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内蒙古森林火灾发生风险及其驱动因素

生态学报 2024年第13期 5669-5683页

作者：张恒李慧赵鹏武内蒙古农业大学林学院内蒙古大兴安岭森林生态系统国家野外科学观测研究站

森林火灾是危害森林健康的主要灾害之一，科学预测森林火灾是预防森林火灾的重要依据。以中国新旧森林火灾政策作为分界线，将内蒙古森林历史火灾数据分为四个阶段，基于增强回归树模型建立内蒙古森林火灾发生模型，预测森林火灾发生情... 详细信息

森林火灾是危害森林健康的主要灾害之一，科学预测森林火灾是预防森林火灾的重要依据。以中国新旧森林火灾政策作为分界线，将内蒙古森林历史火灾数据分为四个阶段，基于增强回归树模型建立内蒙古森林火灾发生模型，预测森林火灾发生情况，解释不同时期森林火灾和火灾风险变化的差异。预测结果表明：(1)4个时期建模精度AUC均大于0.94,表明BRT模型能够较好地预测研究区森林火灾的发生；(2)气温日较差、日最小相对湿度、上一年春防累计降水量、上一年秋防累计降水量、上一年春防最高地表气温海拔、距火点最近公路距离被确定为影响内蒙古森林火灾发生的重要驱动因素。(3)新旧《森林防火条例》实施前后森林火灾风险等级变化：1981—1988年3月14日，中、高和极高森林火灾风险区分布在呼伦贝尔的东部，而2009—2020年中、高和极高森林火灾风险区分布在呼伦贝尔南部和中部、赤峰市的西南部、锡林郭勒盟和呼和浩特市的中部、乌兰察布市和包头市的南部以及鄂尔多斯市的东部。有助于了解不同时期《森林防火条例》影响下的内蒙古森林火灾的驱动因素和火险等级的变化，为优化森林火灾管理政策及预测预报工作提供科学依据。

关键词：内蒙古森林防火政策火灾预测驱动因素火灾风险区划

碳中和愿景下森林碳储量核算及固碳潜力评价研究进展

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内蒙古农业大学学报(自然科学版) 2024年第2期 93-100页

作者：冯悦岳永杰赵鹏武内蒙古农业大学林学院

当前气候变化已成为全球普遍存在问题，森林的固碳作用是应对气候变化问题的主要途径。准确核算森林碳储量及预测其固碳潜力，通过量化森林的固碳效益以探求能否在预期内实现碳中和目标。目前，基于森林的区域性及复杂性等特点，诸多学... 详细信息

当前气候变化已成为全球普遍存在问题，森林的固碳作用是应对气候变化问题的主要途径。准确核算森林碳储量及预测其固碳潜力，通过量化森林的固碳效益以探求能否在预期内实现碳中和目标。目前，基于森林的区域性及复杂性等特点，诸多学者对森林碳储量的核算及潜力预测已有了大量的研究，由于尺度转换的局限性、研究方法的差异性等突出问题，造成了碳储量核算准确度不高这一困局。在了解森林碳储量及固碳潜力对碳中和目标的作用后，文章以时间线为轴综述了到目前为止森林碳储量及固碳潜力的估测方法，分析了各类方法的适用性及取得的重要进展。从已有研究来看，森林碳储量及固碳潜力还存在估测方法繁杂、通用参数区域适用性较低、尺度转换上估算精度较差及误差分析不足等问题，未来在构建适用性强、多方法集成的碳储量测算体系的基础上，还应在数据获取、模型选择及参数应用等方面开展细致化研究，注重误差原因分析以提高结果的准确度。准确评估森林碳储量及未来潜力，能够展现研究区森林的碳汇能力，为进一步提升森林质量，持续发掘森林碳汇价值，助力碳中和目标的实现提供参考。

关键词：碳中和森林碳储量森林固碳潜力森林质量

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红花尔基樟子松人工林碳储量及碳层分配特征

生态科学 2024年第2期43卷 51-57页

作者：舒洋向昌林赵鹏武肖雷李兵田子金周梅内蒙古农业大学林学院呼和浩特010018 内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站赤峰025150 内蒙古天合林业碳汇研究院呼和浩特010010 翁牛特旗毛山东乡人民政府赤峰024005

以内蒙古红花尔基樟子松林国家级自然保护区樟子松人工林为研究对象,采用实测法对樟子松不同龄级人工林碳密度、碳储量及其分配特征进行了研究。结果表明:(1)樟子松人工林碳储量随林龄增加而增加。(2)樟子松人工林各碳层储量变化规律为... 详细信息

以内蒙古红花尔基樟子松林国家级自然保护区樟子松人工林为研究对象,采用实测法对樟子松不同龄级人工林碳密度、碳储量及其分配特征进行了研究。结果表明:(1)樟子松人工林碳储量随林龄增加而增加。(2)樟子松人工林各碳层储量变化规律为:地下>地上,土壤层>植被层>枯落物层。(3)樟子松人工林各碳层储量中土壤层碳储量占比最大,且0-30 cm土层碳储量占比在76.97%-80.18%之间,呈表层聚集现象。(4)乔木层碳储量主要集中在树干,表现为碳净积累特征。未来通过采用合理的人工抚育及科学管理措施,维持和增加土壤碳收入,充分利用其生长特性,对于维持生态系统碳平衡起着极其重要的作用。

关键词：红花尔基樟子松人工林碳储量分配特征

内蒙古罕山次生林北段森林死亡梯度下植物多样性特征

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浙江农林大学学报 2024年第1期41卷 41-48页

作者：赵鹏武管立娟周梅舒洋乌艺恒陈佳佳内蒙古农业大学林学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古农业大学内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站内蒙古赤峰025150

【目的】青山保护区是内蒙古罕山次生林北段的典型区域,了解内蒙古罕山次生林北段森林死亡梯度下植物多样性特征,为科学保护和利用森林自生植物群落,探索更适宜森林发展的植物群落提供依据。【方法】以青山保护区山杨Populus davidiana... 详细信息

【目的】青山保护区是内蒙古罕山次生林北段的典型区域,了解内蒙古罕山次生林北段森林死亡梯度下植物多样性特征,为科学保护和利用森林自生植物群落,探索更适宜森林发展的植物群落提供依据。【方法】以青山保护区山杨Populus davidiana次生林为研究对象,采用样地调查法对不同死亡梯度林下植物组成进行调查,使用生物多样性指数和群落相似系数对植物组成及多样性的差异进行分析。【结果】内蒙古罕山次生林区北段不同死亡梯度下样地植物有45种,其中,乔木9种,灌木5种,草本31种,样地内的植物物种数从大到小依次为轻度死亡样地、重度死亡样地、中度死亡样地。不同样地内的Simpson和Shannon-Wiener指数从大到小依次为轻度死亡林分、重度死亡林分、中度死亡林分。中度死亡样地的丰富度指数和Pielou均匀度指数最高。通过主坐标分析(PCoA)发现轻度死亡样地内的群落差异最大。Sorensen群落相似系数(SI)为55%-61%,不同死亡梯度林分内共有种为13种,乔木层和灌木层对SI的差异影响并不大,草本多样性的降低效益明显,导致不同死亡梯度林分SI差异变大。总体而言,随着山杨死亡程度的增加植被组成差异性也不断增加。【结论】森林死亡导致植物多样性总体趋于降低,森林大量死亡抑制了草本植物多样性,但是促进了乔木和灌木的更新。研究区山杨优势度出现衰退,林内更新能否形成混交林有待进一步研究。

关键词：大兴安岭罕山次生林植物多样性群落森林死亡

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气候变化下大兴安岭南段季节冻土退化特征

林业科学研究 2024年第3期37卷 86-94页

作者：孙逸晨魏江生舒洋赵鹏武齐桂萍张静内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010011 内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家野外观测研究站内蒙古赤峰025150 内蒙古农业大学林学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室内蒙古呼和浩特010018 农业生态安全与绿色发展自治区高等学校重点实验室内蒙古呼和浩特010018 内蒙古赤峰市青山林场内蒙古赤峰024200 内蒙古赤峰市赛罕乌拉自然保护区管理局内蒙古赤峰025150

[目的]季节冻土退化会直接影响生长季初期的水分补给,进而影响区域森林健康。然而,目前大兴安岭南段的冻土退化,特别是气候变化下冻土如何退化尚不清楚。[方法]在内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区长期实验森林中,定位观测2014-2022年气... 详细信息

[目的]季节冻土退化会直接影响生长季初期的水分补给,进而影响区域森林健康。然而,目前大兴安岭南段的冻土退化,特别是气候变化下冻土如何退化尚不清楚。[方法]在内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区长期实验森林中,定位观测2014-2022年气温、土壤温度、土壤体积含水量等环境因子,分析森林季节冻土退化特征。[结果]研究表明:大兴安岭南段气温加速上升,1997-2022年间年平均气温上升速率为0.42℃·(10 a)^(-1),比1973-1996年间的升温速率[0.34℃·(10 a)^(-1)]加快了23.5%;且冻融期(当年11月-次年6月)平均气温上升速率更快[0.46℃·(10 a)^(-1)]。土壤的冻融模式呈自上而下单向冻结,单向融化;冻结速率、融化速率随着土壤深度的增加而变快,在40~80 cm土层达到最大值(冻结速率2.23 cm·d^(-1)、融化速率4.50 cm·d^(-1))。季节冻土持续退化,观测到的最大冻结深度由80 cm减少至40 cm;冻融期显著缩短,开始冻结时间推迟,完全融化时间提前,导致年冻融期缩短15.21%。应用本文建立的冻融多元线性回归模型计算得出,积温升高对研究区季节冻土退化的贡献率超过90%,是该区域季节冻土退化的最主要原因。[结论]在大兴安岭南段,冻土退化主要表现为冻融期缩短,气温升高是导致季节冻土退化的主要驱动因素,今后有必要监测季节冻土的变化,从而更好地进行森林经营。

关键词：气候变化季节性冻土冻土退化冻融期

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不同草原防火政策下内蒙古草原火灾发生风险及其驱动因素的研究

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中国草地学报 2024年第4期46卷 100-111页

作者：张恒诺敏班擎宇赵鹏武常禹弥宏卓殷继艳内蒙古农业大学林学院内蒙古呼和浩特010011 内蒙古森工公司内蒙古呼伦贝尔021000 中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室辽宁沈阳110016 内蒙古自治区林业和草原监测规划院内蒙古呼和浩特010020 中国消防救援学院北京102202

草原火灾是草原生态系统中重要的干扰因子之一,不同时期的草原防火政策可能会导致草原火灾发生概率及驱动因素发生变化。本研究基于内蒙古1981~2020年草原火灾数据,以新旧《草原防火条例》实施时间(旧《草原防火条例》1993年10月5日颁... 详细信息

草原火灾是草原生态系统中重要的干扰因子之一,不同时期的草原防火政策可能会导致草原火灾发生概率及驱动因素发生变化。本研究基于内蒙古1981~2020年草原火灾数据,以新旧《草原防火条例》实施时间(旧《草原防火条例》1993年10月5日颁布并实施,新《草原防火条例》2008年11月19日颁布并于2009年1月1日起实施)为界线,通过随机森林模型分4个时期(1981~2020年、1981~1993年、1994~2008年、2009~2020年)对内蒙古草原火灾发生概率与驱动因素进行比较与分析,并绘制草原火灾风险等级区划图。结果表明:(1)4个时期建模的全样本AUC在0.930~0.940之间,精度优异。(2)在不同时期,气象因素(日平均相对湿度、气温日较差等)始终是影响草原火灾的主导因素,海拔、距火点最近公路距离等因素也是内蒙古草原火灾发生的重要驱动因素;(3)1981~1993年和1981~2020年草原火灾风险区基本相似,中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市大部分地区和兴安盟北部,1994~2008年中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市,而2009~2020年中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市西部、锡林郭勒盟北部、阿拉善盟东南部、乌海市和鄂尔多斯市东部。

关键词：内蒙古自治区草原火灾草原防火条例驱动因素火灾风险区划

白星花金龟虫粪砂对3种内蒙道地药材生长的影响

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东北林业大学学报 2024年第4期52卷 107-113页

作者：周诗玉王庆雷赵胜国韩建春赵鹏武刘春琴张燕如内蒙古农业大学呼和浩特010019 沧州市农林科学院内蒙古自治区林业和草原有害生物防治检疫总站内蒙古正时生物科技有限公司河北省土壤昆虫学重点实验室

为研究白星花金龟(Potosia brevitarsis Lewis)虫粪砂对内蒙道地药材的肥效,采用田间栽培方式,以蚯蚓粪为有机肥对照、化肥为无机肥对照、不施肥为空白对照,研究施用白星花金龟虫粪砂对3种内蒙道地药材——黄芩(Scutellaria baicalensis... 详细信息

为研究白星花金龟(Potosia brevitarsis Lewis)虫粪砂对内蒙道地药材的肥效,采用田间栽培方式,以蚯蚓粪为有机肥对照、化肥为无机肥对照、不施肥为空白对照,研究施用白星花金龟虫粪砂对3种内蒙道地药材——黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)、蒙古黄芪(Astragalus mongholicus Bunge)、柴胡(Bupleurum chinense)生长情况的影响。结果表明:施用白星花金龟虫粪砂可以显著提高黄芩的株高(16.51%)、地上部鲜质量(452.14%)、主根长(54.08%)、芦头直径(105.93%)、侧根数(44.33%)、根部鲜质量(193.59%)、根部干质量(231.25%)、叶绿素相对质量分数(SPAD,80.78%)、氮质量分数(63.58%)、叶面相对湿度(63.60%)等生长指标,蒙古黄芪的芦头直径(45.45%)、SPAD值(8.33%)、氮质量分数(6.72%)、叶面相对湿度(6.72%)等生长指标,以及柴胡的株高(61.46%)、干物质质量分数(99.91%)、SPAD值(21.91%)、氮质量分数(17.69%)、叶面相对湿度(17.69%)等生长指标。说明白星花金龟虫粪砂对3种内蒙道地药材生长有着不同程度的有利影响,通过主成分分析,其对黄芩的有利影响最大,蒙古黄芪、柴胡次之。

关键词：白星花金龟黄芩蒙古黄芪柴胡肥效

林火强度对兴安落叶松林土壤氮循环功能基因的影响

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草地学报 2024年第3期32卷 726-735页

作者：舒洋陈金平丁兆华李航赵鹏武周梅贾文杰张轶超张国臣魏江生内蒙古农业大学林学院内蒙古呼和浩特010019 内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站内蒙古赤峰025150 内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010011 内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室内蒙古呼和浩特010011 内蒙古根河森林工业有限公司内蒙古根河022350 内蒙古赤峰市克什克腾旗桦木沟林场内蒙古赤峰025350

为了探究林火强度对土壤氮素循环的影响,本研究以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,通过DNA提取及定量PCR分析测定了不同火烧强度样地内土壤氮循环功能基因丰度以及土壤基本的理化性质。结果表明:固氮nifH功能基因丰度随... 详细信息

为了探究林火强度对土壤氮素循环的影响,本研究以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,通过DNA提取及定量PCR分析测定了不同火烧强度样地内土壤氮循环功能基因丰度以及土壤基本的理化性质。结果表明:固氮nifH功能基因丰度随着火烧强度的增加而减少,而硝化amoA-AOA和amoA-AOB功能基因丰度呈相反变化趋势;反硝化nirS,nirK和nosZ功能基因丰度在重度火烧后显著降低,在轻度火烧后显著升高。火烧同样也会对土壤基本理化性质产生显著影响,RDA分析和Pearson相关性分析表明土壤氮循环功能基因与土壤理化因子之间存在密切的联系,有机碳、速效磷、全氮含量和pH值是影响火后土壤氮循环功能基因差异变化的主要因子。本研究为火干扰对土壤氮素循环的影响机制和火后植被快速更新提供数据支撑。

关键词：火烧强度氮循环功能基因兴安落叶松土壤养分循环

取食不同废弃物对白星花金龟虫粪砂肥分和黄芩育苗效果的影响

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山西农业大学学报（自然科学版） 2024年第2期44卷 90-98页

作者：周诗玉王庆雷赵胜国韩建春赵鹏武刘春琴刘业超何鑫张燕如内蒙古农业大学林学院内蒙古呼和浩特010019 沧州市农林科学院河北沧州061001 河北省土壤昆虫学重点实验室河北沧州061001 内蒙古自治区林业和草原有害生物防治检疫总站内蒙古呼和浩特010020 内蒙古正时生物科技有限公司内蒙古呼和浩特010070

[目的]白星花金龟作为一种农业害虫,具有很强的转化废弃物的能力,其虫粪砂也有着巨大的有机肥潜力。随着环境问题的愈发严峻和资源的逐渐枯竭,废弃资源再利用已成为绿色生产的一个重要方向。本研究旨在探索不同废弃物作为饲料对白星花... 详细信息

[目的]白星花金龟作为一种农业害虫,具有很强的转化废弃物的能力,其虫粪砂也有着巨大的有机肥潜力。随着环境问题的愈发严峻和资源的逐渐枯竭,废弃资源再利用已成为绿色生产的一个重要方向。本研究旨在探索不同废弃物作为饲料对白星花金龟虫粪砂肥分和育苗效果的影响,从而为白星花金龟虫粪砂的推广利用提供依据。[方法]本研究采用室内养殖方式,分别饲喂榆黄蘑菌渣、木耳菌渣、猴头菇菌渣、腐熟鸡粪和发酵土豆渣,对不同处理的虫粪砂的pH和各养分含量进行测定;以黄芩作为实验材料,在种子萌发期施用不同处理虫粪砂,测量不同处理的黄芩发芽势、活力指数、苗高、苗高增长速率、移栽成活率。[结果](1)给白星花金龟喂食不同农业废弃物所得的虫粪砂在pH和有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、全碳含量上有着显著差异;(2)不同处理的虫粪砂对黄芩发芽势、活力指数、苗高、苗高增长速率、移栽成活率都有显著提高作用。[结论]不同废弃物喂养白星花金龟所得虫粪砂的肥分差异显著,应根据农业方面的具体情况选用不同废弃物作为白星花金龟的饲料;白星花金龟虫粪砂对黄芩幼苗的培育有着显著的促进作用,其中榆黄蘑虫粪砂的效果最好。

关键词：白星花金龟肥分育苗黄芩