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南岭中段森林优势树种及其生态位随海拔梯度变化特征

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植物科学学报 2024年

作者：郭昊赵厚本高亿波冯慧芳周光益李兆佳宝音满达皮志豪王旭海南大学南岭北江源森林生态系统国家定位观测站中国林业科学研究院热带林业研究所广东省森林资源保育中心

本研究在南岭中段海拔400～1800 m天然林保存良好的区域建立45块生态监测样地，并根据这些样地的海拔分布范围和树种组成归类为4种森林植被类型。通过调查评估关键生态位特征参数指标及生态位资源利用假说的论证研究不同海拔梯度优势树... 详细信息

本研究在南岭中段海拔400～1800 m天然林保存良好的区域建立45块生态监测样地，并根据这些样地的海拔分布范围和树种组成归类为4种森林植被类型。通过调查评估关键生态位特征参数指标及生态位资源利用假说的论证研究不同海拔梯度优势树种的差异及其生态位特征。结果表明：（1）不同海拔梯度优势种存在一定差异性，海拔高差越大，优势种组成差异越明显；（2）高海拔的常绿阔叶矮林区域优势树种对资源需求具有高度的一致性、种间竞争最激烈。（3）优势树种的生态位宽度与其重要值呈弱正相关，与重要值变异系数则呈显著负相关；生态位宽度与生态位的重叠和相似性之间存在一定的联系，但这种联系无明显的规律。（4）重要值和生态位宽度较大且变异系数较小的树种为甜槠(Castanopsis eyrei (Champ.) Tutch)、青冈(Cyclobalanopsis glauca (Thunb.) Oerst)和木荷(Schima superba Gardn. et Champ.)，这暗示了这几个树种是南岭中段地区主要的建群树种。（5）中低海拔区域的林分对资源利用方式的划分较符合生态位理论资源利用假说中的随机生态位边界假说；高海拔区域的林分对资源利用方式符合生态位优先占领假说。研究结果可为南岭中段乃至整个南岭山地森林生态系统的可持续经营和植物多样性保护提供理论支持。

关键词：南岭生态位特征资源竞争生态位假说

杉木林改造成阔叶林对根际和非根际土壤磷组分和转化的影响

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广西植物 2024年第8期44卷 1553-1564页

作者：向明珠李佳君黄海梅李昌航肖纳尤业明招礼军黄雪蔓广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室广西高校亚热带人工林培育与利用重点实验室南宁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研究观测站广西凭祥532600 广西壮族自治区河池生态环境监测中心广西河池547000

磷(P)是维持亚热带森林生态系统生产力的关键因子。杉木主要分布于我国亚热带地区,杉木林的土壤酸化,P利用效率低,研究杉木林转化后对土壤P的影响、对生态系统的稳定和森林可持续经营具有重要意义。该研究以南亚热带杉木林采伐迹地上重... 详细信息

磷(P)是维持亚热带森林生态系统生产力的关键因子。杉木主要分布于我国亚热带地区,杉木林的土壤酸化,P利用效率低,研究杉木林转化后对土壤P的影响、对生态系统的稳定和森林可持续经营具有重要意义。该研究以南亚热带杉木林采伐迹地上重新种植的杉木林、红锥林、米老排林和红锥/米老排混交林为研究对象,采集根际土和非根际土,重点探究南亚热带杉木人工林改造成阔叶林后土壤P组分及转化的影响。结果表明:(1)改造后的红锥林、米老排林和红锥/米老排混交林的根际和非根际土壤的微生物生物量P含量及酸性磷酸酶活性均显著高于杉木林,红锥林和红锥/米老排混交林的土壤全P比杉木林和米老排林更容易转化为速效P。(2)红锥林和红锥/米老排混交林的根际和非根际土壤中氯化钙提取P的含量均显著高于杉木林和米老排林,米老排林和红锥/米老排混交林根际和非根际土壤中酶提取P、盐酸提取P和柠檬酸提取P的含量显著高于杉木林和红锥林。(3)RDA结果显示,调控根际和非根际土壤P组分的关键因子分别是土壤含水量和微生物生物量碳。综上认为,将杉木林改造成阔叶林有利于森林土壤P的储存和供应,该研究结果为提高南亚热带人工林土壤P有效性的树种选择和经营管理策略等提供了重要科学依据。

关键词：杉木林阔叶树种根际土壤磷组分南亚热带

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兴隆山青扦液流特征及其与环境因子的关系

兰州大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 84-89,97页

作者：吴国宏陈徵尼王芳王翠英甘肃省林业科学研究院甘肃兴隆山森林生态系统国家定位观测研究站甘肃兴隆山国家级自然保护区管护中心

在2018年5月1日-10月31日,对兴隆山青扦树干液流、气象因子、土壤温湿度和土壤电导率进行连续监测,分析监测期内青扦液流特征及其与环境因子之间的关系.结果表明,不同时间尺度上青扦液流量均呈单峰变化,呈先增后减趋势,相比于晴天,青扦... 详细信息

在2018年5月1日-10月31日,对兴隆山青扦树干液流、气象因子、土壤温湿度和土壤电导率进行连续监测,分析监测期内青扦液流特征及其与环境因子之间的关系.结果表明,不同时间尺度上青扦液流量均呈单峰变化,呈先增后减趋势,相比于晴天,青扦阴天液流启动时间和液流峰值出现时间均存在滞后现象.当年生长季内,青扦蒸腾总量为273.79 mm,日均蒸腾量1.49±0.71 mm.青扦夜间液流活动与日间液流量呈极显著相关.小时和日尺度上影响青扦液流的主要环境因子是土壤电导率和空气温度,可以分别解释78.4%和81.1%的液流量变异,饱和水汽压差是月尺度上的主要影响因子,可以解释月尺度97.3%的液流量变异.

关键词：液流环境因子热扩散法青扦

黑龙江省植被碳-水利用效率时空演变及其驱动机制

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应用生态学报 2024年

作者：李玉露吴雪晴袁野董灵波东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室黑龙江省应急救援保障中心

碳利用效率（CUE）能够反映生物碳同化能力与固碳潜力，水利用效率（WUE）反映植物生产过程中能量转化效率，这两个指标能够表征陆地生态系统碳水循环机制。本研究以MODIS数据产品为基础，逐年计算黑龙江省2001—2020年植被碳-水利用效... 详细信息

碳利用效率（CUE）能够反映生物碳同化能力与固碳潜力，水利用效率（WUE）反映植物生产过程中能量转化效率，这两个指标能够表征陆地生态系统碳水循环机制。本研究以MODIS数据产品为基础，逐年计算黑龙江省2001—2020年植被碳-水利用效率，采用Sen-MK方法、Hurst指数分析、偏相关分析法和残差分析法分析耕地、林地、灌木林地和草地的碳-水利用效率演变趋势及其驱动机制。结果表明：黑龙江省20年间CUE和WUE均值分别为0.550和0.869 g C·m-2·mm-1，均呈现南北高、东西低；2001—2020年研究区54.8%的植被CUE呈现改善趋势，59.6%的植被WUE呈现改善趋势，植被CUE和WUE改善最多的植被类型都是林地，退化最多的都是耕地；植被CUE和WUE均与气温呈负相关，而与降水呈正相关；气候变化和人类活动对植被CUE的贡献率分别是46.6%和53.4%，对植被WUE的贡献率分别为42.3%和57.7%。

关键词：碳利用效率水利用效率气候变化人类活动时空演变

民勤绿洲退耕地土壤微生物群落结构与功能多样性特征

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环境科学 2024年第3期45卷 1821-1829页

作者：李常乐张富王理德赵赫然赵学成张恒平甘肃农业大学林学院兰州730070 甘肃省治沙研究所兰州730070 甘肃河西走廊森林生态系统国家定位观测研究站武威733000 甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心哈溪自然保护站天祝733206

为明确退耕阶段对土壤微生物群落结构和功能的影响,选取3个不同退耕阶段的荒漠绿洲区土壤为研究对象,通过宏基因组测序技术来研究不同阶段退耕地中土壤微生物群落的结构和功能多样性特征.结果表明,3个阶段退耕地土壤中放线菌门(Actinoba... 详细信息

为明确退耕阶段对土壤微生物群落结构和功能的影响,选取3个不同退耕阶段的荒漠绿洲区土壤为研究对象,通过宏基因组测序技术来研究不同阶段退耕地中土壤微生物群落的结构和功能多样性特征.结果表明,3个阶段退耕地土壤中放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度存在显著差异,为优势菌门.与退耕前期相比,退耕修复后期增加了群体感应、卟啉与叶绿素代谢、泛酸盐和辅酶A生物合成以及苯乙烯降解的功能基因比例,且相对丰度存在显著差异(P生态修复中,微生物群落结构和功能组成对不同阶段的土壤修复敏感性可综合相关指标进行考虑.

关键词：民勤绿洲退耕地宏基因组测序功能多样性群落结构

马尾松人工林异龄混交改造对土壤团聚体酶活性及酶化学计量比的影响

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广西科学 2024年第3期31卷 427-438页

作者：黄海梅颜金柳李佳君向明珠李昌航廖树寿黄雪蔓尤业明广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室广西高校亚热带人工林培育与利用重点实验室广西南宁530004 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研究观测站广西凭祥532600

土壤酶活性及酶化学计量比是表征土壤养分限制状况和评估微生物养分需求的关键指标。因此,为探究马尾松(Pinus massoniana)人工林引入一种或多种阔叶树种异龄混交改造对土壤团聚体酶活性和酶化学计量比的影响及其响应机制,本研究以马尾... 详细信息

土壤酶活性及酶化学计量比是表征土壤养分限制状况和评估微生物养分需求的关键指标。因此,为探究马尾松(Pinus massoniana)人工林引入一种或多种阔叶树种异龄混交改造对土壤团聚体酶活性和酶化学计量比的影响及其响应机制,本研究以马尾松人工纯林(PP)、马尾松/红锥(Castanopsis hystrix)异龄混交林(MP)、马尾松/多树种异龄混交林(MMP)为研究对象,测定不同林分类型下原土和不同粒径土壤团聚体碳(C)、氮(N)、磷(P)循环相关的酶活性、土壤理化性质、微生物生物量等指标,分析它们之间的关系,并通过冗余分析(RDA)确定影响土壤酶活性及酶化学计量比的最主要因素。结果表明:①异龄混交改造显著改变了土壤酶活性,表现为MP和MMP均显著高于PP,但MP和MMP之间没有显著差异,且酶活性在微团聚体(根生物量、土壤理化性质、微生物生物量与酶活性、酶化学计量比均有不同程度的相关关系,冗余分析发现微生物生物量碳(MBC)、全氮(TN)、全磷(TP)、微生物生物量磷(MBP)、微生物生物量碳磷比(MBC∶MBP)是影响土壤酶活性的主要驱动因子,而TN、MBC和硝态氮(NO_(3)^(-) N)是影响酶化学计量比的主要因子;③PP、MP和MMP土壤酶C∶N∶P自然对数比分别为1.20∶1.03∶1、1.17∶1.07∶1和1.16∶1.04∶1,表明3种林分的土壤微生物均对C需求较高,微生物生长代谢容易受C限制,而异龄混交改造能有效缓解林分土壤的C限制。综上,马尾松人工林引入阔叶树种可有效提高土壤酶活性,促进土壤养分循环和改善土壤质量,但在经营过程中需注意适当增施氮肥以维持其高效生产力和可持续发展。

关键词：马尾松人工林阔叶树种异龄混交改造土壤酶活性酶化学计量比养分限制

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基于液流径向变化的樟子松蒸腾耗水量估算及影响因素

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植物生态学报 2024年

作者：童郁强吴梦鸽王玲赵实韩叙张彤刘静秦胜金董英豪魏亚伟周永斌沈阳农业大学林学院辽宁辽河平原森林生态系统国家定位观测研究站辽宁省林业发展服务中心大连大学生命健康学院

樟子松(***)是辽西北半干旱区主要的人工林造林树种,准确估算其蒸腾耗水量对樟子松人工林的科学管理具有重要意义。该研究采用基于多点(不同规格) TDP探针研究30年生樟子松树干液流的径向变化特征及其对树木蒸腾耗水量的影响。结果表明... 详细信息

樟子松(***)是辽西北半干旱区主要的人工林造林树种,准确估算其蒸腾耗水量对樟子松人工林的科学管理具有重要意义。该研究采用基于多点(不同规格) TDP探针研究30年生樟子松树干液流的径向变化特征及其对树木蒸腾耗水量的影响。结果表明:樟子松树干液流在径向上存在较大的差异且随着季节的变化径向模式也会发生变化。在8月,樟子松树干液流呈现明显的单峰径向模式,在距最外侧边材15mm处达到峰值,而在10月,樟子松径向模式表现出较大的差异,从边材的外侧到心材逐渐下降。基于液流径向变化,估算出30年生樟子松在8月和10月日蒸腾量分别在25.32–27.45和14.05–16.49 kg之间,其中,边材外侧0–20 mm的蒸腾量占据了整株蒸腾量的绝大部分。通过单点估算樟子松整株蒸腾量会产生较大误差,误差最高可达133.22%。樟子松各深度(5、15、25mm)的液流通量密度之间存在显著的关联性,每个深度的液流通量密度与基于边材面积加权平均的液流通量密度之间的线性方程拟合度较好,通过转换方程可以达到使用单点来估算整株蒸腾量的目的。光合有效辐射对樟子松各深度的液流影响最大,但不同深度的液流对气象因素的响应程度不同,因此不能以单深度的液流通量密度受气象因素的影响程度来预估气象因素对整株蒸腾耗水量的影响。

关键词：树干液流樟子松人工林径向变化蒸腾气象因子

喀斯特11种典型生态恢复树种凋落叶分解及其对土壤碳排放的激发效应

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生态学报 2024年第8期44卷 3397-3407页

作者：巢林欧梦菲陈健卢卫福马琳李忠国黄柏华明安刚张建兵胡宝清刘艳艳南宁师范大学地理科学与规划学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁530001 中国科学院华南植物园中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650 湖南会同森林生态系统国家野外科学观测研究站会同418307 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凭祥532600

旨在探究喀斯特地区退化生态系统植被恢复树种凋落叶分解过程及其对土壤碳排放的激发效应,为选择合适的树种进行植被恢复提供数据支持。以中国林科院热带林业实验中心大青山石山树木园11种适应性强、耐干旱贫瘠的优良石山树种为研究对象... 详细信息

旨在探究喀斯特地区退化生态系统植被恢复树种凋落叶分解过程及其对土壤碳排放的激发效应,为选择合适的树种进行植被恢复提供数据支持。以中国林科院热带林业实验中心大青山石山树木园11种适应性强、耐干旱贫瘠的优良石山树种为研究对象,利用13C自然丰度法区分凋落叶和土壤来源CO_(2)并量化土壤激发效应,比较不同生态恢复树种凋落叶分解及其激发效应的差异,探讨凋落物分解及其激发效应与凋落物性状之间的关联。结果表明:(1)11个生态恢复树种凋落叶在碳相关化学性质(水溶性碳、半纤维素和单宁含量等)、养分含量(磷和镁含量等)及化学计量特征(碳磷比和氮磷比)等方面均表现出较高程度变异。(2)不同生态恢复树种凋落叶分解及其诱导的土壤激发效应具有极显著差异(P生态恢复树种凋落叶平均分解了35.3%,其中海南椴分解最快,达到50%,而青冈栎分解最慢,仅分解16.5%。(3)总体上看,凋落叶处理的土壤呼吸速率(5.1 mg C kg^(-1)土壤d^(-1))是对照土壤呼吸速率(2.3 mg C kg^(-1)土壤d^(-1))的2.2倍,凋落叶添加显著促进土壤有机碳分解,平均达到37.6%;其中海南椴、割舌树和任豆凋落叶输入则抑制土壤有机碳分解(抑制程度分别为-13.2%、-6.9%和-22.5%),产生负激发效应。(4)凋落叶分解与非结构性碳(r=0.63,P=0.04)和水溶性碳(r=0.91,P生态恢复树种凋落叶分解变异的98%;然而,凋落叶性状与土壤激发效应强度之间并没有显著相关性。从土壤养分归还角度考虑,喀斯特退化生态系统恢复树种可以选择光皮梾木、海南椴、顶果木和降香黄檀等凋落叶分解较快的树种,以促进土壤养分循环和植被恢复;另一方面,从土壤碳固持角度来看,海南椴、任豆和割舌树等凋落叶输入会抑制土壤有机碳分解,从而有利于提高退化生态系统土壤碳封存能力。

关键词： 13C自然丰度 C4土壤凋落物性状土壤有机碳土壤碳排放激发效应

鲁中南山区侵蚀性降雨及典型作物对坡面产流产沙影响研究

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 69-76页

作者：张哲方政董智吴其聪潘嘉琛刘超安淳淳山东省泰安市水文中心山东泰安271000 山东农业大学林学院/泰山森林生态系统国家定位观测研究站山东泰安271018

为研究降雨量、降雨历时、降雨强度等降雨因素及典型作物对坡面产流产沙的影响,基于K-均值聚类分析法对山东省泰安市东周小流域2014-2020年77次侵蚀性降雨进行分类,并进一步分析不同降雨类型下不同作物产流产沙特征及对各降雨指标的响应... 详细信息

为研究降雨量、降雨历时、降雨强度等降雨因素及典型作物对坡面产流产沙的影响,基于K-均值聚类分析法对山东省泰安市东周小流域2014-2020年77次侵蚀性降雨进行分类,并进一步分析不同降雨类型下不同作物产流产沙特征及对各降雨指标的响应.结果表明:①研究区侵蚀性降雨可以分为Ⅰ型(小雨量、短历时、大雨强)、Ⅱ型(大雨量、长历时、小雨强)、Ⅲ型(中雨量、中历时、小雨强)3类.各降雨频率为67.53%,3.9%,28.57%,占研究期内总降雨量的44.2%,14.02%,41.78%.②各径流小区产流和土壤流失量从大到小依次为大豆、裸地、地瓜、花生,花生和地瓜对径流和泥沙的削减效果相对较好.在Ⅱ型条件下,各小区产流产沙量最大,Ⅲ型次之,Ⅰ型最小;但当Ⅰ型和Ⅲ型雨频率较高时,产流产沙量也较大.③对坡面产流产沙影响最大的因素为降雨量,当作物种类不同时,影响次之的因素有所差别.径流对降雨因素的响应程度高于土壤流失量,控制产流发生可在一定程度上有效降低土壤流失量.

关键词：侵蚀性降雨典型作物产流产沙鲁中南山区