(P<0.001)影響。2)研究區土壤全氮含量變化范圍在0.96~6.39 g·kg?1,在未放牧條件下為針闊混交林>闊葉混交林>典型草原,放牧條件下為針闊混交林顯著高于其他2種植被類型(P<0.05);放牧后3種植被土壤全氮含量均顯著降低(P<0.05)。3)土壤銨態氮含量變化范圍在0.41~4.44 mg·kg?1,在未放牧條件下為闊葉混交林>針闊混交林>典型草原,放牧條件下為闊葉混交林顯著高于其他2種植被類型(P<0.05),放牧后3種植被均顯著降低(P<0.05)。4)土壤硝態氮含量變化范圍在21.47~112.13 mg·kg?1,在放牧條件下,其含量在3種植被類型間的差別排序與全氮含量相同,放牧后在闊葉混交林和針葉混交林顯著降低(P<0.05),但在典型草原顯著增加(P<0.05)。5)土壤微生物生物量氮含量變化在35.08~69.57 mg·kg?1,未放牧條件下在植被類型之間無顯著差異(P>0.05),放牧條件下為典型草原顯著低于其他2種植被(P<0.05),放牧處理后的土壤微生物生物量氮含量在典型草原顯著降低(P<0.05),而闊葉混交林與針闊混交林無顯著變化(P>0.05)。  結論  闊葉混交林和針闊混交林的土壤全氮、銨態氮和硝態氮含量均在放牧后顯著降低,而微生物生物量氮含量無顯著變化;典型草原的土壤全氮、銨態氮和微生物生物量氮含量也均在放牧后顯著降低,但硝態氮含量放牧后顯著增加。為減少林草過渡區因放牧導致的土壤氮素損失,應當在放牧階段合理規劃放牧活動,并加強林區的科學管護。
亞熱帶酸雨區不同林型中馬尾松外生菌根的根尖真菌群落特征
倪秀雅, 溫昊, 王軼浩, 馮永霞, 陳展
, doi: 10.12356/j.2096-8884.2023-0052
摘要:
  目的  揭示亞熱帶酸雨區不同林型中馬尾松(Pinus massoniana)外生菌根(Ectomycorrhiza, EM)根尖的真菌群落多樣性、結構和組成的差異,探討EM根尖真菌群落的多樣性與功能群落分布特征。  方法  對重慶鐵山坪林場的馬尾松純林(Pi)、馬尾松?香樟(Cinnamomum camphora)混交林(Pi_Ci)以及馬尾松?木荷(Schima superba)混交林(Pi_Sc),采用樣地調查和分子生態學相結合的方法,全面揭示不同林型馬尾松EM根尖的真菌群落特征。  結果  1)3種林型的馬尾松EM根尖樣品中共獲得3737個真菌操作分類單元(operational taxonomic units,OTUs),隸屬于15門60綱338科770屬;2)Pi_Sc混交林的豐富度指數顯著低于Pi_Ci混交林和Pi純林;不同林型馬尾松EM根尖真菌群落結構差異顯著。3)在Pi純林和Pi_Sc混交林中較多的產酸菌Penicillium、Meliniomyces、Glutinomyces均與土壤pH值呈顯著負相關,可能會加速土壤酸化;且MeliniomycesGlutinomyces與土壤TP、TK含量顯著負相關,會加劇磷鉀限制;在Pi_Ci混交林中豐度較高的有益菌TausoniaPseudotomentella與土壤pH值、交換性Ca、Mg含量以及(Ca+Mg)/Al呈顯著正相關,可能有利于緩解土壤酸化;4)Pi純林改造為Pi_Sc混交林后,共生營養型真菌減少,腐生營養型和病理營養型真菌豐度增加,感病風險上升;Pi純林改造為Pi_Ci混交林后,共生營養型真菌增加,利于植物生長。  結論  研究結果表明Pi_Sc混交林會加劇土壤酸化以及土壤磷鉀限制,增加林木感病風險;而Pi_Ci混交林的EM根尖真菌群落有益于緩解土壤酸化,研究結果能為酸雨區森林生態系統健康的可持續經營提供科學依據。
川滇高山櫟葉片氮磷含量的海拔變化
曹向文, 張淼淼, 陳健, 史作民
, doi: 10.12356/j.2096-8884.2023-0038
摘要(37) HTML(13) PDF (4)
摘要:
  目的  研究川滇高山櫟(Quercus aquifolioides)葉片氮和磷含量特征隨海拔的變化規律,了解調控其變化的主要因素,揭示川滇高山櫟葉片對環境變化的響應機制。  方法  以青藏高原東南部川滇高山櫟林為研究對象,采集不同海拔的川滇高山櫟葉片以及0~10 cm表層土,通過元素分析儀和等離子體發射光譜儀測定葉片氮和磷含量,研究葉片氮和磷含量隨海拔的變化規律,并結合葉片部分性狀特征和土壤理化性質,采用變異分區分析探討影響葉片氮和磷含量變異的主要因子。  結果  川滇高山櫟葉片單位面積氮含量變化在0.25~0.29 mg·cm?2之間,單位質量氮含量變化在11.41~14.82 g·kg?1之間。葉片單位面積磷含量變化在14.83~32.77 μg·cm?2之間,單位質量磷含量變化在0.74~1.79 g·kg?1之間。海拔顯著影響川滇高山櫟葉片氮和磷含量,其中葉片單位面積和單位質量的氮含量均呈現沿海拔升高而下降的趨勢,而葉片單位面積和單位質量的磷含量均呈現沿海拔升高而增加的趨勢。同時,海拔也顯著影響部分葉片性狀特征,其中葉鮮重、葉面積和葉密度呈現沿海拔升高而下降的趨勢,葉厚呈現沿海拔升高而增加的趨勢,葉片含水率和單位面積葉質量未發現明顯變化趨勢。此外,葉片氮和磷含量隨葉片性狀變化表現出不同變化趨勢,單位質量氮含量隨單位面積葉質量、葉厚的增加而下降,隨葉密度增加而增加,而單位質量磷含量隨單位面積葉質量、葉密度增加而下降。調控葉片氮和磷含量變化的主控因素存在差異,氮含量主要受葉片性狀、土壤性質及兩者的協同作用共同影響,而磷含量受土壤性質、土壤性質和葉片性狀協同作用的影響更大,受葉片性狀的獨立影響相對較小。  結論  川滇高山櫟葉片氮含量隨海拔升高而下降,葉片磷含量隨海拔升高而增加,且均受到土壤性質和葉片性狀的影響。因此,在預測葉片氮和磷含量對海拔變化的響應時,要充分考慮葉片性狀、土壤性質的可能影響。
不同菌根樹種土壤有機碳儲量及調控機制的研究進展
賈御夫
, doi: 10.12356/j.2096-8884.2023-0053
摘要:
森林土壤有機碳庫(SOC)是全球碳循環和陸地生態系統重要組成部分,對氣候變化有重要影響。幾乎所有的森林樹木根系都與叢枝菌根(AM)或外生菌根(ECM)真菌共生,但2種菌根樹種的土壤碳循環存在差異。本文綜述了目前研究中2種菌根樹種土壤SOC儲量存在差異的原因,總結了調控不同菌根樹種SOC分解的機制以及可能在區域尺度上的變異,展望了未來菌根樹種SOC研究方向和熱點,旨在為精準預測菌根真菌對森林土壤碳匯的影響提供參考。

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屌“啊……慢点…肏