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中国森林生态系统服务功能及其价值评估

林业科学 2011年第2期47卷 145-153页

作者：王兵任晓旭胡文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

根据全国第7次(2005—2009年)森林资源清查资料和森林生态系统研究网路(CFERN)台站多年连续观测数据,应用由国家林业局2008年发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008)对2009年全国及各省级行政区森林生态系统服务功能进... 详细信息

根据全国第7次(2005—2009年)森林资源清查资料和森林生态系统研究网路(CFERN)台站多年连续观测数据,应用由国家林业局2008年发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721-2008)对2009年全国及各省级行政区森林生态系统服务功能进行价值评估。结果表明:2009年我国森林生态系统服务功能总价值为10.01万亿元.a-1;各项森林生态系统服务功能价值表现为涵养水源>生物多样性保护>固碳释氧>保育土壤>净化大气环境>积累营养物质;森林生态系统服务总价值空间格局分布特点为:森林生态系统服务价值较大的区域主要分布在我国西南部地区(四川和云南)和东北地区(黑龙江和内蒙古)以及南部地区(广东、广西和福建),我国北方地区总价值普遍低于南方地区,东部地区普遍高于西部地区;单位面积价值量较高的区域主要分布在南部沿海地区(海南、广东和广西),较低的区域主要分布在西北地区(甘肃、青海、宁夏和新疆)和中部地区(天津、北京和河南)。

关键词：森林生态系统服务价值评估区域评价中国

宁夏六盘山3种针叶林降水利用效率的年际变化及其对气象因子的响应

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植物生态学报 2013年第10期37卷 901-911页

作者：王云霓熊伟王彦辉于澎涛曹恭祥徐丽宏左海军贺亮亮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

为揭示我国西北山地温带针叶林降水利用效率(RUE)的年际变化及其对气象因子响应的差异性,在宁夏六盘山研究了华山松(Pinus armandii)天然林、华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和油松(Pinus tabulaeformis)人工林的RUE及其与气... 详细信息

为揭示我国西北山地温带针叶林降水利用效率(RUE)的年际变化及其对气象因子响应的差异性,在宁夏六盘山研究了华山松(Pinus armandii)天然林、华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和油松(Pinus tabulaeformis)人工林的RUE及其与气象因子间的关系。结果表明:3种针叶林RUE及其年际变化存在种间差异。生产力高的林分(两种人工林)具有更高的RUE,华北落叶松林年平均生产力和RUE分别为6.72 t·hm–2·a–1和1.12 g·m–2·mm–1,是华山松林的2.53倍和2.49倍;油松林分别为5.76t·hm–2·a–1和0.97 g·m–2·mm–1,也远高于华山松林。在林龄小于32年时,3种林分RUE总体表现出随林龄而增加的趋势,但存在着种间差异,其中两种人工林增速更快;华山松林在林龄为32–45年时,RUE呈波动变化,之后呈下降趋势。RUE的年际变化趋势与林分生产力相似,即在生产力较高的年份RUE也较高。气象因子对RUE的影响有明显的"滞后效应"和种间差异。RUE受年降水量及其年内分配格局的影响。随年降水量增加,华山松林RUE逐渐减小,而华北落叶松和油松林RUE均先升高后降低;在干旱年份3种针叶林RUE趋向于相近的值(不一定是最大值),而在湿润年份趋向于相同的最小值;除受当年春季(4月)或秋季(9–11月)的降水量影响外,3种针叶林的RUE还受上一年夏秋(8–9月)的降水量影响。3种针叶林的RUE都极显著地受到上年6月、当年3与6月气温的影响;此外,华山松林RUE与当年2月气温负相关,两人工林均受到当年4、5月气温的显著促进作用。

关键词：气候变化气象因子净初级生产力(NPP) 降水利用效率(RUE)

叶片表面粗糙度对颗粒物滞纳能力及洗脱特征的影响

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水土保持学报 2015年第4期29卷 110-115页

作者：房瑶瑶王兵牛香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

为了研究叶片粗糙度对颗粒物滞纳能力以及洗脱特征的影响,采取人工降尘和人工降雨的方法,对11个北方常见的绿化树种进行控制试验,并采用气溶胶再发生器AARA(QRJZFSQ-Ⅱ)和AFM(原子力显微镜)分别获取叶片表面颗粒物滞纳量和粗糙度。结果... 详细信息

为了研究叶片粗糙度对颗粒物滞纳能力以及洗脱特征的影响,采取人工降尘和人工降雨的方法,对11个北方常见的绿化树种进行控制试验,并采用气溶胶再发生器AARA(QRJZFSQ-Ⅱ)和AFM(原子力显微镜)分别获取叶片表面颗粒物滞纳量和粗糙度。结果表明,(1)阔叶树种和针叶树种的叶片表面粗糙度平均分别为104.91nm和41.77nm,阔叶树种的叶片表面粗糙度显著高于针叶树种(P0.05),但同一科属树种叶片表面粗糙度越大其单位面积饱和滞纳量越大;(3)当降雨量超过叶片最大劫持量时,各树种PM10和PM2.5的洗脱率平均达到82.10%和85.44%,树种间没有显著差异(P=0.91),且均与叶片表面粗糙度无显著相关关系(P>0.05),即此时的降雨能够有效清除叶片表面颗粒物,颗粒物饱和滞纳量越大的树种,有效清除颗粒物的能力越强。

关键词： PM10 PM2.5 粗糙度洗脱特性气溶胶再发生器

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宁夏六盘山8种木本植被的叶片水分利用效率

生态环境学报 2013年第12期22卷 1893-1898页

作者：王云霓熊伟王彦辉于澎涛曹恭祥徐丽宏左海军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

为了解宁夏六盘山地区主要树种的叶片水分利用效率(WUE)的种间和水分生境差异及季节变化,2010年6-9月份在宁夏六盘山具有半湿润气候和较多树种的香水河小流域和具有半干旱气候及较少树种的叠叠沟小流域,选择8个主要树种测定其叶片的WUE... 详细信息

为了解宁夏六盘山地区主要树种的叶片水分利用效率(WUE)的种间和水分生境差异及季节变化,2010年6-9月份在宁夏六盘山具有半湿润气候和较多树种的香水河小流域和具有半干旱气候及较少树种的叠叠沟小流域,选择8个主要树种测定其叶片的WUE。结果表明,(1)在香水河小流域,树种叶片WUE大小排序为油松Pinus tablaeformis>山桃Prunus davidiana>沙棘Hippophae rhamnoides>辽东栎Quercus liaotungensis>华北落叶松Larix principris-rupprechtii>华山松Pinus armandii>少脉椴Tilia paucicostata>白桦Betula platyphylla;在不同生活型之间,叶片WUE的大小排序基本上呈现出灌木>小乔木>常绿针叶树>落叶针叶树>落叶阔叶树的变化规律;所有8个测试树种的叶片WUE的季节变化均为生长季初期较高,在中后期持续降低,但季节变幅随树种而异。(2)对2个小流域共有的测试树种(华北落叶松、山桃和沙棘)的叶片WUE进行了比较,结果表明存在着明显的水分生境差异,即在半干旱区极显著(p生态型节水树种,可选为干旱缺水区主要造林树种。此外,树种叶片WUE同时具有保守性和变异性,说明可采取适度抗旱锻炼来在一定范围内提高造林树种的WUE。

关键词：种间差异季节变化水分生境

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宁夏六盘山华北落叶松人工林植被碳密度特征

林业科学 2015年第10期51卷 10-16页

作者：王云霓曹恭祥王彦辉熊伟于澎涛徐丽宏国家林业局森林生态环境重点实验室中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

【目的】定量研究宁夏六盘山地区华北落叶松人工林的植被碳密度特征并揭示主要影响因子,以期为合理经营森林增强森林的碳汇等服务功能提供科学依据。【方法】在半湿润的香水河小流域和半干旱的叠叠沟小流域,设立不同坡位、密度、林龄的... 详细信息

【目的】定量研究宁夏六盘山地区华北落叶松人工林的植被碳密度特征并揭示主要影响因子,以期为合理经营森林增强森林的碳汇等服务功能提供科学依据。【方法】在半湿润的香水河小流域和半干旱的叠叠沟小流域,设立不同坡位、密度、林龄的林分样地进行野外调查,并结合宁夏六盘山森林生态定位站多年积累的样地调查数据。根据经验方程,依据林分生长特征计算林分的生物量及其组成,利用各种生物量的碳含量计算得到植被碳密度。【结果】六盘山华北落叶松林植被碳密度为0.70-74.10 t·hm^-2,平均为30.96 t·hm^-2;对调查林分的各生长指标（密度、树高、胸径、郁闭度、林龄）而言,碳密度都是在一定范围内随结构指标增加而升高,但在密度、树高、胸径达到一定阈值（密度为1 300株·hm^-2、树高为12 m、胸径为14 cm）后就变成缓慢增加,在郁闭度达到阈值0.7后趋于稳定;碳密度随林龄的变化是小于18年生前增加缓慢,19-27年生时快速增大,达到27年生后又增加缓慢;近10年华北落叶松林植被碳密度持续增加,其中半湿润区条件下的碳密度年增量（5.57 t·hm-2·a^-1）显著（P〈0.05）大于半干旱区（2.58 t·hm^-2a^-1）。【结论】基于本研究对森林植被碳密度特征研究结果的综合分析,并考虑促进林下自然更新、形成林分复层结构、维持较高植物多样性、降低森林生态耗水、提高抵抗风雪灾害能力等方面的林分结构要求,认为六盘山华北落叶松林的多功能理想林分应是郁闭度在0.7左右、密度不高于1 300株·hm^-2,这有利于同时实现固碳增加、产水较多、自然更新和结构稳定等多重要求。

关键词：六盘山碳密度生物量林分结构时间变化

三峡库区消落带水淹初期土壤物理性质及金属含量初探

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水土保持学报 2009年第5期23卷 156-161页

作者：程瑞梅王晓荣肖文发郭泉水封晓辉国家林业局森林生态环境重点实验室/中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

选取三峡库区消落带内的两种植被类型,沿海拔梯度划分为已淹区段、未淹区段以及对比样带,对其土壤的物理性质和重金属含量进行研究。结果表明:水淹区段内,土壤含水量降低、土壤容重增加、土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度减少、土壤通气度... 详细信息

选取三峡库区消落带内的两种植被类型,沿海拔梯度划分为已淹区段、未淹区段以及对比样带,对其土壤的物理性质和重金属含量进行研究。结果表明:水淹区段内,土壤含水量降低、土壤容重增加、土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度减少、土壤通气度较差,说明季节性水淹导致土壤结构被破坏、土壤质量逐渐变差;土壤pH值整体呈现微酸性,但水淹有使土壤pH值增大,且呈中性的趋势;水淹区段与未淹区段、对比样带相比较,全铜、全铁、全锰、全锌等重金属的含量分别降低了54.97%,2.19%,17.86%,35.29%和66.62%,11.29%,40.93%,18.41%,说明经过水淹后,土壤释放的重金属含量大于从水中吸附的含量,重金属元素流失严重;水淹区段的碱性金属如:全钙、全镁、全钠的含量分别比未淹区段升高了9.1%,8.0%,21.15%;全镁、全钠的含量比对比样带升高了4.5%,25.7%,全钙的含量降低了30.4%。方差分析表明,三峡库区土壤的理化性质随海拔梯度和土壤层次都没有表现出显著的差异性,并且没有形成一致的变化趋势。相关分析表明,4种重金属之间表现为极显著的正相关;3种碱性金属没有表现出相关性;pH值与重金属之间都表现出极显著的负相关。

关键词：三峡库区消落带土壤含水量土壤重金属土壤碱性金属

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海南岛霸王岭热带低地雨林植被恢复动态

植物生态学报 2011年第5期35卷 577-586页

作者：丁易臧润国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

热带次生林具有重要的物种保育和固碳功能,然而高强度的干扰会导致次生林早期出现类似季雨林的阶段,因而群落恢复速度和方向是当前热带生态学研究中最为关注的议题之一。该文以海南岛在刀耕火种弃耕地形成的不同演替阶段的次生林为研究... 详细信息

热带次生林具有重要的物种保育和固碳功能,然而高强度的干扰会导致次生林早期出现类似季雨林的阶段,因而群落恢复速度和方向是当前热带生态学研究中最为关注的议题之一。该文以海南岛在刀耕火种弃耕地形成的不同演替阶段的次生林为研究对象,比较森林不同恢复时间(12年、25年、55年)群落中的不同年龄(幼树、小树、成年树)个体与低地雨林老龄林的物种组成、多样性和群落结构差异,探讨刀耕火种弃耕地恢复过程中的群落组配过程。首先,在海南岛霸王岭林区内建立7个1hm2(100m×100m)的样地,并调查样地内所有胸径≥1cm的木本植物个体(不包括木质藤本)的种类、胸径大小和树高。无度量多维标定法(NMS)排序结果表明,刀耕火种弃耕地恢复群落与老龄林的物种组成存在明显差异,并且其物种组成差异随着径级增加而逐渐减小。刀耕火种弃耕地群落物种累积速度缓慢,25年和55年恢复群落的种面积、种个体和种多度曲线无差异,存在一个明显的停滞阶段。与物种组成相比,群落结构恢复相对较迅速,但仍没有形成老龄林阶段中的复杂结构。萌生个体在早期恢复群落中占有较高比例,其个体密度和胸高断面积分别占总数的39.9%和55.9%,但在恢复中后期迅速降低。刀耕火种弃耕地恢复群落中以先锋种和非先锋喜光种为主。虽然耐阴种随演替而逐渐增加,但恢复中后期群落中的耐阴种重要值仅为老龄林的27.7%。这些结果表明,虽然刀耕火种弃耕地恢复群落缓慢地逐渐接近最终恢复目标,但仍然存在很大的不确定性。刀耕火种弃耕地恢复过程中的异速恢复和停滞阶段需要纳入今后群落演替模型构建和森林固碳效益核算中。

关键词：群落恢复干扰功能群海南岛次生林刀耕火种热带低地雨林

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江西大岗山林区樟树年轮对气候变化的响应

应用生态学报 2009年第1期20卷 71-76页

作者：王兵高鹏郭浩冷泠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 山东农业大学林学院农业生态与环境重点实验室山东泰安271018

采用ARSTAN软件对江西大岗山林区樟树年轮生长趋势进行去除和指数化后,建立了樟树年表,并研究了樟树年轮宽度对气候变化的响应.结果表明:所建樟树年表包含了丰富的环境气候信息,适于进行树木年轮生态学分析研究;研究区樟树年轮宽度与生... 详细信息

采用ARSTAN软件对江西大岗山林区樟树年轮生长趋势进行去除和指数化后,建立了樟树年表,并研究了樟树年轮宽度对气候变化的响应.结果表明:所建樟树年表包含了丰富的环境气候信息,适于进行树木年轮生态学分析研究;研究区樟树年轮宽度与生长季的月均温度呈正相关,其中,与4、5月的平均温度呈显著相关关系(P<0.05);樟树年轮宽度与月降水量的相关性较复杂,与当年5月(P<0.01)及上年12月(P<0.05)降水量呈显著负相关,与当年6月和8月降水量呈显著正相关(P<0.05);樟树年轮宽度与当年5、6、8和9月湿润度指数的相关性较好.温度和降水的综合影响显著作用于大岗山樟树年轮生长.

关键词：樟树年轮宽度气候变化响应

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气候变化对树木木质部生长影响的研究进展

林业科学 2015年第6期51卷 147-154页

作者：程瑞梅刘泽彬封晓辉肖文发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

【目的】树木生长受多种气候因子的影响,与年轮宽度相比,树木木质部细胞的生长变化记录了更为详尽的气候信息,可以丰富当前从传统树轮气候学或树轮生态学研究中所得到的认识。本研究以期为利用树轮木质部细胞特征研究全球变化提供参考... 详细信息

【目的】树木生长受多种气候因子的影响,与年轮宽度相比,树木木质部细胞的生长变化记录了更为详尽的气候信息,可以丰富当前从传统树轮气候学或树轮生态学研究中所得到的认识。本研究以期为利用树轮木质部细胞特征研究全球变化提供参考。【方法】综述了树木木质部形成过程、研究木质部细胞生长变化对气候因子响应的常用方法以及气候变化(温度、降水、光照强度、光周期和CO2浓度等)对形成层活动及木质部细胞生长变化的影响。【结果】目前,在细胞水平上研究树木木质部生长变化对气候因子响应过程的主要方法为:钉针法和微芯取样法,钉针法主要适用于研究形成层对损伤的响应或是记录热带树木木质部生长的增量,而微芯取样法可以清楚地观察到生长季各阶段形成层细胞数量的变化及木质部形成过程;树木木质部的生长过程一般从形成层恢复活动开始,经过细胞的伸展、次生细胞壁的加厚和木质化后,形成成熟的次生木质部细胞,其中的每一个阶段都会受到气候因子变化的影响;树木木质部细胞生长的变化与温度、降水、光照强度、光周期和CO2浓度等气候因子有着复杂的相关关系;温度主要影响树木生长季前期形成层的活动,改变形成层恢复活动的时间、细胞的分裂速率及活动周期,但并不会改变木质部细胞分化的序列和季节生长模式;降水主要影响形成层细胞分裂的速率、在生长季的持续时间以及管胞的直径等,降水不足会降低树木细胞分裂的速率,缩短细胞分化的时间,导致生长季的持续时间减少,同时抑制细胞伸展,管腔直径较小;光照强度主要影响树木的光合速率来间接影响形成层细胞的活动;光周期主要控制木质部细胞的最大生长速率和生长结束期;有关CO2浓度升高对树木木质部细胞的影响,研究结果并不一致,一些研究认为,CO2浓度升高影响细胞的分裂速率和细胞的扩张而不是次生细胞壁的加厚,从而造成早材生长轮宽度明显增加,但也有研究表明,CO2浓度升高并没有引起早材细胞结构较大的变化,相反晚材生长环的宽度却明显增加。【结论】随着研究理论和技术手段的不断成熟,极端灾害下树木木质部细胞的生长特征、不同树种木质部细胞的生长对气候变化的响应以及多种气候因子对树木木质部生长的综合影响将成为今后研究的主要方向。

关键词：气候变化形成层活动木质部生长