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祁连山东部地区不同林分水源涵养能力综合评估

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生态学报 2024年

作者：王作枭贺康宁北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室

研究对比祁连山东部地区典型林分水源涵养能力变化规律及差异，以期为区域森林水源涵养能力提升和管理提供科学依据。以青海互助北山国家森林公园内的云杉纯林、白桦纯林、云杉白桦混交林、云杉青杨混交林、白桦青杨混交林和白桦落叶松... 详细信息

研究对比祁连山东部地区典型林分水源涵养能力变化规律及差异，以期为区域森林水源涵养能力提升和管理提供科学依据。以青海互助北山国家森林公园内的云杉纯林、白桦纯林、云杉白桦混交林、云杉青杨混交林、白桦青杨混交林和白桦落叶松混交林为研究对象，采用野外实测、称量、室内浸泡等方法对林地林冠层、枯落物层和土壤层的水文效应进行测定分析，通过敏感性分析和相关性分析选取林冠截留率（%）、未分解层厚度（cm）、饱和导水率（mm/min）和土壤蓄水能力（%）等8个指标，并采用熵权法和综合指数法对林地水源涵养能力进行评估。研究结果表明：祁连山东部地区6种典型林分林冠层、枯落物层和土壤层的水源涵养能力都受到林分类型的影响。（1）不同林分类型林冠层植被截留能力表现为针叶林>阔叶林，混交林>阔叶纯林；（2）枯落物的厚度和储量变化趋势一致，云杉纯林（针叶纯林）表现为未分解层>半分解层，其他林分类型（针阔混交林、阔叶混交林和阔叶纯林）均表现为未分解层白桦落叶松混交林（0.547）>云杉青杨混交林（0.504）>白桦青杨混交林（0.480）>白桦纯林（0.467）>云杉纯林（0.244）。综合来看，针阔混交林可以作为区域林分结构调整和营造新林的目标林分类型，特别是云杉白桦混交林和白桦落叶松混交林，同时，在新造林时，应避免直接营造云杉纯林。

关键词：人工林林分结构林冠层水源涵养能力

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海河流域植被变化时空分异及影响因素探测

环境科学 2024年

作者：刘芃凯饶良懿北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室

认识海河流域植被覆盖变化时空分异规律及影响因素可为其生态保护与建设提供参考。基于2000～2020 年归一化植被指数（NDVI）、自然因子和社会经济因子数据集，采用最大值合成法、Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall显著性检验、Hu... 详细信息

认识海河流域植被覆盖变化时空分异规律及影响因素可为其生态保护与建设提供参考。基于2000～2020 年归一化植被指数（NDVI）、自然因子和社会经济因子数据集，采用最大值合成法、Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall显著性检验、Hurst指数及地理探测器等方法分析了2000～2020 年海河流域NDVI时空变化特征并探讨了NDVI时空分异影响因素。结果表明：①2000～2020年海河流域NDVI呈波动上升趋势，增长速率为0.0032 a-1，高植被覆盖和中高植被覆盖占比总面积81.79%，植被覆盖总体处于较高水平。NDVI空间分布具有明显分异规律，表现为西部高、环渤海湾地带和城市区域较低。植被未来呈现改善趋势的面积为49.68%。②土地利用类型和土壤类型q值分别为0.254和0.222，是影响NDVI空间变化规律主导因子。降雨和气温为次要因子，q值分别为0.164和0.147。交互作用上，土地利用类型∩土壤类型的q值最高为0.442，其次是土地利用类型∩年降水量的q值为0.428，均表现出双因子增强和非线性增强两种关系。植被变化是多因素综合作用的结果，需因地制宜制定不同规划和管理策略，研究结果可为海河流域生态环境建设及可持续发展提供理论依据。

关键词：海河流域归一化植被指数(NDVI) 地理探测器影响因子空间分布格局

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西南高山峡谷区水力侵蚀时空变化及其驱动力

水土保持研究 2024年第5期 139-147页

作者：廖瑞恩齐实赖金林唐颖李鹏北京林业大学水土保持学院水土保持国家林业局重点实验室

[目的]确定西南高山峡谷区水力侵蚀的空间分布及其时空变化特征，探究区域水力侵蚀的驱动机制，并为区域水土流失治理提供对策。[方法]基于GIS和RUSLE模型，利用Sen趋势分析和Mann-Kendall显著性检验法、随机森林回归对西南高山峡谷区... 详细信息

[目的]确定西南高山峡谷区水力侵蚀的空间分布及其时空变化特征，探究区域水力侵蚀的驱动机制，并为区域水土流失治理提供对策。[方法]基于GIS和RUSLE模型，利用Sen趋势分析和Mann-Kendall显著性检验法、随机森林回归对西南高山峡谷区水力侵蚀的时空演变特征以及驱动力进行分析。[结果]（1）西南高山峡谷区水力侵蚀微度和轻度侵蚀占比78.05%以上。（2）整体上，2000—2020年水力侵蚀量变化范围为4.606 3×10～8～1.487 4×10～9 t,多年均值为7.966 4×10～8 t。降雨侵蚀力因子变化范围为125.11～249.93 MJ·mm/（hm2·h·a）,多年均值为186.71 MJ·mm/（hm2·h·a）。植被覆盖与管理因子变化范围为0.37～0.70,多年均值为0.48。（3）整体上坡度坡长因子对西南高山峡谷区水力侵蚀空间分异的解释程度最高，达到41%,其次是植被覆盖与管理因子，达到24%,其余是降雨侵蚀力因子>土壤可蚀性因子>水土保持措施因子，分别达到16%,12%,8%,且各因子对水力侵蚀空间分异的解释程度随着水土保持分区的不同而出现差异。[结论]西南高山峡谷区侵蚀严重的区域主要分布于藏东—川西高山峡谷生态维护水源涵养区南部，藏东南高寒高山峡谷生态维护区西北部、东部。坡度坡长因子及植被覆盖管理因子是西南高山峡谷区水力侵蚀空间分布的主要驱动因素。藏东—川西高山峡谷生态维护水源涵养区、藏东南高寒高山峡谷生态维护区和滇西北高山峡谷生态维护区，建议改善此区域植被覆盖，提高土壤抵抗侵蚀能力；滇北—川西南高山峡谷蓄水保土区建议在改善植被覆盖的基础上，在生态脆弱的区域布置适当水土保持措施。

关键词：土壤侵蚀西南高山峡谷区 RUSLE模型随机森林时空变化

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原始森林的概念、生态功能及研究进展

林业科学 2024年第4期60卷 173-182页

作者：龚金玉马致远胡琛李田雷静品中国林业科学研究院林业研究所、国家林业局和草原局林木培育重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

原始森林是指由乡土树种自然演替而成,没有明显人为干扰痕迹,生态过程没有受到明显影响的森林,其具有复杂的结构和生态功能,是自然界最稳定的碳储库和资源库,对全球气候调节及人类生存发展具有重要作用。在研究领域内明确、规范原始森... 详细信息

原始森林是指由乡土树种自然演替而成,没有明显人为干扰痕迹,生态过程没有受到明显影响的森林,其具有复杂的结构和生态功能,是自然界最稳定的碳储库和资源库,对全球气候调节及人类生存发展具有重要作用。在研究领域内明确、规范原始森林的概念和监测方法,有利于世界原始森林资源的清查、保护及监测。本研究在梳理国内外原始森林概念的基础上,归纳总结了原始森林特征,分析了国内外原始森林资源清查和监测的现状,综述了原始森林的重要生态功能:1)原始森林固碳能力存在的碳中性、碳源及碳库假说;2)原始森林具有优于其他森林的水文调节功能;3)原始森林是物种基因库,具有突出的生物多样性保护功能。基于目前对原始森林概念和监测中存在的问题,提出未来研究建议:在森林资源清查中将原始森林单独分类;加大对原始森林生态功能研究,开展原始森林固碳潜力、土壤呼吸的研究;增加原始森林水文调节能力研究,探索原始森林在缓解全球气候变化中的作用;探究原始森林生物多样性保护功能,减少全球生物多样性丧失。

关键词：原始森林天然林概念生态功能可持续经营

配比施肥对不同川黄柏种源幼苗生长及生理特性的影响

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中南林业科技大学学报 2024年 62-72页

作者：雷俊杰王利宝李宇昊简佶沛张兵管晶晶朱宇轩中南林业科技大学林学院国家林业局调查规划设计院

目的】探究不同配比施肥对3个川黄柏种源幼苗生长及生理特性的影响，旨在为川黄柏的科学应用提供适宜的种源与施肥方案。【方法】以1年生3个川黄柏种源幼苗为试验材料，采用L27(313)正交试验设计，对3个种源进行配比施肥试验，测定其生... 详细信息

目的】探究不同配比施肥对3个川黄柏种源幼苗生长及生理特性的影响，旨在为川黄柏的科学应用提供适宜的种源与施肥方案。【方法】以1年生3个川黄柏种源幼苗为试验材料，采用L27(313)正交试验设计，对3个种源进行配比施肥试验，测定其生长指标（苗高、地径）和生理特性指标(叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）)，并运用相关性分析及隶属函数模糊评价法进行综合评价。【结果】与CK相比，配比施肥能显著促进川黄柏苗高、地径生长及叶片叶绿素含量，增强可溶性糖、可溶性蛋白及酶活性（SOD、NR、GS），对抑制丙二醛含量降低膜脂过氧化效果明显。隶属函数综合评价结果表明，3个种源综合表现最差的均为CK，其中重庆江津种源在T6（N2P3K1）处理下综合表现最好；湖北恩施种源在T4（N2P1K2）处理下的综合表现最佳；湖南湘西种源在T8（N3P2K1）处理下的综合表现最优。【结论】合理的氮磷钾配比施肥可以改善川黄柏幼苗的生理代谢水平，促进苗木生长发育。研究表明3个川黄柏种源中湖北恩施种源综合表现最佳，为优选栽培种源，其次为湖南湘西及重庆江津种源。本试验条件下，生产上适宜重庆江津种源的最佳氮磷钾施入量为尿素6 g·株-1、过磷酸钙5 g·株-1、氯化钾2 g·株-1；湖北恩施种源为尿素6 g·株-1、过磷酸钙1 g·株-1、氯化钾3 g·株-1；湖南湘西种源为尿素8 g·株-1、过磷酸钙3 g·株-1、氯化钾2 g·株-1。

关键词：川黄柏配比施肥生长指标生理特性综合评价

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香杨和大青杨木材挥发性化合物对比分析

林业科学 2024年第1期60卷 103-110页

作者：沈乐褚延广张伟溪张静张腾倩李政宏丁昌俊苏晓华林木遗传育种全国重点实验室、国家林业局林木培育重点实验室、中国林业科学研究院林业研究所北京100091

【目的】对比分析香杨和大青杨木材挥发性成分、香气构成及其关键药用活性物质,为提升杨树木材附加值、生产保健型杨树木制品提供理论基础。【方法】利用固相微萃取采集样品挥发性物质,将采集的样品导入气相色谱质谱联用仪(GCMS)进行成... 详细信息

【目的】对比分析香杨和大青杨木材挥发性成分、香气构成及其关键药用活性物质,为提升杨树木材附加值、生产保健型杨树木制品提供理论基础。【方法】利用固相微萃取采集样品挥发性物质,将采集的样品导入气相色谱质谱联用仪(GCMS)进行成分分离和检测,通过气味阈值与物质相对含量计算其气味活度值。在中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP)数据库中查询已鉴定的挥发性成分,选择口服生物利用度(OB)≥5%、类药性(DL)≥0.14的物质作为主要活性成分,并获得相关靶点和相关疾病信息。【结果】香杨木材比大青杨木材检测出更多挥发性有机化合物(VOCs)和香气化合物,且有较多药用活性成分。香杨和大青杨木材粉末中分别检测出18和16种化学成分,其中包括醇类、烷烃类、醛类、酮类和酯类等物质。香杨木材挥发性物质中检索到8种香气化合物,包括7种关键香气化合物和1种潜在香气化合物,其香气特征表现为黄油、清香、脂香、蘑菇、香草、树脂、花香、清香;大青杨木材挥发性物质中检索到5种香气化合物,且均为关键香气化合物。除黄油、清香、脂香等怡人气味特征外,大青杨木材中关键气味化合物2-己酮的气味较为刺鼻。香杨和大青杨木材共有挥发性成分中包括5种药用成分,分别为乙偶姻、己醛、4,6-二甲基-十二烷、3-辛酮、十四烷;香杨木材挥发物中特有的药用成分有4种,分别为2,3-丁二醇、1-辛基-3-醇、1-己醇、β-柏木烯;大青杨木材挥发物中特有的药用成分有2种,分别为十五烷醛和1-十六烷醇,其中1-十六烷醇是人体健康的有效关键成分。【结论】香杨木材挥发物中具有更多香气化合物和药用活性成分。大青杨木材中关键性气味化合物2-己酮气味较为刺鼻,可能对室内环境和人体存在潜在危害。香杨木材有更清新的香气特征且挥发物中含较多对人体健康有益的药用成分,可作为保健型木材生产的候选树种。

关键词：香杨大青杨木材挥发物气味活度值药用活性成分

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基于NSGA-Ⅱ算法的若尔盖高原高寒湿地生态修复格局优化

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中国水土保持科学 2024年第2期22卷 55-64页

作者：赵丞豪张学霞姜东旸郭长庆王景萍王翔宇北京林业大学水土保持学院北京100083 水土保持国家林业局重点实验室北京100083

随着全球气候变暖和人类活动增强,高寒湿地面临着面积萎缩、动植物生境恶化、生态系统结构和功能退化等环境问题。以若尔盖高原高寒湿地为研究对象,基于生态系统稳态转化理论,使用湿地景观演变函数和第二代非支配排序遗传算法(non-domin... 详细信息

随着全球气候变暖和人类活动增强,高寒湿地面临着面积萎缩、动植物生境恶化、生态系统结构和功能退化等环境问题。以若尔盖高原高寒湿地为研究对象,基于生态系统稳态转化理论,使用湿地景观演变函数和第二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)分析1980—2015年7期湿地动态变化,计算多情景多目标函数值,选择适宜目标并基于社会经济生态可持续性发展、湿地生态系统稳态平衡原则,制订湿地修复优化策略。结果表明,可持续发展区、过度关注区与过度扰动区呈围绕发展,分别占湿地总面积的45.25%、17.27%与37.48%;基于NSGA-Ⅱ算法评价无偏好(等权最优)、经济效益最大化、生态效益最大化、空间紧凑度最大化、修复适宜性最大化5个目标下的湿地修复策略,无偏好策略函数值在经济效益、生态效益与湿地修复适宜性方面分别提升41.45%、9.18%和1.65%;基于社会经济可持续性发展的需求,构建保护优先、自然恢复、近自然恢复和适度修复4类若尔盖高原湿地生态修复空间优化格局。

关键词：景观演变函数 NSGA-Ⅱ算法格局优化若尔盖高原

国家林业局森林资源管理司司长肖兴威在全国林地林权管理培训研讨班上的讲话(摘要)

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林业资源管理 2003年第1期 6-9页

作者：肖兴威国家林业局森林资源管理司司长

毛乌素沙地黑沙蒿水分利用效率环境调控:从叶片到生态系统

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应用生态学报 2024年第4期35卷 997-1006页

作者：翟树琛王天娇李鑫豪郝少荣贾昕查天山刘鹏北京林业大学水土保持学院北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏盐池751500 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083

水分利用效率(WUE)是预测气候变化对生态系统碳、水循环过程的关键指标。以往研究多从单一观测尺度对WUE响应环境的变化进行探究,鲜有研究对不同观测尺度WUE如何响应环境进行论述,这限制了对跨尺度碳水循环的深入理解。本研究选取毛乌... 详细信息

水分利用效率(WUE)是预测气候变化对生态系统碳、水循环过程的关键指标。以往研究多从单一观测尺度对WUE响应环境的变化进行探究,鲜有研究对不同观测尺度WUE如何响应环境进行论述,这限制了对跨尺度碳水循环的深入理解。本研究选取毛乌素沙地优势种黑沙蒿群落,于2022年6—10月,利用固定样地测定与原位连续监测方法对黑沙蒿的光合与蒸腾特征进行观测,分析黑沙蒿叶片、冠层和生态系统水分利用效率季节特征及其环境影响因素。结果表明:叶片水分利用效率(WUE_(L))与冠层水分利用效率(WUE_(T))和生态系统水分利用效率(WUE_(E))的季节变化差异明显。WUE_(L)在6月较大,在8、9月较小,波动范围为0.73~2.98μmol·mmol^(-1);WUE_(T)和WUE_(E)在6月最小,在7、8月最大,波动范围分别为0.10~7.00和0.06~6.25μmol·mmol^(-1)。WUE_(L)与气孔导度呈显著负相关;WUE_(T)与冠层导度和土壤含水量呈显著正相关,与饱和水汽压差呈显著负相关;WUE_(E)与10 cm土层土壤含水量(SWC_(10))呈显著正相关。结构方程模型表明,SWC_(10)和空气温度通过调节气孔导度影响净光合速率和蒸腾速率进而影响WUE_(L);饱和蒸气压差和SWC_(10)通过调节蒸腾速率对WUE_(T)产生影响;土壤含水量、空气温度和饱和蒸气压差通过调节生态系统总初级生产力对WUE_(E)产生影响。未来碳水循环的模型拟合应充分考虑环境因子对不同观测尺度WUE的影响路径与强度。

关键词：黑沙蒿水分利用效率季节变化环境调控

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