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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

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喀斯特栎类老龄林的空间结构分析

林业科学研究 2024年第2期37卷 104-114页

作者：骆秀琼何吉安李远发广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室广西南宁530004 来宾金秀大瑶山森林生态系统广西野外科学观测研究站广西来宾545700

[目的]研究喀斯特栎类老龄林的分布格局、空间关联和标记特征,探明垂直分层在喀斯特森林生物多样性维系中的作用。[方法]在中国西南地区南盘江流域的喀斯特老龄林(>300 a)中建立1块面积为200 m×110 m的固定样地,依据树高和物种组分将... 详细信息

[目的]研究喀斯特栎类老龄林的分布格局、空间关联和标记特征,探明垂直分层在喀斯特森林生物多样性维系中的作用。[方法]在中国西南地区南盘江流域的喀斯特老龄林(>300 a)中建立1块面积为200 m×110 m的固定样地,依据树高和物种组分将树木划分为林分上层和林分下层,用负指数函数分析了径阶与物种多度和丰富度的数量关系,用双相关函数g(r)分析林分上层、林分下层以及它们各自主要种群的分布格局和空间关联,用标记相关函数kmm(r)分析树种和树木大小的空间分布。[结果](1)林分、林分上层和林分下层的径阶分布均呈倒J型,林分和林分下层的物种丰富度随径阶的增大而减小,而林分上层则呈先升后降的趋势;(2)林分上层在多数尺度上呈规则或随机分布,仅在小尺度(r=0~1 m、4~6 m)上表现为聚集分布,林分下层的聚集强度和尺度皆大于林分上层;(3)林分上层和林分下层之间,以及它们各自的主要种群之间均以随机关联为主,只有个别种间对在小尺度(r=0~2 m)上呈正关联或负关联;(4)林分和林分下层在所有观测尺度上表现为同种聚集,强度明显大于林分上层;林分和林分上层的个体大小分化明显,小径木聚集。林分下层的个体大小相近,在多数尺度上混生。[结论]垂直分层决定了林分上层、林分下层的物种组分、多度、分布格局和空间关联,在物种共存和多样性维持中扮演重要角色。

关键词：喀斯特老龄林垂直分层大小分化分布格局

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

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黑河上游年径流模拟模型优选与归因分析

北京林业大学学报 2024年第3期46卷 80-90页

作者：吴子晗计嘉晨张帆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】本研究旨在深入探究人类活动与气候变化对黑河上游年径流量的影响,为区域水资源保护与规划利用提供科学支持。【方法】研究综合Mann-Kendall非参数统计检验、Pettitt检验和滑动t检验方法,对1954—2020年黑河上游年径流序列进行... 详细信息

【目的】本研究旨在深入探究人类活动与气候变化对黑河上游年径流量的影响,为区域水资源保护与规划利用提供科学支持。【方法】研究综合Mann-Kendall非参数统计检验、Pettitt检验和滑动t检验方法,对1954—2020年黑河上游年径流序列进行趋势检验,识别年径流序列趋势变化的突变点并划分基准期与分析期。在此基础上,采用BP神经网络模型、灰色时间序列模型和多元线性回归模型,模拟基准期年径流变化,优选模拟效果最佳模型,进而借助优选模型与径流变化归因方法,定量解析人类活动与气候变化要素对年径流变化的驱动规律。【结果】趋势检验发现,年径流序列在1982年和2006年前后发生了突变,黑河上游年径流序列可划分为1954—1982年(基准期)、1982—2006年(分析期1)和2006—2020年(分析期2)3个阶段。在基准期年径流序列的模拟中,BP神经网络模型在验证期的相对误差(0.79%)、纳什效率系数(0.84)与拟合优度(0.84)3个参数上相较其他模型优势明显。借助神经网络模型进行年径流变化归因分析,发现人类活动导致年径流在1982—2020年间减少的平均值为7.56×10^(8) m^(3)。但2006—2020年间黑河上游人类活动对径流的负面贡献率较1982—2006年间减少约18.00%。详细解析气候变化对年径流量的影响,发现在2006—2020年间,降水量与蒸散发对年径流的贡献率较1954—1982年分别增加约11.00%和8.00%。【结论】BP神经网络模型对于黑河上游年径流序列模拟有较好效果,模拟合格率达94.23%,最大误差仅为1.36%;黑河流域上游年径流量序列在1982年和2006年发生了趋势突变,1982年后人类活动强度增大导致上游年径流量减小,2006年后黑河流域综合治理效果显现,人类活动对年径流量的负面效应减弱;1982—2020年期间的气候变化影响中,蒸散发与降水对径流的贡献分别占46.57%与53.43%。

关键词：年径流模拟归因分析人类活动气候变化黑河上游

蒸汽浴-流动分析仪法测定土壤有机碳含量的方法

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中国土壤与肥料 2024年第2期 228-234页

作者：李朝英郑路明安刚王亚南中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600 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

为了准确高效批量测定土壤有机碳含量,采用比色管代替消煮管,蒸汽加热消煮土壤,利用流动分析仪法测定有机碳。并将此方法与重铬酸钾氧化-外加热法(常规通用)进行了比较,探讨方法的可行性。结果表明,蒸汽浴-流动分析仪法测定土壤有机碳... 详细信息

为了准确高效批量测定土壤有机碳含量,采用比色管代替消煮管,蒸汽加热消煮土壤,利用流动分析仪法测定有机碳。并将此方法与重铬酸钾氧化-外加热法(常规通用)进行了比较,探讨方法的可行性。结果表明,蒸汽浴-流动分析仪法测定土壤有机碳含量重复性试验的相对标准偏差为3.19%~9.41%,回收率为92.21%~97.63%。方法精密度及准确性良好。所测结果与重铬酸钾氧化-外加热法无显著性差异(P>0.05),两种方法拟合的回归方程:y(蒸汽浴-流动分析仪法)=0.947x(重铬酸钾氧化-外加热法)+1.621(r^(2)=0.933),两者呈良好的相关性。用两种方法测定200个土壤有机碳,蒸汽浴-流动分析仪法的检测用时是重铬酸钾氧化-外加热法用时的68%,人工操作用时是重铬酸钾氧化-外加热法用时的44%,蒸汽浴-流动分析仪法无需使用硫酸亚铁,重铬酸钾、硫酸和水用量为重铬酸钾氧化-外加热法的40%。蒸汽浴-流动分析仪法省工省时,人员工作强度低,试剂用量少,环境危害降低,检测准确高效,经济安全,可推荐为大批量土壤有机碳含量测定的方法。

关键词：蒸汽浴流动分析仪法土壤有机碳

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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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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基于氢氧同位素示踪的黄土区不同植被类型小流域降雨⁃径流分割

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应用生态学报 2024年第2期35卷 399-406页

作者：左玉珠潘成忠马勇星马岚北京师范大学北京100875 北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083

流域径流过程及其组分来源识别是水资源合理利用的前提。为明确植被类型对流域径流组分的影响与定量贡献,本研究以山西吉县蔡家川主沟流域及5个不同植被类型小流域为研究对象,监测2场典型降雨产流过程及其氢氧同位素时空变化特征,探讨... 详细信息

流域径流过程及其组分来源识别是水资源合理利用的前提。为明确植被类型对流域径流组分的影响与定量贡献,本研究以山西吉县蔡家川主沟流域及5个不同植被类型小流域为研究对象,监测2场典型降雨产流过程及其氢氧同位素时空变化特征,探讨小流域径流过程差异及其组分来源。结果表明:在中雨条件下,事件水对各个流域河道流量的贡献率为封禁森林(94.3%)>蔡家川主沟(83.1%)>农牧复合(64.3%)>人工⁃次生林(52.4%)>农地(0.3%)>次生林(0.0%);而在小雨条件下,人工⁃次生林(52.4%)>封禁森林(58.5%)>农地(40.6%)>次生林(15.8%)>农牧复合(12.5%)>蔡家川主沟(9.3%),次生林、封禁森林小流域事件水对径流贡献率大于人工林,次生林具有更强的径流调蓄能力。封禁森林、农牧复合流域在中雨强度条件下事件水的贡献率大于小雨强度条件,而农地、人工⁃次生林、次生林流域则相反。事件水对林地小流域径流贡献率大于农地小流域,可能与农地小流域沟口建有淤地坝有关。本研究结果可为晋西黄土区水源涵养和径流变化归因分析提供科学依据。

关键词：氢氧同位素二元混合模型径流分割蔡家川小流域

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