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1981—2015年神农架林区森林生态系统净初级生产力估算

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环境科学研究 2019年第5期32卷 749-757页

作者：李敏姚顽强任小丽张黎徐文婷顾峰雪何洪林西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710054 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

湖北省神农架林区是全国唯一以林区命名的行政单位,拥有全球中纬度地区唯一一块保存完好的原始森林,量化其森林生态系统NPP(net primary productivity,净初级生产力)对县域生态系统评估工作十分重要.基于CEVSA2(carbon exchange between... 详细信息

湖北省神农架林区是全国唯一以林区命名的行政单位,拥有全球中纬度地区唯一一块保存完好的原始森林,量化其森林生态系统NPP(net primary productivity,净初级生产力)对县域生态系统评估工作十分重要.基于CEVSA2(carbon exchange between vegetation,soil and atmosphere 2)模型模拟1981—2015年神农架林区森林生态系统NPP,并利用中国生态系统研究网络神农架站观测数据和野外调查数据进行验证,进而分析其NPP时空变化特征及其主要环境影响因子.结果表明:①1981—2015年神农架林区森林生态系统年均NPP为628. 27 g/m2(以C计),空间分布表现为中部较低、东部以及周边较高,具有明显的空间异质性.②1981—2015年神农架林区年均NPP的增长速率为2. 58 g/(m2·a)(R2=0. 65,P<0. 001);运用Mann-Kendall突变检验法发现,1998年前后是NPP增长速率变化的突变点,虽然1998年前后两个时段NPP均呈上升趋势,但1999—2015年NPP增长率较1981—1998年下降了7. 01%;从空间上来看,林区中部和北部NPP增长率〔4～6 g/(m2·a)〕相对较高,南部和东部部分地区NPP呈下降趋势,其变化速率在-3～0 g/(m2·a)之间.③神农架林区NPP年际变化与年均温、总辐射年际变化均呈正相关,与年降水量年际变化呈负相关,其中年均温年际变化对NPP年际变化的解释率最高,为43%(P<0. 01);在空间尺度上,林区森林生态系统约67. 83%区域的NPP年际变化由年均温年际变化控制,主要分布在林区中部和东南部,可见年均温是该地区森林生态系统NPP的主要影响因素.

关键词：神农架林区森林生态系统净初级生产力(NPP) CEVSA2模型气候因子

川西亚高山五种主要森林类型凋落物组成及动态

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生态学报 2019年第2期39卷 502-508页

作者：张远东刘彦春顾峰雪郭明明缪宁刘世荣中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室，北京　100091 河南大学生命科学学院，开封　475004 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部旱作节水农业重点实验室，北京　100081 国际竹藤中心，北京　100102 四川大学生命科学学院生物资源与生态环境教育部重点实验室，成都　610064

利用连续收获法研究了川西亚高山老龄林(VF)、桦木林(BF)、次生针阔混交林(MF)、人工云杉林(AF)及高山栎灌丛(AO) 5种主要森林类型的凋落物组成及其动态,目的在于探索不同恢复途径对森林凋落物组成和产量的影响。结果表明,5种森林类型... 详细信息

利用连续收获法研究了川西亚高山老龄林(VF)、桦木林(BF)、次生针阔混交林(MF)、人工云杉林(AF)及高山栎灌丛(AO) 5种主要森林类型的凋落物组成及其动态,目的在于探索不同恢复途径对森林凋落物组成和产量的影响。结果表明,5种森林类型的全年凋落产量大小依次为VF(4.32 t/hm^2)、MF(4.10 t/hm^2)、BF(3.52 t/hm^2)、AO(3.01 t/hm^2)、AF(2.34 t/hm^2)。AF全年凋落量显著小于其他3种乔木森林类型(VF,BF,MF)(P <0. 05)。各森林类型的叶片年凋落量占总量比例均超过70%。VF、AF、AO均在生长前期(前一年10月至当年5月)达到最大凋落量2.41,1.29,1.63 t/hm^2; BF、MF凋落产量在生长季后期(当年7月至10月)到达最大值,分别为1.34,1.80 t/hm^2。常绿针叶树为主的VF、AF叶片凋落物样地间变异显著高于落叶阔叶树为主的BF、MF,表明其对立地条件的响应更为敏感。林分密度与胸高断面积组合因子更能反映凋落物特征。

关键词：凋落物动态恢复途径亚高山森林

中国西南喀斯特地区植被变化时空特征及其成因

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生态学报 2018年第24期38卷 8774-8786页

作者：吕妍张黎闫慧敏任小丽王军邦牛忠恩顾峰雪何洪林中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所资源利用与环境修复重点实验室北京100101 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

2000年以来,国家在中国西南喀斯特地区开展一系列生态治理工程,该地区退化生态系统得到一定程度的恢复,而2008年开展石漠化综合治理工程以来该地区的植被覆盖和生产力如何变化尚不清楚。本研究利用遥感增强型植被指数(EVI)和总初级生产... 详细信息

2000年以来,国家在中国西南喀斯特地区开展一系列生态治理工程,该地区退化生态系统得到一定程度的恢复,而2008年开展石漠化综合治理工程以来该地区的植被覆盖和生产力如何变化尚不清楚。本研究利用遥感增强型植被指数(EVI)和总初级生产力(GPP)数据,研究2000—2015年西南喀斯特地区植被EVI年均值和GPP年总量的时空变化特征,重点探讨2008年以来石漠化综合治理工程、气候变化等因素对植被覆盖及生长的影响,进而评估石漠化综合治理工程的成效。结果表明,2000—2015年西南喀斯特地区植被EVI总体显著增加,其中2008—2015年植被EVI均值和变化率分别比2000—2007年高6.9%和85.7%,EVI显著增加的区域占西南喀斯特地区的13.4%;该区域GPP年总量亦呈显著增加趋势(20.58 g C m-2a-1)。2008—2015年气温和降水对植被EVI变化趋势的贡献仅占28.3%,退耕还林还草等生态恢复措施、大气CO2浓度、大气氮沉降的增加可能是该区域植被覆盖显著增加的主要贡献因子。在100个首批石漠化综合治理试点县中,大部分试点县植被EVI的变化趋势受非气候因子的影响,其中治理面积大的县受非气候因子的影响显著高于治理面积小的县,表明石漠化综合治理工程的实施有效地促进了试点县植被覆盖的增加。

关键词：喀斯特植被指数生态系统生产力石漠化治理

升温突变对川西道孚林线川西云杉和鳞皮冷杉生长的影响

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生态学报 2021年第20期41卷 8202-8211页

作者：彭钟通郭明明张远东顾峰雪邵辉刘世荣中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林生态环境重点实验室北京100091 河北农业大学保定071000 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业部旱作节水农业重点实验室北京100081

高山林线作为理想的全球气候变化监测器,是研究植被与气候变化关系的重要场所。利用川西道孚县高山林线川西云杉(Picea likiangensis ***)和鳞皮冷杉(Abies squamata)的年轮宽度资料,基于树木年代学的方法,构建差值年表并通过升温突变前... 详细信息

高山林线作为理想的全球气候变化监测器,是研究植被与气候变化关系的重要场所。利用川西道孚县高山林线川西云杉(Picea likiangensis ***)和鳞皮冷杉(Abies squamata)的年轮宽度资料,基于树木年代学的方法,构建差值年表并通过升温突变前后(1995年前后)年轮指数与气候要素的相关分析,探讨了该区林线主要针叶树种的年轮响应变化,为研究青藏高原地区树木与气候响应关系提供研究基础。结果表明:(1)年尺度上,1995年气温突变前后川西云杉和鳞皮冷杉年轮指数和生长弹性时间变化趋势均不显著,没有发生显著的响应分歧现象。(2)月尺度上,升温突变前川西云杉年轮指数与前一年11月月均最高温、5-7月月均温、6月月均最高温、7月月均最低温呈显著正相关;鳞皮冷杉则与前一年11月月均温、11月月均最高温和12月月均温呈显著正相关;表明升温突变前林线树木生长分别受夏季和冬季温度控制;升温突变后川西云杉年轮指数与前一年11月月均温呈显著负相关,和当年2月降水量及7月月均最低温呈显著正相关;而鳞皮冷杉则与当年5月月均温和5月月均最低温呈显著负相关,与5月降水的正相关性达到最大;表明升温突变后林线川西云杉生长依然受夏季温度控制,而鳞皮冷杉生长则受到春季干旱胁迫的影响。未来气候若随着升温出现干暖化,则林线鳞皮冷杉可能会发生明显的响应分歧现象。

关键词：林线年轮升温突变川西云杉鳞皮冷杉

水分亏缺冬小麦近等基因系冠气温差与群体总耗水量的关系

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生态学报 2019年第1期39卷 244-253页

作者：梅旭荣黄桂荣严昌荣刘晓英张欣莹王雅静顾峰雪郭瑞钟秀丽中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所国家作物高效用水与抗灾减损工程实验室/农业部旱作节水农业重点开放实验室北京100081

研究品种之间群体耗水特性的差异及其关键影响因素,为品种耗水特性评价与低耗水品种鉴选方法提供依据。选用水分亏缺条件下产量差异不显著,但耗水量差异极显著的冬小麦品种晋麦47和京411及其15个近等基因系为实验材料。利用防雨池和防... 详细信息

研究品种之间群体耗水特性的差异及其关键影响因素,为品种耗水特性评价与低耗水品种鉴选方法提供依据。选用水分亏缺条件下产量差异不显著,但耗水量差异极显著的冬小麦品种晋麦47和京411及其15个近等基因系为实验材料。利用防雨池和防雨棚开展实验,模拟水分亏缺条件。监测全生育期土壤水分含量,计算总耗水量,收获后测定籽粒产量,计算水分利用效率(WUE)。同时,分别在拔节-孕穗期、抽穗-开花期和灌浆期3个不同生育期监测冠层-大气温度差值(CTD)、叶片蒸腾速率和气孔导度。结果表明,3个不同生育期,15个近等基因系及其亲本之间,CTD均达到显著差异。CTD的方差分析表明,基因型和年份均对不同生育期的CTD有显著影响,但是二者之间仅在抽穗-开花期存在互作(P=0.0002)。15个近等基因系及其亲本之间耗水量存在显著差异,产量没有显著差异。源于耗水量的差异,部分品种/系之间WUE达显著差异。3个不同生育期,15个近等基因系及其亲本之间,CTD与总耗水量均呈极显著负相关关系。抽穗-开花期最高,2012—2013年度和2016—2017年度分别达到0.7042和0.6095。叶片蒸腾速率和气孔导度与群体总耗水量之间相关性很弱,3个生育期均未达到显著水平。对该组近等基因系材料,影响群体总耗水量的关键因素不是叶片蒸腾生理特性,而是群体冠层生长特性。表明构建合理的群体冠层结构不仅是获得高产的途经,而且是调控群体总耗水量,提高品种水分利用效率的重要途径。

关键词：近等基因系耗水量冠气温差叶片蒸腾速率

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人工植被下风沙土演变研究综述

干旱区研究 1999年第2期16卷 67-70页

作者：顾峰雪文启凯潘伯荣新疆农业大学农学系中国科学院新疆生态与地理研究所

在流沙上建立人工植被可以促进风沙土的成土发育。本文概述了人工植被下风沙土与流沙的理化性质、微生物、土壤酶的差异及其演变趋势。

关键词：人工植被风沙土演变土壤理化性质

植物磷脂酸的特性及其在ABA诱导气孔运动中的作用

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植物学报 2019年第2期54卷 245-254页

作者：王雅静张欣莹黄桂荣刘晓英郭瑞顾峰雪钟秀丽梅旭荣中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所国家作物高效用水与抗灾减损工程实验室农业部旱作节水农业重点开放实验室北京100081

磷脂酸(PA)是应答多种生理过程的第二信使,其作为一个脂质信号快速积累从而响应多种环境。PA主要通过磷脂酶D (PLD)和磷脂酶C/甘油二酯激酶(PLC/DGK)途径产生。基于PLDs的生化特性、激活机制以及在不同类型胁迫下被激活的特定同种型的差... 详细信息

磷脂酸(PA)是应答多种生理过程的第二信使,其作为一个脂质信号快速积累从而响应多种环境。PA主要通过磷脂酶D (PLD)和磷脂酶C/甘油二酯激酶(PLC/DGK)途径产生。基于PLDs的生化特性、激活机制以及在不同类型胁迫下被激活的特定同种型的差异,不同类型胁迫下会产生特定分子种组成的PA。PA在多种环境下起信号转导作用,在调节气孔运动中,PA的作用模式主要是通过与多种蛋白结合,激活或抑制这些蛋白的活性,进而执行其信使功能。该文主要综述PA的生化特性以及信号途径中PA互作蛋白的研究进展,并提出PA研究中亟待解决的问题及今后的重点研究方向。

关键词：细胞骨架机制磷脂酸信号转导气孔运动

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生态学中韧性的概念范畴及表征方法

陆地生态系统与保护学报 2023年第4期3卷 66-73页

作者：鲁庆奥孙小平顾峰雪张远东刘世荣中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 阿坝州川西国有林保护局阿坝624000 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业农村部旱作节水农业重点实验室北京100081

随着人类活动加剧和极端事件增加,全球生态系统正在承受各种类型、强度和频度的干扰,生态系统及其过程对于干扰的韧性成为生态学中日益关注的热点。目前,国内外生态学界对于韧性的描述众多,适用对象和侧重点各不相同。本文阐述了“resil... 详细信息

随着人类活动加剧和极端事件增加,全球生态系统正在承受各种类型、强度和频度的干扰,生态系统及其过程对于干扰的韧性成为生态学中日益关注的热点。目前,国内外生态学界对于韧性的描述众多,适用对象和侧重点各不相同。本文阐述了“resilience”一词在生态学中的含义,从生态系统和生态指标2个层次,系统总结了韧性的概念范畴,包括抵抗力、恢复力、稳定性、复杂性、生态阈值和韧性的关系,介绍了如何使用单变量和双变量表征生态系统韧性。通过了解和提高生态系统韧性,可以为生态系统保护、管理和修复提供依据,并对维持生态系统功能的稳定具有重要意义。

关键词：韧性抵抗力恢复力干扰生态系统

干旱条件下冬小麦不同尺度水分利用效率及其之间的关系

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麦类作物学报 2017年第4期37卷 528-534页

作者：黄桂荣梅旭荣严昌荣刘晓英张欣莹王雅静郭瑞顾峰雪钟秀丽中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

为探讨小麦叶片、单株和群体尺度水分利用效率(分别用WUE_l、WUE_p和WUE_f表示)之间的相关性,以供体亲本京411和轮回亲本晋麦47及其34个近等基因系为材料,利用防雨棚和渗漏池开展模拟干旱试验,鉴定比较材料之间灌浆前期的WUE_l和全生育... 详细信息

为探讨小麦叶片、单株和群体尺度水分利用效率(分别用WUE_l、WUE_p和WUE_f表示)之间的相关性,以供体亲本京411和轮回亲本晋麦47及其34个近等基因系为材料,利用防雨棚和渗漏池开展模拟干旱试验,鉴定比较材料之间灌浆前期的WUE_l和全生育期的WUE_p,同时监测全生育期群体耗水量,测定籽粒产量,计算WUE_f,进而分析3个不同尺度水分利用效率之间的相关关系。结果表明,34个近等基因系及其父母本之间,WUE_l与WUE_p均存在显著差异,但是大部分近等基因系及其亲本之间产量没有显著差异,群体总耗水量及WUE_f存在极显著差异。经相关分析,WUE_l与WUE_p之间存在极显著正相关关系,R2达0.732 5,而WUE_l和WUE_p与WUE_f之间相关性均很低,R2分别为0.005 3和0.000 4。在干旱条件下,WUE_l可以作为WUE_p的鉴定评价指标,而WUE_l和WUE_p均不能作为WUE_f的鉴定指标。

关键词：冬小麦水分利用效率叶片尺度单株尺度群体尺度