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Soil properties and not plant factors affect both abundant and rare microbial taxa after thinning in a mixed stand of Cunninghamia lanceolata and Sassafras tzumu

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Journal of Forestry Research 2024年第2期35卷 81-94页

作者： wanxia peng Tongqing Song Hu Du Feng Wang Fuping Zeng Yang Wang Shulin Chen Yinzhu Chen Key Laboratory of Agro‑Ecological Processes in Subtropical Region Institute of Subtropical AgricultureChinese Academy of SciencesChangsha 410125People’s Republic of China Guangxi Industrial Technology Research Institute for Karst Desertification Control Nanning 530001People’s Republic of China Huanjiang Observation and Research Station for Karst Ecosystems Institute of Subtropical AgricultureChinese Academy of SciencesChangsha 410125People’s Republic of China Hubei Ecology Polytechnic College Wuhan 430200People’s Republic of China Hubei Tongshan Damushan State Forest Farm Tongshan 437652People’s Republic of China

Thinning is an effective management step for sustainable forest development,yet less attention is paid to the restoration of soil microbiota after *** this study,both abundant and rare soil microbial communities(i.e.,bacterial,fungal),were evaluated under various thinning treatments in a mixed stand of Cunninghamia lanceolata and Sassafras tzumu using Mi Seq *** did not significantly change either abundant or rare bacterial and fungal community composition,but affected their alpha *** Shannon–Wiener indexes of rare fungal taxa under medium thinning were significantly lower than in the light thinning(P<0.05 level).Xanthobacteraceae dominated the abundant bacterial taxa,and Saitozyma and Mortierlla the abundant fungal *** most common rare bacterial taxa varied;there was no prevalent rare fungal taxa under different *** addition,soil available nitrogen,total phosphorus,and p H had significant effects on rare bacterial ***,especially available phosphorus,but not nitrogen,affected abundant and rare soil *** results indicate that soil properties rather than plant factors affect abundant and rare microbial communities in soils of mixed ***,through mediating soil properties,influences both abundant and rare bacterial and fungal communities in the mixed *** and *** stand.

关键词： Diversity Abundant taxa Rare taxa Thinning Mixed stand

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喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量时空分布特征

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生态学报 2024年第2期44卷 733-744页

作者：淦江黄国勤杜虎宋同清曾馥平张立进彭晚霞谭卫宁黄静中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 江西农业大学生态科学研究中心南昌330045 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站广西喀斯特生态过程与服务重点实验室环江547100 广西石漠化治理产业技术研究院南宁530000 广西木论国家级自然保护区管理中心环江547100

森林生态系统中凋落物养分含量通常具有明显的时空异质性,为探究喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量的时空分布特征及其影响因素,以广西木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林25hm2动态监测样地内151个凋落物收集器所收集的凋落叶为研究对... 详细信息

森林生态系统中凋落物养分含量通常具有明显的时空异质性,为探究喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量的时空分布特征及其影响因素,以广西木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林25hm2动态监测样地内151个凋落物收集器所收集的凋落叶为研究对象,选取连续12个月的凋落叶进行元素含量分析。结果显示:该森林群落凋落叶元素含量大小顺序为碳(C)>钙(Ca)>氮(N)>镁(Mg)>钾(K)>硫(S)>磷(P),分别介于471.85—496.33、20.27—28.29、17.34—23.10、2.79—5.49、1.80—4.38、1.82—2.22、0.96—1.21g/kg之间,呈现高Ca、Mg,低P、K的分布规律,并且随时间出现明显波动,其中C、N、P、S和Ca元素均在4月出现较大值,而K、Mg则在1月出现峰值。生物因子在5m和10m邻域范围内对凋落叶含量的影响基本一致,但10m尺度上地形因子和土壤因子对凋落叶元素含量的影响更为明显。10m邻域范围内生物和非生物因子对凋落叶P元素的随机森林累积解释率最高,达80.27%,C元素累积解释率最低,仅10.49%,其中海拔和坡度对凋落叶C、N、P、S、K、Ca和Mg含量均有强烈影响,岩石出露率和土壤铁(Fe)含量也会在一定程度上对凋落叶元素含量产生较大影响。综上所述,喀斯特常绿落叶阔叶混交林不同月际间凋落叶养分含量存在显著差异,10m尺度上海拔和坡度是凋落叶养分含量产生空间变异的主要原因。

关键词：凋落物养分时空异质性喀斯特常绿落叶阔叶混交林

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Spatial Heterogeneity of Soil Mineral Oxide Components in Depression Between Karst Hills,Southwest China

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Chinese Geographical Science 2014年第2期24卷 163-179页

作者： DU Hu WANG Kelin peng wanxia ZENG Fuping SONG Tongqing ZHANG Hao LU Shiyang Key Laboratory of Agro-ecological Processes in Subtropical Region Institute of Subtropical AgricultureChinese Academy of Sciences Huanjiang Observation and Research Station for Karst Ecosystem Chinese Academy of Sciences University of Chinese Academy of Sciences

In karst regions,the spatial heterogeneity of soil mineral oxides and environmental variables is still not *** investigated the spatial heterogeneity of SiO2,Al2O3,Fe2O3,CaO,MgO,P2O5,K2O,and MnO contents in the soils of slope land,plantation forest,secondary forest,and primary forest,as well as their relationships with environmental variables in a karst region of Southwest ***,principal component analysis(PCA),and canonical correlation analysis(CCA)were applied to analyze the field *** results show that SiO2was the predominant mineral in the soils(45.02%–67.33%),followed by Al2O3and *** soil mineral oxide components had a strong spatial dependence,except for CaO,MgO,and P2O5in the plantation forest,MgO and P2O5in the secondary forest,and CaO in the slope *** reduction in PCA was not appropriate due to the strong spatial heterogeneity in the *** mineral oxide components,the main factors in all ecosystems,had greater influences on vegetation than those of conventional soil *** were close relationships between soil mineral oxide components and vegetation,topography,and conventional soil *** oxide components affected species diversity,organic matter and nitrogen levels.

关键词： karst soil mineral oxide component ecosystem principal component analysis(PCA) canonical correlation analysis(CCA)

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Environmental and spatial contributions to tree community assembly across life stages and scales in evergreen-deciduous broadleaf karst forests,southwest China

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林业研究:英文版 2023年第5期34卷 1323-1331页

作者： Liang Su Hu Du Fuping Zeng wanxia peng Hua Wang Kelin Wang Menzhen Lu Tongqing Song Key Laboratory of Agro-Ecological Processes in Subtropical Region Institute of Subtropical AgricultureChinese Academic of SciencesChangshaPeople’s Republic of China Guangxi Key Laboratory of Karst Ecological Processes and Services Huanjiang Observation and Research Station of Karst EcosystemChinese Academic of SciencesHuanjiangPeople’s Republic of China College of Resources and Environment Hunan Agricultural UniversityChangshaPeople’s Republic of China

Spatial and environmental processes are two ecological processes that have attracted considerable attention in plant community assembly,depending on sampling scale and life ***,the processes that determine community assembly have not been studied in the karst region of southwest *** this study,a 25-ha(500 m×500 m)monitoring plot within the subtropical climax forest in the karst region was established and canonical correspondence analysis was used to reveal the effects of topography and soil on the spatial patterns of tree community *** study suggests that spatial processes dominate species composition and the combined effects of spatial and environmental processes play an important *** interpretation rate increases with enlarging the sampling ***,the pattern of variation partitioning was similar in different life *** variables significantly affected species composition at different sampling sizes and life histories and had a higher interpretation rate of species composition on larger s ampling *** wetness index was the most important variable to explain species composition of the environmental *** results suggest that it is necessary to consider the relative importance of environmental and spatial factors on community assembly to better understand,conserve,and manage subtropical karst forests.

关键词： Species composition Spatial distribution Variation partitioning Community assembly Karst ecosystems

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木论喀斯特常绿落叶阔叶林空间结构动态研究

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广西植物 2024年第3期44卷 415-427页

作者：杨支齐杜虎宋同清曾馥平彭晚霞张立进淦江杨钙仁广西大学林学院南宁530004 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站/广西喀斯特生态过程与服务重点实验室广西环江547100 江西农业大学生态科学研究中心南昌330045

喀斯特地区森林的空间结构演变规律是全球森林研究的关键科学问题之一。为探究喀斯特常绿落叶阔叶林空间结构动态,研究以木论国家级自然保护区内喀斯特常绿落叶阔叶林2 hm^(2)固定监测样地为研究对象,以2007、2012、2017年3次调查数据... 详细信息

喀斯特地区森林的空间结构演变规律是全球森林研究的关键科学问题之一。为探究喀斯特常绿落叶阔叶林空间结构动态,研究以木论国家级自然保护区内喀斯特常绿落叶阔叶林2 hm^(2)固定监测样地为研究对象,以2007、2012、2017年3次调查数据为基础,利用空间结构参数角尺度(W_(i))、混交度(M_(i))与大小比数(U_(i))对群落空间结构特征动态变化进行分析。结果表明:(1)空间结构参数的一元分布结果表明,2007—2017年林分随着林龄增大逐渐向轻微团状分布状态演变;混交度处于强度混交水平,呈向极强度混交方向演变的趋势;从大小比数来看,林分呈中庸状态,随林分增长表现为向亚优势的方向转变。(2)不同径级林木空间结构研究结果表明,径级为1~15 cm的树木角尺度、大小比数、混交度随林分生长逐渐增大;随径级增大,大小比数取值呈逐渐降低趋势,混交度呈逐渐升高趋势。(3)主要优势树种空间结构研究结果表明,2007—2017年间5个优势树种组均呈现轻微团聚分布;大小比数呈现亚优势偏向于中庸分布状态,混交水平处于强度混交水平,逐渐向极强度混交方向演变。综上所述,目前木论喀斯特常绿落叶阔叶林林分呈现轻微团聚分布,混交程度较强,林分偏向于亚优势分布状态,群落较稳定,林分更新状况良好,正向顶极群落方向逐渐演替。该研究关于喀斯特常绿落叶阔叶林植被结构动态变化的分析对预测森林未来发展的变化趋势具有重要参考借鉴意义。

关键词：角尺度(W_(i)) 混交度(M_(i)) 大小比数(U_(i)) 结构特征动态变化

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西南喀斯特峰丛洼地木本植物群落结构与多样性变化

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生态学报 2020年第12期40卷 4094-4104页

作者：张芳杜虎曾馥平彭晚霞宋同清中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站环江547100

为了阐明喀斯特峰丛洼地植物群落结构和物种多样性特征及其变化规律,选择西南喀斯特具有代表性的灌木林、次生林和原生林3种植被类型,基于2007年、2012年、2017年3次植被的系统调查,研究了木本植物群落物种组成、群落结构和物种多样性... 详细信息

为了阐明喀斯特峰丛洼地植物群落结构和物种多样性特征及其变化规律,选择西南喀斯特具有代表性的灌木林、次生林和原生林3种植被类型,基于2007年、2012年、2017年3次植被的系统调查,研究了木本植物群落物种组成、群落结构和物种多样性的动态变化。研究结果表明,灌木林2007—2012年减少1个种,2012—2017年减少7属5种;次生林2007—2012年减少1科1属,2012—2017年增加4科7属6种;原生林2007—2012年减少1科4属6种;2012—2017年增加1科3属3种。增加和减少的物种为偶见种或稀有种,引起群落中物种数量的波动。灌木林中黄荆(Vitex negundo)、八角枫(Alangium chinense)重要值均大于10,黄荆占绝对优势;次生林中菜豆树(Radermachera sinica)、灰毛浆果楝(Cipadessa cinerascens)、香椿(Toona sinensis)等物种重要值大于10,占主要优势;原生林的优势种不突出,为多优势种群落。3种植被类型群落的胸径各年份差异显著,平均树高在5年间的差异不显著,10年间达到了显著差异;群落总径级结构呈倒“J”形,群落更新状态良好。随时间推移,3种植被类型主要优势种重要值趋于降低;群落内部存在物种竞争,十年间群落结构及多样性变化较大。

关键词：物种多样性群落动态物种组成植被恢复喀斯特峰丛洼地

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喀斯特峰丛洼地原生林群落更新动态

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生态学报 2019年第22期39卷 8516-8525页

作者：张芳杜虎曾馥平彭晚霞宋同清中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站中国科学院大学

基于木论国家级自然保护区内一个2 hm~2动态监测样地2007、2012和2017年3次植被调查数据,从物种组成、群落结构、重要值、多样性、死亡率、补员率等方面分析喀斯特峰丛洼地原生林群落动态特征。结果表明:2017年样地内木本植物包含46科95... 详细信息

基于木论国家级自然保护区内一个2 hm~2动态监测样地2007、2012和2017年3次植被调查数据,从物种组成、群落结构、重要值、多样性、死亡率、补员率等方面分析喀斯特峰丛洼地原生林群落动态特征。结果表明:2017年样地内木本植物包含46科95属123种,较2007增加2科,减少5属7种;较2012年增加2科,减少4属4种。10年来,该样地优势种变化不明显,重要值≥1的物种数在2017年减少了3种;但排名前5位的物种保持不变,只有个别物种的重要值排序发生了较大的变化。平均胸径、树高、生物量随时间推移而增加;第一个5年,平均胸径和树高差异不显著,但10年间差异显著。随着时间推移,Shannon-wiener指数逐渐减少,Simpson指数和Pielou指数逐渐增加。该森林群落总径级结构呈倒"J"形,总体上群落更新状态良好。10年间DBH≥1.0 cm个体的年死亡率为8.23%,年补员率为5.73%。群落中野桐(Mallotus japonicas)和枫香树(Liquidambar formosana)呈增长趋势,优势地位逐渐上升。20个物种中有约35%的物种更新不足,表现出衰退的迹象,导致群落的物种成分和结构出现较大的变化。群落内主要树种的更新和植被结构变化的分析对于预测森林未来的变化趋势具有重要意义。

关键词：物种组成径级结构植被恢复喀斯特峰丛洼地

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喀斯特峰丛洼地退耕还林还草工程的植被土壤耦合协调度模型

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农业工程学报 2011年第9期27卷 305-310页

作者：彭晚霞宋同清曾馥平王克林杜虎鹿士杨中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站环江547100

植物和土壤的耦合协调关系是生态恢复、退耕还林还草工程顺利实施的关键。该文基于典型喀斯特峰丛洼地7种代表性退耕还林还草模式植被土壤的全面调查和取样分析,建立9个植被因子和15个土壤因子的2级层次指标体系,采用层次分析法确定各... 详细信息

植物和土壤的耦合协调关系是生态恢复、退耕还林还草工程顺利实施的关键。该文基于典型喀斯特峰丛洼地7种代表性退耕还林还草模式植被土壤的全面调查和取样分析,建立9个植被因子和15个土壤因子的2级层次指标体系,采用层次分析法确定各因子的权重,构建了7种模式的植被土壤耦合度和耦合协调度模型。结果表明:不同退耕还林还草模式的耦合度和耦合协调度并不一一对应,植被与土壤的综合指数在全体模式中的位置也并不完全一致,退耕种植任豆+桂牧1号的植被效应和退耕种植香椿的土壤改良作用最好。退耕5年后各模式的植被土壤耦合协调状况还不十分理想,除香椿和撂荒处于中级协调发展时期外,其他退耕模式均还处于失调衰退和过度发展时期,耦合协调度模型只有桂牧1号和撂荒处于植被土壤同步型。喀斯特峰丛洼地实施退耕还林还草工程时应同步提高植物生长抚育和土壤管理水平。

关键词：植被土壤耦合模型退耕还林还草喀斯特峰丛洼地

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中国西南喀斯特石漠化时空演变特征、发生机制与调控对策

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生态学报 2014年第18期34卷 5328-5341页

作者：宋同清彭晚霞杜虎王克林曾馥平中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站环江547100

中国西南喀斯特石漠化及发展态势的遏制与综合治理是长江、珠江流域的生态安全需要。通过总结前人的研究成果、采集中国科学院环江喀斯特生态试验站部分收集整理和试验数据,尝试性地提出了新的石漠化概念和分类标准,探讨了西南喀斯特石... 详细信息

中国西南喀斯特石漠化及发展态势的遏制与综合治理是长江、珠江流域的生态安全需要。通过总结前人的研究成果、采集中国科学院环江喀斯特生态试验站部分收集整理和试验数据,尝试性地提出了新的石漠化概念和分类标准,探讨了西南喀斯特石漠化的空间分布及动态变化规律,阐明了不同石漠化程度生态系统的植被和土壤物理、化学、微生物等属性的表现特征,从自然和人为两个方面揭示了西南喀斯特石漠化的发生机制,提出了不同石漠化程度的治理对策,以促进喀斯特区域生态、经济、社会的全面协调与可持续发展。

关键词：西南喀斯特石漠化时空变化发生机制综合治理

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喀斯特峰丛洼地不同森林表层土壤有机质的空间变异及成因

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生态学报 2012年第19期32卷 6259-6269页

作者：宋敏彭晚霞邹冬生曾馥平杜虎鹿士杨中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 湖南农业大学生物科学技术学院长沙410128 中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站环江547100

基于动态监测样地(200 m×40 m)的网格(10 m×10 m)取样,以农作区为对照,用地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地人工林、次生林和原生林3类典型森林生态系统表层土壤(0—15 cm)有机质的空间变异,通过主成分分析和相关分析,探讨了其生态学... 详细信息

基于动态监测样地(200 m×40 m)的网格(10 m×10 m)取样,以农作区为对照,用地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地人工林、次生林和原生林3类典型森林生态系统表层土壤(0—15 cm)有机质的空间变异,通过主成分分析和相关分析,探讨了其生态学过程和机制。结果表明:喀斯特峰丛洼地土壤有机质很高,沿着农作区-人工林-次生林-原生林的恢复梯度,土壤有机质显著提高,变异系数逐步增大;农作区和3类森林土壤表层有机质均具有良好的空间自相关性;农作区试验半变异函数C0/(C0+C)值为26.5%,呈中等程度的空间相关性;3类森林的C0/(C0+C)值为9.0%—22.6%,呈强烈的空间相关性;农作区和人工林土壤有机质呈单峰分布,次生林呈凹型分布,原生林呈凸型分布;不同森林的主导因子不同,农作区的主导因子为主要土壤养分,人工林为地形和物种多样性,次生林为森林结构和物种多样性,原生林为地形和物种多样性,且同一因子在不同森林与土壤表层有机质的正负作用关系和相关程度也不同。因此,农作区和3类森林应根据其土壤表层有机质的空间变异及主要影响因子制定相应的固碳措施。

关键词：有机质空间变异影响因子喀斯特峰丛洼地

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