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武夷山西坡退耕还林对土壤溶解性有机质含量和生物降解性的影响

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水土保持研究 2024年第2期31卷 52-59页

作者：魏志聪罗晓敏石福习曹俊林毛瑢江西农业大学林学院国家林业和草原局鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复实验室南昌330045 江西马头山森林生态系统定位观测研究站江西资溪335300 江西马头山国家级自然保护区管理局江西资溪335300

[目的]揭示典型人工林土壤溶解性有机质(DOM)含量和生物降解性及其影响因素,为评估武夷山西坡退耕还林工程的生态服务功能提供科学支撑。[方法]选取江西省武夷山西坡杉木林、枫香林、枫香-木荷混交林和弃耕地,调查了0—10 cm和10—30 c... 详细信息

[目的]揭示典型人工林土壤溶解性有机质(DOM)含量和生物降解性及其影响因素,为评估武夷山西坡退耕还林工程的生态服务功能提供科学支撑。[方法]选取江西省武夷山西坡杉木林、枫香林、枫香-木荷混交林和弃耕地,调查了0—10 cm和10—30 cm土壤溶解性有机碳(DOC)、溶解性全氮(DTN)和溶解性全磷(DTP)浓度以及DOM芳香化程度,分析了土壤DOM生物降解性及其影响因素。[结果](1)退耕还林对土壤DOM含量的影响趋势取决于造林树种,但退耕还林地土壤DOC∶DTP和DTN∶DTP均高于弃耕地;(2)在0—10 cm中,枫香林土壤DOM的芳香族碳含量高于弃耕地,在10—30 cm中,杉木林土壤DOM的芳香族碳含量则低于弃耕地;(3)枫香林和混交林0—10 cm土壤DOM生物降解性均低于弃耕地,而杉木林10—30 cm土壤DOM生物降解性则高于弃耕地;(4)土壤DOM生物降解性与DOC∶DTN∶DTP化学计量比无显著相关,但与芳香族碳含量存在显著负相关关系,即碳质量调控土壤DOM生物降解性。[结论]树种决定着武夷山西坡退耕还林地土壤DOM数量和芳香化程度,而且碳质量是驱动退耕还林后土壤DOM生物降解性变化的主要因素。这些研究结果有助于理解和评估亚热带地区退耕还林工程的土壤碳汇功能。

关键词：生态化学计量学生物降解性土壤溶解性有机碳亚热带森林造林

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中国南北方植物对土壤加固机制的差异性

农业工程学报 2024年第8期40卷 98-106页

作者：王丹马超王云琦王玉杰吕柏伟徐淑蕾朱锦奇南昌大学流域碳中和教育部工程研究中心江西生态文明研究院资源与环境学院南昌330031 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 山西省交通环境保护中心站(有限公司) 太原030032

为深入分析植物对土壤加固的影响效益和机制,该研究选取重庆缙云山地区和陕西延安黄土丘陵区种植一年的乔木(火炬树、榆树)和灌木(荆条、酸枣),测定其根系形态、力学参数和土壤的抗剪强度,通过RBMw模型计算根系固土效益,综合评估不同植... 详细信息

为深入分析植物对土壤加固的影响效益和机制,该研究选取重庆缙云山地区和陕西延安黄土丘陵区种植一年的乔木(火炬树、榆树)和灌木(荆条、酸枣),测定其根系形态、力学参数和土壤的抗剪强度,通过RBMw模型计算根系固土效益,综合评估不同植物的固土效能和贡献度。结果表明:2地种植的物种平均根直径的差异不显著(P>0.05),重庆种植的乔木(火炬树、榆树)的根长、分叉数和根尖数显著高于延安,灌木未出现显著差异(P研究结果可为不同地区固土护坡的树种选择提供理论依据。

关键词：土壤根系植物抗拉特性抗剪强度综合固土能力

2种马尾松混交林土壤微生物特性及其与团聚体稳定性耦合关系

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江西农业大学学报 2024年第3期46卷 543-557页

作者：杨洪炳肖文发曾立雄雷蕾李春蕾中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所/国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 湖北秭归三峡库区生态系统国家定位观测研究站湖北宜昌443699

【目的】探究2种马尾松人工混交林间土壤微生物群落结构差异,以及2种林分土壤团聚体稳定性与其微生物群落结构、土壤酶活性的耦合关系。【方法】以三峡库区马尾松杉木混交林和马尾松杉木栎类混交林为研究对象,通过比较分析0~10 cm土层... 详细信息

【目的】探究2种马尾松人工混交林间土壤微生物群落结构差异,以及2种林分土壤团聚体稳定性与其微生物群落结构、土壤酶活性的耦合关系。【方法】以三峡库区马尾松杉木混交林和马尾松杉木栎类混交林为研究对象,通过比较分析0~10 cm土层的不同粒径土壤团聚体微生物群落结构及微生物生长代谢现状,探究影响团聚体稳定性和微生物群落结构的主要影响因素。【结果】(1)2种马尾松混交林之间的土壤团聚体稳定性、微生物总生物量及其群落多样性均无明显差异;(2)从酶化学计量特征来看,2种马尾松混交林土壤微生物生长代谢受到磷(P)限制;(3)土壤丛枝菌根真菌、放线菌和革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌的生物量在不同粒径土壤团聚体之间无明显差异;(4)土壤全钾含量对微生物群落结构影响程度最大。大团聚体中N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAG)活性是驱动土壤团聚体稳定性的关键因素。【结论】为提高三峡库区马尾松林地土壤质量,应多关注NAG活性对环境变化的响应。为缓解P限制对植被生长发育的影响,可在马尾松人工林中营造P分配能力更强和P利用效率更高的树种。

关键词：三峡库区马尾松混交林团聚体稳定性酶化学计量微生物养分限制微生物群落结构

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作物水分胁迫指数模型中下限温度的参数化:以栓皮栎人工林为例

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应用生态学报 2024年第7期35卷 1866-1876页

作者：巴音吉刘琳奇彭青张功陆森罗坤水张劲松中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心山东烟台264000 江西省林业科学院/江西南昌城市生态系统定位观测研究站南昌330013 江西农业大学南昌330013 中国林业科学研究院林业研究所北京100091 河南小浪底森林生态系统国家野外科学观测研究站河南济源454650

作物水分胁迫指数(CWSI)模型中的下限温度指水分充足时的冠层温度(T_(c))或冠气温差(dT),对模型量化植被水分状况精度有较大影响。目前,基于数据驱动方法直接估算下限温度已在大田作物中取得成功,但尚未见其在森林生态系统中的适用性报... 详细信息

作物水分胁迫指数(CWSI)模型中的下限温度指水分充足时的冠层温度(T_(c))或冠气温差(dT),对模型量化植被水分状况精度有较大影响。目前,基于数据驱动方法直接估算下限温度已在大田作物中取得成功,但尚未见其在森林生态系统中的适用性报道。本研究以太行山南麓栓皮栎人工林为研究对象,连续同步观测T_(c)和气象数据,评估使用多元线性回归模型和BP神经网络模型估算下限温度的可行性,以及CWSI指示人工林水分状况的精度。结果表明:在不具备灌溉条件的森林生态系统中,将以土壤含水量、风速、净辐射、饱和水汽压差、气温作为输入参数的多元线性回归模型与BP神经网络模型中的土壤水分条件设为饱和,即可获得下限温度;将下限温度与理论公式确定的上限温度结合,对实测T_(c)或dT进行归一化获得CWSI,可实现对栓皮栎人工林水分状况的无损、快速、自动诊断。其中,基于BP神经网络模型确定的水分充足条件下的dT作为下限温度,并与上限温度结合获得CWSI,最适合精准量化人工林水分状况,与实测水分状况之间的决定系数、均方根误差和一致性指数分别为0.81、0.08和0.90。本研究结果可为森林生态系统水分状况的高效、精准监测提供参考方法。

关键词：作物水分胁迫指数 BP神经网络模型水分诊断下限温度

不同环境功能区大气颗粒物中水溶性有机碳的污染特征及其吸光性研究

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环境科学学报 2024年第4期44卷 252-262页

作者：丁润萍程振宇陆国繁彭琬钰韦玉贵幸娇萍叶清刘苑秋王燕江西农业大学鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室南昌330045 江西农业大学林学院南昌330045

为了探究不同环境功能区水溶性有机碳(WSOC)光学特性的差异及其影响因素,本研究采集了江西农业大学(城区)、南昌梅岭森林公园(郊区)和庐山风景区(背景点)的大气细颗粒物(PM_(2.5))样品.采用总有机碳分析仪和紫外可见分光光度计对WSOC浓... 详细信息

为了探究不同环境功能区水溶性有机碳(WSOC)光学特性的差异及其影响因素,本研究采集了江西农业大学(城区)、南昌梅岭森林公园(郊区)和庐山风景区(背景点)的大气细颗粒物(PM_(2.5))样品.采用总有机碳分析仪和紫外可见分光光度计对WSOC浓度及吸光系数(Abs_(365))、质量吸收效率(MAE_(365))和吸收波长指数(AAE)进行测量与估算.结果表明,城区、郊区和背景点均存在不同程度的PM_(2.5)污染,浓度水平呈城区>郊区>背景点的趋势.WSOC浓度水平呈郊区>城区>背景点的趋势,郊区和城区WSOC浓度与PM_(2.5)浓度有显著的相关性,而背景点没有显著相关性,说明城区和郊区的WSOC与PM_(2.5)颗粒物来源更具有同源性.WSOC的Abs_(365)呈城区>郊区>背景点的特点,3个观测点WSOC均存在一定量的吸光性物质,且城区的WSOC含有更多的吸光性物质.WSOC的MAE_(365)呈城区>背景点≈郊区的特点,说明城区的WSOC中有更强吸光性物质.郊区和背景点WSOC的MAE_(365)值相近,说明虽然背景点WSOC中含有较少的吸光性物质,但其含有的吸光性物质具有更强的吸光能力.3个观测点WSOC的AAE值接近,但分布范围有所不同.郊区的AAE值变化范围较大,WSOC的来源可能更为复杂.城区和背景点的AAE分布在4.7~7.0水平的占比较大,说明二次有机气溶胶(SOA)可能是城区和背景点WSOC的主要来源.WSOC的Abs_(365)与WSOC含量有关,随污染程度增加而增加.而WSOC的MAE_(365)与WSOC含量和Abs_(365)大小无关,高污染水平下不一定具有高MAE_(365).高污染水平下WSOC的吸光性更倾向于短波长,且污染水平越高,WSOC的Abs、MAE的波长依赖性越强.

关键词： PM_(2.5) 水溶性有机碳(WSOC) 光学特性不同环境功能区

海南热带天然林木本植物多样性对地上生物量的影响及其尺度效应

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北京林业大学学报 2024年

作者：姚杰丁易周超凡田立新臧润国中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室海南霸王岭森林生态系统国家定位观测研究站南京林业大学南方林业创新中心林木资源高效生产全国重点实验室国家林业和草原局森林经营与生长模拟实验室中国林业科学研究院资源信息研究所江西省林业资源监测中心

【目的】阐明海南热带天然林木本植物α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响、相对重要性及其尺度效应，以期丰富生物多样性与生态系统功能关系研究的理论框架。【方法】基于海南热带天然林内建立的30个1 hm2动态监测样地，利用植被... 详细信息

【目的】阐明海南热带天然林木本植物α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响、相对重要性及其尺度效应，以期丰富生物多样性与生态系统功能关系研究的理论框架。【方法】基于海南热带天然林内建立的30个1 hm2动态监测样地，利用植被调查、树木空间分布和环境因子测定等数据，采用空间多尺度设计和多元线性回归模型探讨热带天然林中木本植物多样性、环境异质性与地上生物量之间的关系及其随不同空间尺度的变化规律。【结果】（1）30个1 hm2样地中α-多样性和β-多样性均值分别为（10.85±3.63）和（0.30±0.16）。α-多样性在不同空间尺度上未表现出显著的变化；β-多样性表现出随空间尺度增大而增加的趋势。（2）α-多样性和β-多样性对地上生物量的影响均为显著的正效应且多样性的影响强度随空间尺度表现出较为一致的变化趋势。（3）木本植物多样性对地上生物量的影响随空间尺度的增加表现为先增加（较小尺度400～3 600 m2）、然后趋于平缓（中尺度3 600～6 400 m2），最后下降（较大尺度6 400～10 000 m2）的趋势。（4）α-多样性对地上生物量的正效应显著强于β-多样性。（5）环境因子对地上生物量的影响均为正效应，且影响强度随空间尺度的增加而增加。【结论】本研究证实了生物多样性与生态系统功能关系存在明显的尺度依赖性，表明影响BEF关系的主要机制可能会因不同的空间尺度而变化。单一的空间尺度或局域小尺度的研究不足以充分、全面地理解BEF关系的影响机制。尽管在解释地上生物量变异方面，β-多样性的作用低于α-多样性，但本研究通过实证分析，揭示了β-多样性在促进生态系统功能中的重要作用。这为进一步探索跨空间尺度的生物多样性与生态系统功能关系提供了新的思路和分析视角。未来的研究应充分考虑β-多样性与多种生态系统功能（生态系统多功能性）之间的关系，以及β-多样性在不同空间尺度（如局域、区域和景观尺度）上对生态系统多功能性的影响机制。

关键词：生物多样性与生态系统功能 β-多样性尺度依赖性木本植物多样性生物量热带天然林

城市森林树冠覆盖特征与景观生态变化——以南昌市为例

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南方林业科学 2024年第2期52卷 27-31页

作者：唐星林王华罗坤水黄文超万剑彪狄岚江西省林业科学院江西南昌城市生态系统国家定位观测研究站南昌市城市森林生态重点实验室江西南昌330013

为揭示南昌市城市森林树冠覆盖特征及景观生态变化,进一步为生态建设提供参考,本研究利用ERDAS 2014、eCognition Developer 9.0和Fragstats 4.2.1等软件解译并分析了南昌市主城区2015―2019年林木树冠覆盖特征和景观格局变化。结果表明... 详细信息

为揭示南昌市城市森林树冠覆盖特征及景观生态变化,进一步为生态建设提供参考,本研究利用ERDAS 2014、eCognition Developer 9.0和Fragstats 4.2.1等软件解译并分析了南昌市主城区2015―2019年林木树冠覆盖特征和景观格局变化。结果表明:在景观水平上,2015―2019年间,南昌市主城区景观斑块数量从51344个增长至71707个,斑块密度从0.527个·hm^(-2)增长至0.740个·hm^(-2),景观形状指数从237.7增长到260.4。在斑块类型水平上,2015年南昌市主城区不透水地表面积最多,为43289.9 hm^(2);林木树冠覆盖面积次之,为21129.5 hm^(2);裸地面积最少,为1255.8 hm^(2)。2019年不同地类面积发生了不同程度的变化,草地和裸地面积分别减少了45.9%和34.2%,林木树冠覆盖面积增加了2.7%。总之,研究期间南昌市主城区城市森林呈现总面积增长和景观破碎化现象,建设用地面积仍在增长。

关键词：城市森林景观格局动态树冠覆盖变化南昌

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温度对不同种源南酸枣叶片性状可塑性的影响

热带亚热带植物学报 2024年

作者：李婷叶学敏孙荣喜吴南生江西农业大学林学院南酸枣研究所亚热带森林资源培育江西省重点实验室江西省林业科学院南昌城市生态系统国家定位观测研究站

性状可塑性是植物适应气候变化的关键，然而，如今对气候因子如何影响植物性状可塑性的认识仍然有限。该研究以14个种源的南酸枣为研究对象，通过同质园实验研究不同种源南酸枣在温度和降水梯度下的叶片性状可塑性。结果表明，南酸枣叶... 详细信息

性状可塑性是植物适应气候变化的关键，然而，如今对气候因子如何影响植物性状可塑性的认识仍然有限。该研究以14个种源的南酸枣为研究对象，通过同质园实验研究不同种源南酸枣在温度和降水梯度下的叶片性状可塑性。结果表明，南酸枣叶片性状可塑性为0.034～0.236。不同种源南酸枣性状可塑性在温度梯度表现出显著变异，但除非结构性碳水化合物可塑性外，其他性状可塑性和降水因子无关。其中，叶长可塑性与年均温、最湿季均温和最冷季均温呈显著正相关，叶面积可塑性与年均温和最冷季均温均呈显著正相关，与平均气温日较差呈显著负相关，相对含水率可塑性与年均温和最冷季均温呈显著正相关，非结构性碳水化合物含量可塑性与年均温和最冷季均温呈显著负相关。温度因子对南酸枣性状可塑性有驱动作用，叶片表型可塑性的变异可能是种群在长期进化中对温度变化的主要适应策略。该研究厘清了温度和降水与性状可塑性的关系，可为预测气候变化背景下南酸枣适应性变化以及种质资源保护提供科学参考。

关键词：南酸枣变异系数叶片功能性状温度降水种源试验

九连山常绿阔叶林区系动态特征及其对雪灾的响应

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生物灾害科学 2024年第2期47卷 291-299页

作者：黄钦秀宋育英刘虹冰曾施绮杨世赟陈伏生卜文圣江西农业大学林学院/国家林业与草原局鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复重点实验室江西南昌330045 江西九连山国家级自然保护区管理局江西龙南341700 九江市林业局江西九江332001 江西九连山森林生态系统国家定位观测研究站江西南昌330045

【目的】旨在探究九连山常绿阔叶林的区系动态特征,以及2008年雪灾对九连山植被区系特征的影响。【方法】基于九连山6 hm2样地、车八岭20 hm2样地、鼎湖山20 hm2样地、古田山24 hm2样地以及天童20 hm2样地的调查数据,探讨空间尺度上的... 详细信息

【目的】旨在探究九连山常绿阔叶林的区系动态特征,以及2008年雪灾对九连山植被区系特征的影响。【方法】基于九连山6 hm2样地、车八岭20 hm2样地、鼎湖山20 hm2样地、古田山24 hm2样地以及天童20 hm2样地的调查数据,探讨空间尺度上的区系特征差异;基于2008年重大雪灾时建立的九连山4 hm2样地和2022年的复查数据,探讨雪灾对植被区系的时间动态影响。【结果】九连山6hm2样地的木本植物有25061株,分属50科92属213种,热带分布类型和温带分布类型的科分别占总科数的52%和22%,热带分布类型和温带分布类型的属分别占总属数的68%和30%,与其他样地种的相似性均低于50%。与其他样地相比,九连山6hm2样地的面积最小,物种数却最多。与2008年九连山4 hm2样地相比,2022年九连山4 hm2样地消失了12科23属49种,新增了1科7属29种,且相似性系数极高。【结论】九连山植被处于南亚热带与中亚热带的植被过渡地带,偏向于中亚热带,是一个物种保存丰富、特异性和分化程度较高的区域。2008年重大雪灾对九连山常绿阔叶林产生了一定程度的干扰,历经14年仍未完全恢复。

关键词：九连山雪灾植物区系物种组成相似性系数