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Effects of enrichmemt planting with native tree species on bacterial community structure and potential impact on Eucalyptus plantations in southern China

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Journal of Forestry Research 2022年第4期33卷 1349-1363页

作者： Yuxing Xu Chao Li wankuan zhu Zhichao Wang Lichao Wu Apeng Du Key Laboratory of Soil and Water Conservation and Desertifi cation Combating of Hunan Province College of ForestryCentral South University of Forestry and TechnologyChangshaHunan 410004People’s Republic of China China Eucalypt Research Centre(CERC) Chinese Academy of Forestry(CAF)ZhanjiangGuangdong 524022People’s Republic of China Guangdong Zhanjiang Eucalyptus Plantation Ecosystem Research Station ZhanjiangGuangdong 524022People’s Republic of China

Multi-generational planting of Eucalyptus species degrades soil quality but the introduction of legumes can improve soil fertility and microbial ***,the effects of introducing non-legume native tree species on soil nutrients and bacterial community structure remain poorly *** study investigated the impacts of the conversion of third generation monoculture Eucalyptus plantations to mixed systems including Eucalyptus urograndis with Cinnamomum camphora(EC)and *** with Castanopsis hystrix(EH),on soil chemical and biochemical properties and bacterial community structure,diversity and *** generation *** plantations were the *** show that planting the third generation Eucalyptus led to a significant decrease in p H,organic matter,nutrient content,enzyme activities(invertin,acid phosphataes,and urease),and bacterialα-diversity compare to the ***,the mixed planting showed significant improvement in soil chemical and biochemical attributes and bacterialα-diversity,although the *** and *** planting had no ***(oligotrophic bacteria)were significantly enriched in third generation Eucalyptus and Eucalyptus+***,while proteobacteria increased significantly in the *** with *** *** relative abundance of multiple metabolic pathways increased significantly in the third generation Eucalyptus plantations whereas membrane transportrelated genes were enriched in soils of the mixed *** changes in bacterial community structures in the two mixed systems were driven by diversity,organic matter and acid phosphatase,while bacterial functions were affected by invertase,NO_(3)^(-)-N,diversity and *** results suggest that the transformation of successive monoculture Eucalyptus plantations into mixed plantations reduces the depletion of soil nutrients and enhances the ecological function of soil microorganisms.

关键词： Soil chemical propertie Enzyme activity 16S rRNA amplicon sequencing Bacterial community structure Tax4Fun function prediction

桉树人工林土壤呼吸昼夜变化及其对环境因子的响应

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桉树科技 2024年第2期41卷 32-38页

作者：竹万宽王志超黄润霞许宇星中国林业科学研究院速生树木研究所/广东湛江桉树林生态系统国家定位观测研究站广东湛江524022

以雷州半岛地区尾叶桉人工林为研究对象,采用LI-8150土壤碳通量测量系统,连续测定其土壤呼吸速率及相关环境因子的昼夜变化规律,分析土壤呼吸的时间变化特征及其对环境因子变化的响应,旨在为桉树人工林生态系统土壤碳排放估算提供数据... 详细信息

以雷州半岛地区尾叶桉人工林为研究对象,采用LI-8150土壤碳通量测量系统,连续测定其土壤呼吸速率及相关环境因子的昼夜变化规律,分析土壤呼吸的时间变化特征及其对环境因子变化的响应,旨在为桉树人工林生态系统土壤碳排放估算提供数据支持。结果表明:尾叶桉人工林土壤呼吸速率昼夜变化为双峰趋势,最大值和最小值分别在4:00和16:00取得,分别为3.95μmol·m^(-2)·s^(-1)和3.29μmol·m^(-2)·s^(-1),日均值为3.61μmol·m^(-2)·s^(-1)。从昼夜变化来看,土壤呼吸与土壤温度、土壤热通量呈极显著负相关。从月变化来看,土壤呼吸与土壤温、湿度均存在极显著正相关关系。土壤日碳排放量为2.59~4.56 g·m^(-2)。可见,对人工林土壤碳排放进行估算时应考虑不同时间尺度环境因子对土壤呼吸影响的方向和强度。

关键词：桉树人工林土壤呼吸昼夜变化环境因子

基于随机森林算法的桉树人工林单木生物量预估模型

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桉树科技 2024年第2期41卷 11-16页

作者：宋杰赵俊何普林成雅君黄润霞竹万宽中林集团雷州林业局有限公司广东湛江524043 中国林业科学研究院速生树木研究所/广东湛江桉树林生态系统国家定位观测研究站广东湛江524022

单木生物量模型是估测森林生物量的基础。通过标准木法实测雷州半岛地区90株桉树单株生物量数据,随机划分60个样本数据作为训练集,30个样本数据作为验证集。以林龄、树高和胸径为自变量,单木生物量为因变量,使用岭回归模型、异速生长模... 详细信息

单木生物量模型是估测森林生物量的基础。通过标准木法实测雷州半岛地区90株桉树单株生物量数据,随机划分60个样本数据作为训练集,30个样本数据作为验证集。以林龄、树高和胸径为自变量,单木生物量为因变量,使用岭回归模型、异速生长模型和随机森林算法构建模型,采用决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)对模型进行评价。结果表明:随机森林模型的R~2、RMSE和MAE无论在训练集还是验证集均高于岭回归模型和异速生长模型。由随机森林模型的因子重要值可知,胸径是影响单木生物量的主要因子。引入林龄因子后的随机森林模型可以提高单木生物量的预测精度,为碳汇计量提供基础数据和模型支撑。

关键词：桉树单木生物量岭回归模型异速生长模型随机森林算法

雷州半岛轮伐期内尾细桉人工林土壤有机碳储量变化特征及其影响因素

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桉树科技 2024年第3期41卷 10-14页

作者：许宇星竹万宽王志超黄润霞杜阿朋中国林业科学研究院速生树木研究所广东湛江524022

以广东湛江雷州半岛轮伐期内(1、3、5、7、8年)尾细桉人工林土壤为研究对象,对0~100 cm土层土壤有机碳质量分数、有机碳密度及有机碳储量进行调查分析,以期为提出健康可持续的桉树人工林经营策略提供理论依据。结果表明:不同林龄桉树人... 详细信息

以广东湛江雷州半岛轮伐期内(1、3、5、7、8年)尾细桉人工林土壤为研究对象,对0~100 cm土层土壤有机碳质量分数、有机碳密度及有机碳储量进行调查分析,以期为提出健康可持续的桉树人工林经营策略提供理论依据。结果表明:不同林龄桉树人工林土壤有机碳质量分数具有明显的垂直分布特征,随着土层深度的增加,土壤有机碳质量分数显著下降,从0~20 cm土层的3.45~7.31 g·kg^(-1)下降至80~100 cm土层的1.90~3.01 g·kg^(-1);随土层深度增加,土壤有机碳密度及土壤碳储量均呈现显著下降趋势,1 m深土层有机碳储量主要集中在0~40 cm,占总土壤碳储量比达到46.90%~53.00%。随林龄增加,土壤有机碳质量分数、有机碳密度及有机碳储量均呈现先显著下降而后显著上升的趋势,且在5年生桉树人工林土壤中出现最低值,各龄级桉树人工林0~100 cm土层土壤碳储量具体表现为从1年生到5年生显著下降,而从5年生到8年生显著回升的趋势。土壤全氮、土壤容重以及土壤含水量作为关键环境因子显著影响土壤有机碳质量分数及碳储量。

关键词：尾细桉林龄有机碳质量分数有机碳密度有机碳储量

雷州半岛尾巨桉人工林生理形态特征对季节性干旱的响应

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桉树科技 2024年第3期41卷 1-9页

作者：曹昊阳刘宇升许宇星竹万宽黄润霞王志超中国林业科学研究院速生树木研究所/广东湛江桉树林生态系统国家定位观测研究站广东湛江524022 南京林业大学江苏南京210037

为明确尾巨桉对季节性干旱的响应,进而为全球气候变化背景下桉树人工林的建设、恢复以及可持续经营管理、水资源高效利用提供数据支持和理论指导,本文以典型季节性干旱胁迫区的尾巨桉人工林为研究对象,通过监测和分析尾巨桉的蒸腾速率... 详细信息

为明确尾巨桉对季节性干旱的响应,进而为全球气候变化背景下桉树人工林的建设、恢复以及可持续经营管理、水资源高效利用提供数据支持和理论指导,本文以典型季节性干旱胁迫区的尾巨桉人工林为研究对象,通过监测和分析尾巨桉的蒸腾速率、气孔导度、叶片水势和各冠层结构参数的季节变化特征,明确尾巨桉旱雨季间各生理特征和冠层形态方面的差异,从而揭示其应对季节性干旱的生理形态响应。结果表明:尾巨桉旱季的平均蒸腾速率(0.048 cm·min^(-1))显著小于雨季的平均蒸腾速率(0.064 cm·min^(-1)),平均气孔导度变化规律和平均蒸腾速率一致,旱季(0.39mm·s^(-1))显著小于雨季(0.49mm·s^(-1))。尾巨桉旱季的平均黎明前叶片水势为-1.41MPa,平均正午叶片水势为-1.79Mpa,均显著小于雨季(平均黎明前叶片水势-1.17MPa,平均正午叶片水势-1.47MPa),正午与黎明前的水势差旱季平均为0.39MPa,显著大于雨季的平均水势差(0.29MPa)。旱季的叶面积指数(LAI)为1.93,显著小于雨季的2.34,旱季的平均叶倾角(56.34°)和冠层总孔隙度(18.33%)均显著大于雨季(平均叶倾角53.26°,冠层总孔隙度13.85%)。研究结果说明尾巨桉为应对季节性干旱,在冠层形态方面会通过主动的叶运动(增加叶倾角和主动落叶)方式来减小截获的辐射进而降低树体的水分散失;在生理方面,尾巨桉会通过降低冠层气孔导度来降低蒸腾速率从而减少树体的水分散失,同时还通过降低自身水势、增加叶片和土壤之间的水势差来提高其在旱季的吸水和保水能力。

关键词：尾巨桉季节性干旱生理特征冠层结构

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中国桉树人工林生物量估算系数及影响要素

林业科学 2020年第5期56卷 1-11页

作者：竹万宽许宇星王志超杜阿朋国家林业和草原局桉树研究开发中心广东湛江桉树林生态系统国家定位观测研究站湛江524022

【目的】分析中国桉树人工林生物量3个估算系数与林分结构特征、气候因子及地形因子的关系,确定生物量估算系数的主要影响因素,以期为区域尺度准确估算桉树人工林生物量提供科学依据。【方法】收集、整理、筛选中国桉树人工林的相关文... 详细信息

【目的】分析中国桉树人工林生物量3个估算系数与林分结构特征、气候因子及地形因子的关系,确定生物量估算系数的主要影响因素,以期为区域尺度准确估算桉树人工林生物量提供科学依据。【方法】收集、整理、筛选中国桉树人工林的相关文献数据,分析桉树人工林生物量3个常见估算系数(生物量转换与扩展系数BCEF、生物量扩展系数BEF和根茎比R)与林分结构特征(林龄、平均胸径、平均树高、林分密度、林分蓄积量)、气候因子(年均气温、年均降水量)和地形因子(海拔)间的关系。【结果】桉树人工林BCEF、BEF和R的平均值分别为0.658 Mg·m-3、1.251和0.190,其对应范围值分别为0.46~0.76 Mg·m-3、1.05~1.35和0.04~0.36;BCEF随平均胸径(r2=0.306)增大而先减后增,随平均树高(r2=0.366)和林分密度(r2=0.430)及林分蓄积量(r2=0.405)增大均呈逐渐减小并渐趋稳定的趋势;BEF随林龄(r2=0.765)和平均树高(r2=0.734)及林分蓄积量(r2=0.578)增大均呈逐渐减小并渐趋稳定的趋势,随平均胸径(r2=0.644)增大呈先减后增的趋势;R随林龄(r2=0.665)、平均树高(r2=0.338)、林分密度(r2=0.275)和林分蓄积量(r2=0.403)增大均呈逐渐减小并渐趋稳定的趋势;BCEF随年均气温(r2=0.193)和降水量(r2=0.200)增大均呈先减后增的趋势,遵循二次多项式关系;BEF和R随年均气温和降水量的变化未表现出明显的函数关系;3个生物量估算系数均随海拔升高表现出增大趋势,关系式的拟合精度分别为0.455、0.501和0.314。【结论】林分密度与BCEF的拟合优度较高,林龄与BEF和R的拟合优度较高,林分密度和林龄是生物量估算系数的主要影响因素。地形因子对3个生物量估算系数的影响仅次于林分密度和林龄。气候因子仅对BCEF产生一定影响。在估算区域桉树人工林生物量时应考虑林分结构特征及地形因子引起的生物量估算系数差异。

关键词：桉树人工林生物量转换与扩展系数生物量扩展系数根茎比林分结构特征海拔

雷州半岛尾巨桉旱季径向生长特征及其影响因素分析

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林业科学 2019年第8期55卷 45-53页

作者：王志超许宇星竹万宽杜阿朋国家林业和草原局桉树研究开发中心广东湛江桉树林生态系统国家定位观测研究站湛江524022

【目的】量化认识旱季尾巨桉的径向生长动态及其影响因素,为提高桉树林的木材产量及其科学经营提供数据支持及理论指导。【方法】应用DC3型径向变化记录仪对5.5年生尾巨桉旱季径向生长进行连续监测,同步观测林内外各环境因子,分析旱季... 详细信息

【目的】量化认识旱季尾巨桉的径向生长动态及其影响因素,为提高桉树林的木材产量及其科学经营提供数据支持及理论指导。【方法】应用DC3型径向变化记录仪对5.5年生尾巨桉旱季径向生长进行连续监测,同步观测林内外各环境因子,分析旱季径向变化与各个因子之间的相关关系。【结果】受树干水分平衡因素的影响,旱季晴天尾巨桉的树干径向日变化呈现出规律的周期性波动,其日最大值出现在9:00—10:00,而最小值出现在16:00—18:00;雨天树干呈持续膨胀后保持不变,最大值较晴天晚约2h。旱季尾巨桉树干径向累积增长为波动性上升过程,可分为相对稳定期、快速增长期及失水收缩期3个阶段。在整个旱季内,各个时期径向生长的主导影响因子不同,其中土壤含水量、土壤温度和大气温度是影响尾巨桉旱季径向生长的主要因素。【结论】土壤水分和温度是影响尾巨桉旱季径向生长的主要因素,若旱季能够通过采取提高土壤温度和土壤含水量(灌溉等)等有效的经营措施,将对尾巨桉树干的径向生长起到促进作用。

关键词：径向变化尾巨桉旱季影响因素

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尾巨桉旱雨两季树干液流特征分析

浙江农林大学学报 2017年第2期34卷 319-325页

作者：王志超竹万宽杜阿朋国家林业局桉树研究开发中心广东湛江524022

为正确认识桉树的耗水规律,为桉树栽培及抚育提供指导,采用热扩散茎流计(德国,SF-G)对尾巨桉Eucalyptus urophylla×***树干液流进行连续监测,分析其旱雨两季特征差异,并同步测定林分气象条件,分析旱雨两季树干液流与气象因子之间的相... 详细信息

为正确认识桉树的耗水规律,为桉树栽培及抚育提供指导,采用热扩散茎流计(德国,SF-G)对尾巨桉Eucalyptus urophylla×***树干液流进行连续监测,分析其旱雨两季特征差异,并同步测定林分气象条件,分析旱雨两季树干液流与气象因子之间的相关性。结果表明:旱雨两季树干液流日变化均呈典型单峰曲线,雨季启动时间和达到峰值的时间(7:15,11:30)均早于旱季(7:45,13:00),雨季峰值是旱季的1.3倍,维持峰值的时间雨季大于旱季;夜间液流密度及变化幅度旱雨两季均是前半夜大于后半夜,且雨季夜间液流变化幅度和液流密度均大于旱季;平均日通量和平均月通量雨季(3.99 kg·d^(-1),122.40 kg·月^(-1))大于旱季(2.64 kg·d^(-1),80.00 kg·月^(-1))。旱雨两季影响尾巨桉树干液流密度的主要气象因子相同,均为水汽压亏缺、光合有效辐射、空气湿度和大气温度,但雨季树干液流密度与风速呈极显著正相关(P<0.01),与降雨量呈显著负相关(P<0.05),而旱季与两者之间无显著相关性。

关键词：森林生态学尾巨桉树干液流旱雨两季热扩散式探针法

雷州半岛尾叶桉和湿加松人工林的蒸腾耗水规律

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生态学报 2019年第6期39卷 2147-2155页

作者：王志超许宇星竹万宽杜阿朋国家林业和草原局桉树研究开发中心广东湛江桉树林生态系统国家定位观测研究站湛江524022

为正确认识大径材桉树及湿加松耗水规律,为地区人工林树种选择、栽培及抚育提供指导,应用TDP热扩散探针技术,对10年生尾叶桉和湿加松树干液流进行连续监测,并同步测定各气象因子,分析了雷州半岛地区尾叶桉和湿加松蒸腾耗水的日变化特征... 详细信息

为正确认识大径材桉树及湿加松耗水规律,为地区人工林树种选择、栽培及抚育提供指导,应用TDP热扩散探针技术,对10年生尾叶桉和湿加松树干液流进行连续监测,并同步测定各气象因子,分析了雷州半岛地区尾叶桉和湿加松蒸腾耗水的日变化特征和季节变化规律,并与气象因子建立了相关模型。结果表明:尾叶桉和湿加松边材液流均表现出典型的昼高夜低的单峰型日变化特征,各月平均液流速率不同,且旱雨季差异显著;其中峰值尾叶桉雨季(0.127 cm/min)和旱季(0.096 cm/min)分别是湿加松雨季和旱季的1.30倍和1.57倍;日平均液流速率尾叶桉雨季(0.045 cm/min)和旱季(0.033 cm/min)分别是湿加松雨季和旱季的1.27倍和1.54倍;启动时间和迅速下降时间雨季两树种间差异不大,但旱季尾叶桉要提前湿加松约1—1.5 h启动,并晚0.5—1 h迅速下降。影响两树种边材液流速率的主要气象因子相同。尾叶桉人工林年平均单株日耗水量为12.79 L/d,是湿加松的1.33倍,林分蒸腾耗水量尾叶桉(582.16 mm)和湿加松(483.24 mm),分别占同期年降雨量的34.2%和28.4%,且两树种旱雨季蒸腾耗水量均雨季显著大于旱季。

关键词：蒸腾耗水液流速率旱雨季尾叶桉湿加松