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重庆缙云山马尾松和润楠径向生长的酸雨响应

林业科学 2024年第1期60卷 58-67页

作者：郑永林王云琦徐晓晓王玉杰李耀明北京林业大学水土保持学院重庆三峡库区森林生态系统教育部野外科学观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持学院重庆缙云山三峡库区森林生态系统国家定位观测研究站北京100083

【目的】探究南方典型酸雨区树木生长的酸雨响应,为明晰酸雨对森林生态系统的影响提供科学依据。【方法】以重庆缙云山优势树种马尾松和润楠为研究对象,采用树轮气候学方法,分别采集马尾松40株和润楠35株建立树轮宽度年表,计算胸径断面... 详细信息

【目的】探究南方典型酸雨区树木生长的酸雨响应,为明晰酸雨对森林生态系统的影响提供科学依据。【方法】以重庆缙云山优势树种马尾松和润楠为研究对象,采用树轮气候学方法,分别采集马尾松40株和润楠35株建立树轮宽度年表,计算胸径断面积增长量,分析马尾松和润楠的生长趋势及其对酸雨因子的响应。【结果】1)马尾松和润楠标准年表的样本总体代表性分别为0.942和0.869,马尾松标准年表的样本总体代表性、平均敏感度、一阶自相关和第一主成分解释量均大于润楠;2)1961—2020年马尾松和润楠生长均曾受酸雨抑制,其中马尾松生长受抑制时间长于润楠,但均在2010年后出现生长恢复;3)缙云山酸雨类型从硫酸型过渡到硫酸-硝酸混合型,平均气温和降水量不是近20年树木生长的主要限制因子;马尾松和润楠径向生长与降雨pH呈显著正相关(P研究酸雨对树木生长的影响具有很大潜力。

关键词：酸雨马尾松润楠树轮硫酸根生长抑制

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晋西黄土区沟谷不同部位植物多样性

北京林业大学学报 2024年第6期46卷 20-27页

作者：江姗魏天兴范德卉于欢叶小曼谢宇李世杰北京林业大学水土保持学院山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083

【目的】为了对黄土丘陵沟壑区小流域沟谷进行更精准的保护和修复,从植物多样性和生态位宽度等方面,对沟谷不同地貌部位(沟底、沟阳坡和沟阴坡)的自然恢复能力进行了研究。【方法】通过在山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站进... 详细信息

【目的】为了对黄土丘陵沟壑区小流域沟谷进行更精准的保护和修复,从植物多样性和生态位宽度等方面,对沟谷不同地貌部位(沟底、沟阳坡和沟阴坡)的自然恢复能力进行了研究。【方法】通过在山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站进行野外实地调查,分析不同部位植物的群落生长特征及其多样性,比较不同地貌部位植物群落间的相似性。【结果】(1)研究区灌草植物共有40科76属98种,其中灌木17科27属34种,草本29科51属64种。灌木层科属种总数表现为沟阳坡>沟阴坡>沟底,草本层为沟底>沟阴坡>沟阳坡。(2)灌木层优势种为:黄刺玫、荆条、木蓝。草本层优势种为:芦苇、黄花蒿、披针薹草。在灌木层,沟底黄刺玫和杠柳的生态位宽度较大,沟阳坡和沟阴坡中荆条和木蓝的生态位宽度较大。在草本层,沟底芦苇和白莲蒿的生态位宽度较大,沟阳坡和沟阴坡中披针薹草的生态位宽度较大。(3)在沟底、沟阳坡和沟阴坡间Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数并未表现出显著差异(P> 0.05)。各群落间Jaccard系数0.50≤q 沟阴坡>沟底。沟谷不同地貌部位优势种不同,从沟阳坡到沟阴坡再到沟底,随着光照的减少和水分的增加,优势种由耐旱喜阳植物发展为耐阴植物。

关键词：植物多样性生态位水土保持沟谷

干旱胁迫下环境与生理因子对晋西黄土区刺槐人工林树干液流的影响

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北京林业大学学报 2024年第4期46卷 127-140页

作者：王彪陈立欣吴应明胡旭付照琦高雅洁葛艳灵田沁瑞林峰北京林业大学水土保持学院山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083

【目的】探究干旱胁迫对晋西黄土区刺槐人工林蒸腾耗水的影响,揭示干旱胁迫下环境和生理对刺槐蒸腾耗水的调控机制,为晋西黄土区刺槐人工林的经营和水分管理提供理论依据。【方法】以晋西黄土区刺槐人工林为研究对象,通过降雨拦截试验(... 详细信息

【目的】探究干旱胁迫对晋西黄土区刺槐人工林蒸腾耗水的影响,揭示干旱胁迫下环境和生理对刺槐蒸腾耗水的调控机制,为晋西黄土区刺槐人工林的经营和水分管理提供理论依据。【方法】以晋西黄土区刺槐人工林为研究对象,通过降雨拦截试验(整个生长季减雨50%),连续监测刺槐的树干液流变化,并同步监测环境因子和水分生理变化,分析环境和水分生理对树干液流的影响。【结果】(1)干旱处理显著降低了刺槐的液流速率(Js),干旱处理下平均Js(0.92 g/(cm^(2)·h))显著低于对照处理下的平均Js(1.87 g/(cm^(2)·h)),但其变化规律相似。(2)干旱处理影响了刺槐的枝、叶相对含水量,且随着干旱处理时间的延长,枝、叶相对含水量降低。不同处理条件下,刺槐枝、叶水势和水容均呈“V”字型变化,干旱处理下的枝、叶片水势(-1.22 MPa、-0.72 MPa)低于对照处理(-1.15 MPa、-0.60 MPa)。干旱处理下枝、叶水容降低,分别为0.52 g/(cm^(3)·MPa)和1.05×10^(-2)g/(cm^(2)·MPa)。(3)刺槐树干液流的变化受气象因子、土壤水分条件和水分生理因子的共同影响,不同处理条件下蒸散的主控因子均为太阳总辐射,干旱处理下枝、叶水容对刺槐树干液流速率的影响减弱,表明相较于干旱处理,对照条件下刺槐更依赖于组织水容储水来满足蒸腾耗水。【结论】研究揭示了干旱胁迫显著降低了刺槐液流速率,但未改变其液流活动规律。刺槐人工林树干液流变化受多种因子的共同影响,主导因子依次为气象因子、土壤水分和水分生理因子。研究结果有助于深入理解干旱条件下人工林的蒸腾耗水过程的变化特征,对评估气候变化条件下黄土区人工林生态系统的稳定性和生态水文过程具有重要意义。

关键词：树干液流水分生理干旱处理结构方程模型刺槐人工林

固氮树种马占相思对巨尾桉人工林土壤团聚体粒径分布及稳定性的影响

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广西植物 2024年第7期44卷 1245-1256页

作者：张文李佳君向明珠黄海梅李昌航颜金柳高冠女苏小艳尤业明黄雪蔓广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室南宁530004 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站广西凭祥532600

土壤团聚体稳定性是评价土壤结构和土壤肥力的重要指标。为探究固氮树种马占相思对巨尾桉人工林土壤团聚体粒径分布及稳定性的影响,该文以17年生的巨尾桉纯林(PP)与巨尾桉/马占相思(固氮树种)混交林(MP)为研究对象,采用干筛法和湿筛法... 详细信息

土壤团聚体稳定性是评价土壤结构和土壤肥力的重要指标。为探究固氮树种马占相思对巨尾桉人工林土壤团聚体粒径分布及稳定性的影响,该文以17年生的巨尾桉纯林(PP)与巨尾桉/马占相思(固氮树种)混交林(MP)为研究对象,采用干筛法和湿筛法分别测定0~10 cm和10~20 cm土层团聚体粒径分布及平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(Dm)、水稳定性团聚体含量(WSA)、团聚体破坏率(PAD)和团聚体稳定性指数(ASI)等稳定性指标。结果表明:(1)与PP相比,MP的土壤理化性质有不同程度的提升,其中以土壤pH、有机碳(SOC)及全氮(TN)最为显著。(2)MP的土壤团聚体粒径分布优于PP,差异主要体现在>2.00 mm和0.25 mm)为主;相较于PP,MP的土壤团聚体机械稳定性仅在0~10 cm土层显著提高,但其团聚体水稳定性在0~10 cm和10~20 cm土层均显著提高。(3)Mantel分析结果显示团聚体稳定性与TN相关性最强,通过RDA分析进一步说明TN是驱动其团聚体稳定性变异的最关键因子。综上认为,固氮树种马占相思对巨尾桉人工林土壤团聚体稳定性具有明显改善作用,该研究结果为南亚热带桉树人工林水土保持、养分管理及可持续经营等提供了科学的理论依据。

关键词：土壤团聚体机械稳定性水稳定性桉树人工林固氮树种

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河岸杨树人工林土壤呼吸及其组分对不同降雨模式的响应

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北京林业大学学报 2024年第7期46卷 9-17页

作者：李炎许行吴小云张志强北京林业大学水土保持学院北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083

【目的】确定不同降雨模式下土壤呼吸及其组分的响应差异及其原因,为精确预测和模拟全球变化背景下土壤碳循环的过程和陆地碳汇能力提供理论指导。【方法】对两年(2018—2019年)土壤呼吸及其组分(自养呼吸和异养呼吸)进行连续测量,并利... 详细信息

【目的】确定不同降雨模式下土壤呼吸及其组分的响应差异及其原因,为精确预测和模拟全球变化背景下土壤碳循环的过程和陆地碳汇能力提供理论指导。【方法】对两年(2018—2019年)土壤呼吸及其组分(自养呼吸和异养呼吸)进行连续测量,并利用K-均值聚类分析对降雨进行分类,探究自然降雨过程对环境因子和土壤呼吸速率的影响。【结果】(1)土壤呼吸速率在长历时小雨、中历时小雨和短历时大雨下分别降低41.6%、36.3%和45.8%,异养呼吸速率分别降低60.5%、41.2%和85.1%;自养呼吸速率在长历时小雨和中历时小雨下分别降低了11.7%和30.0%,在短历时大雨下提高了72.5%。(2)异养呼吸对降雨的响应更快且雨后变化幅度更大。(3)降雨事件通过改变土壤湿度影响呼吸速率,土壤温度在降雨前后变化不显著。【结论】随着降雨强度增加或降雨持续时间的延长,土壤呼吸和异养呼吸受到的抑制效果愈发显著,且相较于自养呼吸,异养呼吸对降雨的响应更为敏感,降雨主要通过改变异养呼吸来影响土壤呼吸。

关键词：土壤呼吸自养呼吸异养呼吸降雨模式温度敏感性

添加生物质炭对桉树人工林土壤磷组分及转化的影响

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广西植物 2024年第7期44卷 1257-1268页

作者：叶小敏高冠女张文尤业明黄雪蔓广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室南宁530004 广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站广西凭祥532600

为改善我国亚热带桉树人工林土壤磷(P)供应不足的状况,该研究利用生物质炭(BC)作为土壤改良剂,以桉树人工林(林龄为15年)土壤为研究对象,通过室内培养试验,分别加入不同用量[0(CK)、2%、5%、10%和20%]的BC,重点探究不同用量BC对土壤P组... 详细信息

为改善我国亚热带桉树人工林土壤磷(P)供应不足的状况,该研究利用生物质炭(BC)作为土壤改良剂,以桉树人工林(林龄为15年)土壤为研究对象,通过室内培养试验,分别加入不同用量[0(CK)、2%、5%、10%和20%]的BC,重点探究不同用量BC对土壤P组分及转化的影响及其与土壤理化性质之间的关系。结果表明:(1)与CK相比,20%的BC添加量显著提高了土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、全磷(TP)、微生物生物量磷(MBP)含量和pH值(P桉树人工林土壤P组分变化的最主要因素;结构方程模型(structural equation model,SEM)进一步表明,pH、C∶P和N∶P是驱动土壤P转化的最关键因子。综上所述,不同用量BC主要通过影响土壤理化性质提高与C、N循环相关的酶活性,并在一定程度上改善桉树人工林土壤的P供应潜力,其中以高浓度BC添加量(20%)的效果最佳。该研究对指导我国桉树人工林土壤养分管理及促进林业可持续发展具有重要意义。

关键词：生物质炭桉树人工林土壤磷组分土壤酶活性亚热带

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广西红椎人工林径向生长的季节格局及其对气候因子的响应

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植物生态学报 2024年

作者：刘士玲杨保国郑路舒韦维闵惠琳张培李华杨坤周炳江田祖为中国林业科学研究院热带林业实验中心广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站

树干径向生长量(GROrate)和水分亏缺量(TWD)是树木响应环境因子的重要表征,其分别受不同环境因子的影响,因此它们对环境因子的响应也不同。研究径向变化动态及其对环境因子的响应关系,对了解树木生长和生理特性应对气候变化具有重要意... 详细信息

树干径向生长量(GROrate)和水分亏缺量(TWD)是树木响应环境因子的重要表征,其分别受不同环境因子的影响,因此它们对环境因子的响应也不同。研究径向变化动态及其对环境因子的响应关系,对了解树木生长和生理特性应对气候变化具有重要意义。该研究利用高分辨率径向变化记录仪,连续记录2018–2020年红椎树干径向变化过程,同步监测环境因子,分析GROrate和TWD的动态变化及其与环境因子的关系。结果表明:径向生长的开始时间为3月4日至4月1日,结束时间为9月23日至11月5日,最大生长速率的出现时间为5月31日至6月8日。生长季内生长呈不连续性,实际生长天数占整个生长季长度的47.8%–74.1%。生长季越长,生长发生的天数越多。日尺度上,在主要生长期(4–9月)环境因子中空气相对湿度(RH)、降水量(P)、光合有效辐射(PAR)和饱和水汽压差(VPD)与GROrate的相关性最强,而TWD的环境相关性与GROrate类似,但方向相反。21天滑动相关结果显示,在3年生长季的绝大部分时间VPD、P和RH是影响红椎径向变化的关键因素。月尺度上,GROrate与月降雨事件高度同步,而TWD与干旱期同步。因此红椎径向变化主要响应水分相关的环境因子,这将有助于更好地预测气候变化下森林动态的生长响应。

关键词：径向变化动态环境响应树木水分亏缺径向变化记录仪红椎亚热带

广西红锥人工林径向生长的季节格局及其对气候因子的响应

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植物生态学报 2024年

树干径向生长量(GROrate)和水分亏缺量(TWD)是树木响应环境因子的重要表征,分别受不同环境因子的影响,对环境因子的响应也不同。研究径向变化动态及其对环境因子的响应关系,对了解树木生长和生理特性应对气候变化具有重要意义。该研究... 详细信息

树干径向生长量(GROrate)和水分亏缺量(TWD)是树木响应环境因子的重要表征,分别受不同环境因子的影响,对环境因子的响应也不同。研究径向变化动态及其对环境因子的响应关系,对了解树木生长和生理特性应对气候变化具有重要意义。该研究利用高分辨率径向变化记录仪,连续记录2018–2020年红锥(Castanopsis hystrix)树干径向变化过程,同步监测环境因子,分析GROrate和TWD的动态变化及其与环境因子的关系。结果表明:径向生长的开始时间为3月4日至4月1日,结束时间为9月23日至11月5日,最大生长速率的出现时间为5月31日至6月8日。生长季内红锥生长呈不连续性,实际生长天数占整个生长季长度的47.8%–74.1%。生长季越长,生长发生的天数越多。日尺度上,在主要生长期(4–9月)环境因子中空气相对湿度(RH)、降水量(P)、光合有效辐射(PAR)和饱和水汽压差(VPD)与GROrate的相关性最强,而TWD的环境相关性与GROrate类似,但方向相反。21天滑动相关结果显示,在3年生长季的绝大部分时间VPD、P和RH是影响红锥径向变化的关键因素。月尺度上, GROrate与月降雨事件高度同步,而TWD与干旱期同步。因此红锥径向变化主要响应水分相关的环境因子,这将有助于更好地预测气候变化下森林动态的生长响应。

关键词：径向变化动态环境响应树木水分亏缺径向变化记录仪红锥亚热带

红锥树干径向水分亏缺对饱和水汽压差的时滞响应

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中南林业科技大学学报 2024年

作者：刘士玲杨保国郑路张培庞圣江陈琳闵惠琳舒韦维田祖为黄荣中国林业科学研究院热带林业实验中心广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站崇左凭祥友谊关森林生态系统广西野外科学观测研究站

【目的】探索作为树干水分变化状况指标的树木水分亏缺（TWD）变化特征及其与饱和水汽压差（VPD）的关系，揭示径向变化对环境水分胁迫的响应特征，为合理指导红锥人工林经营提供科学依据和数据支持。【方法】利用径向变化记录仪记录不... 详细信息

【目的】探索作为树干水分变化状况指标的树木水分亏缺（TWD）变化特征及其与饱和水汽压差（VPD）的关系，揭示径向变化对环境水分胁迫的响应特征，为合理指导红锥人工林经营提供科学依据和数据支持。【方法】利用径向变化记录仪记录不同分化等级红锥树干径向变化过程，同步监测环境因子，分析TWD对VPD的响应特征。【结果】不同分化等级红锥的TWD波动趋势相似，TWD随着VPD的变化而变化，但并不同步。小时尺度上，TWD和VPD显著正相关（r=0.488,r=0.489,r=0.512,P≤0.01），划分失水期和复水期后，两个时期的TWD和VPD也显著正相关，且失水期的相关性增强（r=0.623,r=0.667,r=0.593,P≤0.01）。日尺度上，无论是否划分失水期和复水期，二者均显著正相关，但相关性减弱。前后1天内的时滞响应分析结果显示，无论分化等级，TWD与VPD显著正相关（P≤0.01）；划分失水期和复水期后，在任何时间段考虑时滞响应时也均达到显著正相关，失水期的相关性强于复水期的相关性。未划分失水期和复水期时，不同分化等级红锥TWD对VPD响应滞后时间均为3 h。划分失水期和复水期后，失水期TWD对VPD响应滞后时间缩短，复水期TWD对VPD响应滞后时间延长。优势木、中等木和被压木复水期的滞后时间比失水期分别长3、4和5 h。VPD大幅度波动条件（VPDL）下，随着VPD的反复升降，TWD表现为失水-复水交替出现，变化的总体趋势是上升的；VPD小幅度波动条件(VPDs)下，TWD变化趋势较平缓，两种条件下TWD对VPD的响应均存在时滞。无论分化等级，VPDL条件下TWD与VPD之间的相关性（r=0.550,r=0.553,r=0.584,P≤0.01）均强于VPDs下的相关性（r=0.256,r=0.260,r=0.281,P≤0.01）。VPDL条件下，考虑滞后时间后，无论是否划分失水期和复水期，不同分化等级红锥TWD与VPD之间的相关性均增强。VPDs条件下，复水期的相关性低于忽略时滞效应时的相关性。【结论】TWD对VPD的响应存在时滞效应，在失水期和复水期，TWD对VPD的响应特征不同，且在不同分化等级间存在差异；失水期和复水期的划分有助于研究TWD与VPD的相关性。

关键词：径向变化动态径向变化记录仪红锥时滞效应林木分化等级