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森林结构对鸟类物种多样性的影响研究进展

生态学报 2024年

作者：李雪艳吴建平张超群闫文婷廖紫吟苏泳娴广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室//广东省地理空间信息技术与应用公共实验室中山大学大气科学学院中国科学院大学广州地球化学研究所中国科学院生态环境研究中心

森林生态系统作为最重要的鸟类栖息地，其内部结构不仅是决定鸟类多样性组成和分布的关键因素，还在维持和提升森林生态系统功能方面发挥着重要作用。随着近年来全球范围内不同程度的森林退化和恢复、毁林和造林事件的持续发生，森林结... 详细信息

森林生态系统作为最重要的鸟类栖息地，其内部结构不仅是决定鸟类多样性组成和分布的关键因素，还在维持和提升森林生态系统功能方面发挥着重要作用。随着近年来全球范围内不同程度的森林退化和恢复、毁林和造林事件的持续发生，森林结构发生了显著而复杂的变化。鸟类多样性如何响应森林结构及其变化成为森林生态学和生物多样性保护领域研究的热点问题。首先梳理了常见森林水平和垂直结构特征，并对其含义和影响进行了总结。进而对不同尺度上森林结构影响鸟类多样性的现象、规律和内在机制进行了归纳。总体而言，森林结构能够通过改变食物资源、栖息地、微气候条件、种间关系等对鸟类多样性产生直接和间接影响，鸟类的生活史和生态特征在对森林结构的响应中起到了决定性作用。在不同的尺度上森林结构的影响机制也有所不同，并存在一定的不确定性。本文最后展望了新兴观测手段在推动森林结构与鸟类多样性关系研究方面的作用，并强调了开展多尺度比较研究的重要性。倡导生态学家、保护生物学家和政策制定者之间的跨学科合作以解决复杂的保护挑战，为森林管理和生物多样性保护提供科学参考。

关键词：森林生态系统森林结构鸟类多样性影响机制生物多样性保护

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北京六环内校园林木树冠覆盖与森林结构分析

北京林业大学学报 2020年第3期42卷 110-118页

作者：李晓婷马杰刘佳贾宝全姜莎莎中国林业科学研究院林业研究所北京100091 国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 国家林业和草原局城市森林研究中心北京100091 河南科技学院河南新乡453003

【目的】校园是青少年群体的主要活动场所,本文旨在通过探究校园城市森林的数量与质量基础现状,为进一步丰富城市森林内涵,提高未来的校园环境绿化质量提供理论依据和实践参考,使未来校园城市森林的建设及城市森林功能的拓展得到重视,... 详细信息

【目的】校园是青少年群体的主要活动场所,本文旨在通过探究校园城市森林的数量与质量基础现状,为进一步丰富城市森林内涵,提高未来的校园环境绿化质量提供理论依据和实践参考,使未来校园城市森林的建设及城市森林功能的拓展得到重视,真正满足城市青年群体的需求。【方法】本论文以2013年北京城区0.5 m分辨率的World-View-2卫星影像以及树冠覆盖栅格与矢量图为数据源,对北京市六环内984所学校校园林木树冠覆盖率进行统计;并随机抽取了126所学校,对其城市森林结构进行典型样地调查,记录调查样地内乔灌木植物种类、胸径(乔木)或地径(灌木)、树高、冠幅指标,据此进行校园森林群落结构分析。【结果】大学、中学、小学树冠覆盖率分别为31.91%、16.52%、17.08%,潜在树冠覆盖率分别为4.81%、0.62%、0.42%。学校整体物种丰富度指数(R)、Shannon-Wiener指数(H)、Pielou指数(J)分别为6.30、1.55、0.91,大学新校区物种多样性低于老校区。校园内树木平均胸径、冠幅和树高分别为23.93 cm、6.02 m和7.80 m。【结论】北京市校园森林群落林木树冠覆盖低于北京市整体林木树冠覆盖水平,且潜在绿化空间不足。大学物种丰富度高于中小学,同类校园内部物种多样性差异也较大,校园绿化水平参差不齐。胸径在10~20 cm,冠幅在4~6 m以及树高在5~10 m等级的青、壮年树木在学校城市森林中的数量占比最多,树冠自然扩展的潜力较强,是今后提高校园林木树冠覆盖的后备力量。校园城市森林树冠覆盖率,树冠覆盖斑块大小,树木胸径平均值均与校园面积显著正相关。

关键词：学校北京林木树冠覆盖城市森林森林结构多样性

森林结构差异对大兴安岭森林小流域径流情势和退水特征的影响

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东北林业大学学报 2024年第3期52卷 103-111页

作者：崔杨蔡玉山刘欢杨晓晨段亮亮森林生态系统可持续经营教育部重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040

径流情势和流域退水是反映水文过程至关重要的指标,除气候因素外,主要受到下垫面和流域水文地质特征的影响。利用准配对流域法,对比大兴安岭地区森林结构不同的2个小流域(老爷岭流域、圣诞村流域),排除气候和地形地貌的干扰,探究森林结... 详细信息

径流情势和流域退水是反映水文过程至关重要的指标,除气候因素外,主要受到下垫面和流域水文地质特征的影响。利用准配对流域法,对比大兴安岭地区森林结构不同的2个小流域(老爷岭流域、圣诞村流域),排除气候和地形地貌的干扰,探究森林结构变化对流域径流情势及退水过程的影响。结果表明:老爷岭流域的全年洪峰历时比圣诞村流域延长5 h、平均洪峰滞时推迟2 h,洪峰径流量、变异系数均无显著差异。随着森林平均蓄积量、树种组成、郁闭度等森林结构指标的提高,老爷岭流域(森林结构综合指数较高)较圣诞村流域(森林结构综合指数低)的枯水径流时间低4 h,平均枯水径流深提高0.65 mm(是圣诞村流域3倍),平均枯水径流变异系数低33%,且流域间差异均达到了极显著水平(P森林植被变化的影响明显,森林结构复杂、森林质量高的老爷岭流域枯水径流量高并且稳定,退水过程更慢,水源涵养功能更好。

关键词：森林结构水文情势退水特征洪峰径流枯水径流

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乡村路网对三峡库区社区水平森林结构的影响

自然资源学报 2017年第9期32卷 1482-1494页

作者：马雪莹邵景安徐新良重庆师范大学地理与旅游学院重庆400047 三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室重庆400047 资源与环境信息系统国家重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

道路作为人为扰动介质被认为是短时空尺度森林景观演化或用途转换的主要驱动力之一,体现为明显的"通道-阻隔"效应。论文以重庆市石柱县西沱镇为例,以3期遥感影像和调研数据为基础,利用ArcGIS的缓冲叠加功能,基于路网动态变化角度,从类... 详细信息

道路作为人为扰动介质被认为是短时空尺度森林景观演化或用途转换的主要驱动力之一,体现为明显的"通道-阻隔"效应。论文以重庆市石柱县西沱镇为例,以3期遥感影像和调研数据为基础,利用ArcGIS的缓冲叠加功能,基于路网动态变化角度,从类型、林龄、起源等主要森林结构方面分析路网变化对森林结构变化的影响。结果表明:1)研究区道路数量先增加后减少,道路质量以等外公路和村级公路的改善为主。2)道路对森林景观干扰性明显。森林从类型、起源、林龄三方面在道路缓冲区内的破碎度均高于非缓冲区内的破碎度。1992—2002年及2002—2014年两个时期相比,前一时期其他灌木林、幼龄林以及萌生林大幅减少,基本表现为道路缓冲区内减少量大于非缓冲区内减少量。后一时期乔木林、中龄林以及萌生林有所增加,其他灌木林和成熟林轻微减少,其中,乔木林在道路缓冲区内增加量大于非缓冲区内增加量,中龄林及萌生林则表现为道路缓冲区内增加量弱于非缓冲区内增加量。3)道路影响域范围内,在无政策性干预条件下,道路的增加和质量的提高很大程度上导致森林景观的退化,低级路段的消失则有助于森林景观的恢复。

关键词：乡村路网森林结构社区水平三峡库区

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森林结构调查最小面积的研究

林业资源管理 2007年第2期 47-51页

作者：李丽惠淑荣惠刚盈徐海胡艳波林天喜沈阳农业大学林学院中国林业科学研究院林业研究所吉林省蛟河林业实验区管理局

采用4块100m×100m的天然林样地材料,分别利用角尺度和双相关函数分析4块大样地中不同面积的窗口(小样地)对应林木个体的空间分布格局。结果表明,小样地面积不同其对应林木的空间分布格局也不同,随着样地面积逐渐变大,对应林木的空间分... 详细信息

采用4块100m×100m的天然林样地材料,分别利用角尺度和双相关函数分析4块大样地中不同面积的窗口(小样地)对应林木个体的空间分布格局。结果表明,小样地面积不同其对应林木的空间分布格局也不同,随着样地面积逐渐变大,对应林木的空间分布格局趋于稳定,这意味着森林结构分析必须在一定大小的样地上进行。根据本研究资料,样地面积最小应为2500m2。

关键词：森林结构最小面积林木空间分布格局角尺度双相关函数

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森林结构调整的建模和仿真研究

林业资源管理 2000年第1期 60-64页

作者：叶德生福建省建阳市林业委员会!福建建阳354200

应用分室理论建立森林结构调整模型 ,并以此分析、预测建阳市森林结构中林种、地类等14个因子的动态变化状况。预测结果 :建阳市森林结构已向良性状态发展 ,但与建阳市林业远景规划目标相比仍有差距。

关键词：森林结构目标预测调整分室理论

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合肥城市森林结构与秋季鸟类栖息的关系

浙江农林大学学报 2022年第3期39卷 571-581页

作者：张恒赵德先吕志坤刘慧王嘉楠安徽农业大学林学与园林学院安徽合肥230036 安徽农业大学国家业和草原局合肥城市生态系统定位观测研究站安徽合肥230036

【目的】为优化城市森林结构,提高城市森林斑块生态服务功能,以鸟类为指标,阐述以城市森林结构为基础的城市鸟类栖息响应机制。【方法】以安徽省合肥市为研究区域,选取21处面积在0.5~2.5 hm2的城市森林斑块为样地,采用样方法进行植物群... 详细信息

【目的】为优化城市森林结构,提高城市森林斑块生态服务功能,以鸟类为指标,阐述以城市森林结构为基础的城市鸟类栖息响应机制。【方法】以安徽省合肥市为研究区域,选取21处面积在0.5~2.5 hm2的城市森林斑块为样地,采用样方法进行植物群落及结构特征调查,以固定样线和样点结合的形式在秋季观测记录选取的样地鸟类群落组成。结合ArcGIS与卫星影像图,量化城市森林树种组成、空间、基础设施、景观结构相关指标,利用相关分析、主成分分析、回归分析明确与城市鸟类丰富度、多度、Shannon指数、Pielou均匀度指标间的潜在关系。【结果】①研究记录样地植被90种,隶属51科76属;鸟类8目22科38种,占合肥市记录鸟种的10.08%,最大值保留法计1213只;城市鸟类优势种为白头鹎Pycnonotus sinensis、灰喜鹊Cyanopica cyana、树麻雀Passer montanus,各斑块之间的鸟类组成有着较高的相似度,相似度均值为0.588。②非参数秩和检验表明在有无水域条件上,鸟类群落差异不明显,城市森林树种组成、空间、基础设施、景观结构对鸟类指标都有着不同程度的影响。③利用主成分分析进一步阐述影响因素,可将影响鸟类丰富度的因素归为城市森林斑块所拥有的资源量和潜在可获取的资源、乔木的丰富度和多样性、单位面积下斑块的资源富集程度3个方面,进一步分析得到关于鸟类丰富度与鸟类多度的方程。【结论】城市森林对城市鸟类的吸引力取决于多个结构层次,能反映城市森林拥有的资源量和潜在可获取的资源、乔木丰富度和多样性、单位面积资源富集程度的指标是影响鸟类栖息的重要因素。

关键词：城市森林城市鸟类森林结构生物多样性合肥

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关于黑龙江省森工林区森林结构调整的研究

吉林林业科技 1996年第2期25卷 38-40页

作者：施双林许江贺力黑龙江省森林工业总局

关于黑龙江省森工林区森林结构调整的研究施双林，许江，贺力（黑龙江省森林工业总局）１森林结构调整的必要性黑龙江省森工林区经几十年的掠夺性开发，造成了森林结构严重失调，森林质量严重下降，从而就造成森工企业经济危困、可采资... 详细信息

关于黑龙江省森工林区森林结构调整的研究施双林，许江，贺力（黑龙江省森林工业总局）１森林结构调整的必要性黑龙江省森工林区经几十年的掠夺性开发，造成了森林结构严重失调，森林质量严重下降，从而就造成森工企业经济危困、可采资源危机的严重局面。要想摆脱这种局面...

关键词：林区森林结构调整黑龙江

北京城区居住区和机关单位城市森林结构调查与树冠覆盖动态分析

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北京城区居住区和机关单位城市森林结构调查与树冠覆盖动态分析

作者：刘秀萍中国林业科学研究院

学位级别：硕士

目前,城市化的加快直接导致生态建设用地不足,而城市森林建设主要致力于解决城市绿化质量差、生态环境效能低以及维护管理成本高的问题,因此从林木树冠覆盖和空间三维绿量角度开展城市森林结构优化、生态空间扩展以及森林质量提升的研... 详细信息

目前,城市化的加快直接导致生态建设用地不足,而城市森林建设主要致力于解决城市绿化质量差、生态环境效能低以及维护管理成本高的问题,因此从林木树冠覆盖和空间三维绿量角度开展城市森林结构优化、生态空间扩展以及森林质量提升的研究和探讨具有重要的研究价值。本论文以北京城区居住区和机关单位为研究对象,以北京市城区2013年7-9月份经过几何校正和正射校正的分辨率为0.5m的World View 2遥感影像和2013年目视解译的北京城区树冠覆盖栅格与矢量图为数据源,结合实地调查,分别在整体水平上、不同环路、不同行政区和不同分类间分析讨论了研究区域的城市森林结构和城市林木树冠覆盖情况,包括树种组成、群落多样性、城市森林密度、径级结构、冠幅结构、树高结构和现实树冠覆盖率、潜在树冠覆盖率,并对今后城市森林建设提出了优化建议。研究结果显示:(1)城市森林结构特征居住区与机关单位城市森林的乔木比例极高,针叶树种应用频率较低,乡土树种占到了76%。机关单位物种丰富度指数、Shannon-wiener指数、Simpson指数、Pielou指数均高于居住区。居住区中树种应用情况在各环路和行政区中均与城区整体相一致。居住区群落多样性指数、丰富度指数的均值在不同环路间均呈现4-5环内>5-6环内>2环内>3-4环内>2环-3环内,而Pielou指数与其他指数变化趋势不同之处为3-4环内>2环内。不同行政分区间,海淀区、通州区、房山区的四项指标均为前列。机关单位树木平均胸径、平均树高、平均冠幅(19.97cm、7.63m、5.34m)均高于居住区树木(17.58cm、7.76m、5.31m),三项指标等级分布情况均为金字塔分布特征。居住区的三项结构指标在环路间均呈现出由城中心到城外围逐渐减小的趋势;各行政区间,东城区、西城区这些老城区平均水平较高。居住区和机关单位无论在整体上还是各分区上均已达到了城市森林的水平,能够发挥类似森林的功能,但愈向外环路,城市森林的提升潜力越大。在排名前20的优势树种中,国槐、白蜡和悬铃木在北京居住区树冠覆盖和绿量上贡献率均较大,刺柏、圆柏很低。(2)居住区树冠覆盖分析北京城区居住区林木树冠覆盖率为29.67%,最高为54.06%,最低为11.31%;植被潜在树冠覆盖率为0.22%。北京城区73.12%的居住区为低、中等树冠覆盖。其中不同居住区分类中:附属居住区(33.96%)>商品房(30.06%)>安置房(20.77%);2006-2010年(33.49%)>1991-2000年(30.64%)>2010年后(30.62%)>1981-1990年(29.78%)>1980年前(29.21%)>2000-2005年(26.86%);容积率越低的居住区树冠覆盖水平越高。居住区的树冠覆盖情况:城市外围大于中心城区,西部优于东部,北部略高于南部。潜在树冠覆盖率在2环内为0,只有城郊区存在潜在树冠覆盖面积,但是极小。(3)机关单位树冠覆盖分析机关单位树冠覆盖率为26.88%,最高为50.38%,最低为0,潜在树冠覆盖率只有0.643%。64%的单位为极低、低等树冠覆盖。不同行政级别中:镇政府(38.13%)>国家直属单位(29.19%)>区政府(26.61%)>地区办事处(21.61%)>市直属单位(20.83%)>街道办事处(7.99%),只有国家直属单位和市直属单位有潜在树冠覆盖率,分别为1.05%、0.02%。不同功能类别中:从事公益服务单位(28.14%)>承担行政职能单位(23.59%),只有从事公益服务单位有潜在树冠覆盖率为0.89%。机关单位的树冠覆盖情况:由城市中心到城市外围随环路的扩张不断增大,中心城区(西城区>东城区>丰台区)的最低,只有2-3环内和海淀区有植被潜在树冠覆盖率,分别为1.85%和1.16%。(4)北京城区城市森林优化建议根据上述城市森林调查结果,在遵循森林群落结构与功能原则、生物多样性与稳定性原则、城市人文生态原则、可持续经营原则、美学原则的基础上,针对目前北京市生态建设用地不足、城市森林建设质量不高等问题,从五个方面提出了具体的建议。第一,注重城市森林群落树种的选择以及乔灌木、常绿与落叶、乡土与外来、特殊功能树种的使用比例;第二,合理控制森林群落的密度,调控森林群落结构;第三,提高“人”在城市森林建设中的地位,在达到树冠覆盖率的前提下,充分考虑人的舒适感;第四,改善林水结合建设,使森林和水体高效结合;第五,加强城市森林的后期维护与管理。

关键词：城市森林森林结构树冠覆盖居住区机关单位