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浙西南山区典型混交林分地下竞争分析研究

生态与农村环境学报 2024年

作者：王筱迪张勇叶丽敏刘自强南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京林业大学林草学院水土保持学院西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室浙江省林业局景宁畲族自治县生态林业发展中心

混交林分的地下竞争是揭示植物群落中物种配置、竞争策略和共存机制的重要切入点，但目前研究仍缺乏对地下竞争程度的定量分析。本研究借助稳定同位素技术，利用PS指数和Levins重叠指数量化分析，探究浙西南山区典型林分深山含笑（Miche... 详细信息

混交林分的地下竞争是揭示植物群落中物种配置、竞争策略和共存机制的重要切入点，但目前研究仍缺乏对地下竞争程度的定量分析。本研究借助稳定同位素技术，利用PS指数和Levins重叠指数量化分析，探究浙西南山区典型林分深山含笑（Michelia maudiae）×枫香（Liquidambar formosana）（M×L）、深山含笑×日本扁柏（Chamaecyparis obtusa）（M×C）混交林的水源、根系的竞争关系。研究结果表明，M×L中深山含笑主要吸收80～100 cm土壤水（67.2%），枫香均匀的吸收各层土壤水。M×C中深山含笑主要吸收80～100 cm土壤水（83.9%），日本扁柏主要吸收0～20 cm土壤水（38.3%）。M×L在0～20、80～100 cm土层的水源竞争指数（0.95、0.84）高于M×C（0.68、0.60）。同时根系竞争指数表明M×L在深层土壤且远离树干处的根系竞争能力强，M×C在浅层土壤且靠近树干处的根系竞争能力强。在浙西南山区应采取深山含笑与日本扁柏的混交模式，研究结果为亚热带森林常见树种深山含笑的造林模式和造林树种的选择提供参考依据。

关键词：水分利用策略水源竞争根系竞争贝叶斯模型

侵蚀黄土不同粒级抑制CO_(2)排放的有效沉积厚度

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水土保持研究 2024年第6期31卷 119-129页

作者：王文倩宋媛张辉郭胜利栗现文胡亚鲜中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049 西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

[目的]探讨沉积泥沙粒级及厚度对剖面CO_(2)传输过程的影响,明确不同含水率条件下侵蚀黄土不同粒级抑制CO_(2)排放的有效沉积厚度,为完善沉积区有机碳矿化和排放过程提供理论依据。[方法]通过沉降速度分选为4个粒级(≥250μm,250~125μm... 详细信息

[目的]探讨沉积泥沙粒级及厚度对剖面CO_(2)传输过程的影响,明确不同含水率条件下侵蚀黄土不同粒级抑制CO_(2)排放的有效沉积厚度,为完善沉积区有机碳矿化和排放过程提供理论依据。[方法]通过沉降速度分选为4个粒级(≥250μm,250~125μm,125~63μm,≤63μm),各粒级分别在静态水体中沉积形成0.4 cm,0.7 cm,1.4 cm和2 cm共4个薄层沉积厚度。各沉积土柱保持田间持水量,先进行恒湿自矿化(7 d),后将^(13)C葡萄糖标记黄土置于土柱底部作为独立CO_(2)释放源,进行^(13)C标记CO_(2)示踪(7 d),最后将各土柱自然干裂(7 d),对比这3个阶段的CO_(2)释放效率和^(13)C相对丰度变化特征。[结果](1)各土柱的平均CO_(2)通量在恒湿自矿化阶段(无^(13)C标记CO_(2)释放源)为0.21μg/(cm^(2)·h),略低于^(13)C标记CO_(2)示踪阶段的0.35μg/(cm^(2)·h),且两者均显著低于自然干裂阶段0.9μg/(cm^(2)·h),说明湿润状态下黄土沉积层均对CO_(2)释放有不同程度的抑制作用,但随着土壤干裂,封存于土层中CO_(2)便会集中释放,削弱沉积碳汇效应。(2)粗颗粒(D≥250μm)在3个培养阶段的平均CO_(2)通量较细颗粒(D保持较高的含水率才可有效抑制CO_(2)向地表传输,从而保证沉积掩埋碳汇效应,且不同黄土颗粒抑制CO_(2)排放的有效沉积厚度存在差异。

关键词：黄土沉积碳汇粒径 CO_(2) 气体传输 ^(13)C示踪

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华北典型针叶混交林林下更新影响因素分析

西北林学院学报 2024年第3期39卷 35-41页

作者：张泽鑫蔡有柱赵丽娟左亚凡程唱贺康宁北京林业大学水土保持学院北京100083 大通回族土族自治县宝库林场青海西宁810016

天然更新在维持森林稳定性与森林群落动态变化方面发挥重要作用,探究其相关影响因素,为促进研究区林下更新提供科学依据。以庞泉沟自然保护区云杉华北落叶松混交林为对象,基于灰色关联度方法从林分结构、立地条件两方面探究影响混交林... 详细信息

天然更新在维持森林稳定性与森林群落动态变化方面发挥重要作用,探究其相关影响因素,为促进研究区林下更新提供科学依据。以庞泉沟自然保护区云杉华北落叶松混交林为对象,基于灰色关联度方法从林分结构、立地条件两方面探究影响混交林林下更新的关键因素。结果表明:1)华北落叶松与云杉的混交林中,云杉幼苗351株、幼树172株,华北落叶松仅有幼苗39株、幼树36株,云杉的更新能力较强;2)华北落叶松、云杉混交林天然更新的影响因子关联度排序为树种组成>海拔>大小比>角尺度>林分密度>林龄>坡向>郁闭度>混交度>坡度;整体上看,天然更新对林分结构和立地因子均有显著响应,其中树种组成是影响天然更新的最主要林分非空间结构因子,海拔是影响天然更新的最主要立地因子,大小比、角尺度是影响天然更新的主要林分空间结构因子。因此,在调整未来林分时,可通过优化林分结构来促使云杉、华北落叶松混交林天然更新,从而提高林分稳定性。

关键词：天然更新林分稳定性立地条件林分结构灰色关联度

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基于CARS-CNN和高光谱遥感的矿区土壤磷含量估算

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生态学杂志 2024年

作者：赵星辉冯雪琦聂小军张岩郭二辉河南农业大学林学院河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南省水土保持监测总站

土壤磷管理是煤矿区耕地质量提升与水环境保护均需要关注的一个问题。利用高光谱遥感技术，探讨准确的土壤磷含量反演方法可有效服务于煤矿区耕地土壤磷含量监测。本研究以河南省焦作马村矿区为对象，利用便携式地物光谱仪获取矿区耕地... 详细信息

土壤磷管理是煤矿区耕地质量提升与水环境保护均需要关注的一个问题。利用高光谱遥感技术，探讨准确的土壤磷含量反演方法可有效服务于煤矿区耕地土壤磷含量监测。本研究以河南省焦作马村矿区为对象，利用便携式地物光谱仪获取矿区耕地土壤样品光谱数据。以原始光谱及其连续小波变换（CWT）分解数据为自变量，利用竞争性自适应重加权采样算法（CARS）选取特征波段，对比分析了深度学习方法卷积神经网络（CNN）与常用机器学习方法随机森林（RF）、BP神经网络（BPNN）的建模效果。结果表明：CWT可提高光谱反射率和土壤磷含量的相关性，进而提高模型精度。CNN具有强大的特征学习能力，其预测精度远高于BPNN和RF。采用CARS算法进行特征波段筛选，并结合CNN进行特征提取可进一步提升模型效果，土壤全磷和速效磷含量反演最优模型的相对分析误差（RPD）分别提升了7.53、1.25。在经CARS筛选后的小波变换L1-L10数据中，L9-CARS-CNN模型在土壤全磷与速效磷精度最高，其验证集的RMSE及RPD分别为1.33 mg·kg-1、25.29和1.52 mg·kg-1、11.95。利用CARS进行特征波段提取并结合CNN构建模型可精确反演土壤磷含量，具有广阔应用前景。

关键词：煤矿区土壤全磷土壤速效磷高光谱反演卷积神经网络

福建省主要乔木树种森林可燃物元素含量与燃烧释放PM_(2.5)中元素含量相关性分析

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生态学杂志 2024年第2期43卷 333-341页

作者：郑陈悦林海川詹笑宇黄紫颜马远帆郑文霞朱忠盼郭福涛福建农林大学林学院福州350002 海峡两岸红壤区水土保持协同创新中心福州350002

探究森林可燃物与燃烧产生的细小颗粒物(PM_(2.5))中的元素含量及其相关性,以揭示林火过程中各元素迁移轨迹,为理解森林火灾对环境化学元素含量和生态系统物质循环的影响提供重要依据。以马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia l... 详细信息

探究森林可燃物与燃烧产生的细小颗粒物(PM_(2.5))中的元素含量及其相关性,以揭示林火过程中各元素迁移轨迹,为理解森林火灾对环境化学元素含量和生态系统物质循环的影响提供重要依据。以马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、大叶桉(Eucalyptus robusta)和香樟(Cinnamomum camphora)的树枝、树叶以及树皮3个不同部位器官为研究对象,采用自主设计的模拟燃烧装置进行室内阴、明燃两种不同燃烧状态模拟燃烧,测算5种常量元素Mg、Al、P、K、Ca及7种微量元素Na、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn的含量,同时比较阴、明燃情况下排放PM2.5中元素含量的差异,并分析森林可燃物自身元素含量与各元素排放因子的相关性。结果表明:森林可燃物中常量元素Mg、K、Ca和微量元素Zn含量高,森林可燃物元素含量针叶树高于阔叶树,不同器官元素含量差异显著;燃烧释放PM2.5中Mg、K、Ca、Zn排放因子较高,Cu次之,Cr最少,常量元素高于微量元素;不同燃烧状态下对排放因子也存在一定的影响,普遍表现为明燃大于阴燃;不同燃烧状态下,各器官释放PM_(2.5)与自身元素含量的比值中,Cu元素最高,其他元素占比范围在0~0.09%;森林可燃物与PM_(2.5)的元素间相关性较大,相关水平达0.700~0.999。不同森林可燃物器官燃烧释放烟气及PM_(2.5)存在差异,且森林可燃物自身与燃烧释放颗粒物PM_(2.5)具有较强的相关性。

关键词：森林可燃物 PM_(2.5) 燃烧状态林火

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黄土高原梯田土壤饱和导水率长期变化及其影响因素

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水土保持学报 2024年

作者：彭心倪玲珊纪柯言戴伟王卓霄常恒方怒放西北农林科技大学水土保持科学与工程学院中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室西北农林科技大学水利与建筑工程学院

[目的]探究黄土高原梯田土壤饱和导水率(Ks)的长期变化及其主控因素。[方法]选取农田、果园及草地3种土地利用类型的梯田,以坡面为对照,采集坡面及修筑年限为7,20,30,40年梯田的土壤样品,测定Ks及土壤理化性质。使用Kruskal-Wallis H检... 详细信息

[目的]探究黄土高原梯田土壤饱和导水率(Ks)的长期变化及其主控因素。[方法]选取农田、果园及草地3种土地利用类型的梯田,以坡面为对照,采集坡面及修筑年限为7,20,30,40年梯田的土壤样品,测定Ks及土壤理化性质。使用Kruskal-Wallis H检验、Spearman相关性分析、偏最小二乘路径模型(PLS-PM)分析修筑梯田对Ks的影响、Ks随时间的变化及其影响因素。[结果](1)不同利用类型梯田Ks随修筑年限增加表现出不同的规律。7,20,30,40年农田Ks持续增长,从0.18 mm/min增加至0.28mm/min,增长率为55.56%。果园Ks先增加,30年后出现下降趋势,其中30年果园Ks显著高于7年果园Ks,从0.12 mm/min增加至0.35 mm/min,增长率为191.67%。草地Ks先增加,20年后则保持相对稳定,其中20年草地Ks显著高于7年草地Ks,从0.14 mm/min增加至0.31 mm/min,增长率为121.43%。(2)影响Ks的主要因素为土壤粒径分布、土壤容重、团聚体平均重量直径,其路径系数分别为-0.431,-0.561,0.226。[结论]梯田利用类型对土壤性质影响程度的差异导致梯田Ks随修筑年限增加呈现不同规律,结果可为梯田后续管理及发展高效旱作农业提供依据。

关键词：土壤饱和导水率梯田黄土高原土地利用

碳基材料对鲱鱼精子DNA的吸附及其影响因素

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环境化学 2024年

作者：宋薇石林孙晓张迪云南省土壤固碳与污染控制重点实验室昆明理工大学环境科学与工程学院山东省水土保持与环境保育重点实验室临沂大学资源环境学院

环境DNA作为抗生素抗性基因的载体，其环境行为受到了愈加广泛的关注，但其与碳基材料间吸附行为的研究仍不系统.选取有代表性的鲱鱼精子DNA(hsDNA)，通过批量吸附动力学、等温线实验及不同pH值下的吸附实验，探讨不同碳基材料(石墨化碳... 详细信息

环境DNA作为抗生素抗性基因的载体，其环境行为受到了愈加广泛的关注，但其与碳基材料间吸附行为的研究仍不系统.选取有代表性的鲱鱼精子DNA(hsDNA)，通过批量吸附动力学、等温线实验及不同pH值下的吸附实验，探讨不同碳基材料(石墨化碳管G-CNT、羧基化碳管C-CNT、羟基化碳管H-CNT、200目石墨G200、2000目石墨G2000)对于环境DNA的吸附机制.实验表明，碳管对hsDNA的最高吸附量比石墨高近1个数量级，且吸附量从大到小的顺序为：G-CNT(66.75 mg·g-1)>H-CNT(65.34 mg·g-1)>C-CNT(58.31 mg·g-1)>G2000(6.80 mg·g-1)>G200(6.01 mg·g-1).静电作用、比表面积、孔径及疏水作用都会影响碳基材料对hsDNA的吸附. Freundlich模型比Langmuir模型更适用于描述碳基材料对hsDNA的吸附，吸附主要是非均质化学吸附过程. pH在3—8时，hsDNA的吸附量随pH的升高显著降低；pH<3时，规律则相反.利用超声手段模拟实际环境中碳管的悬浮，描述了hsDNA对碳管悬浮的作用及超声条件对碳管吸附hsDNA的影响.超声显著增加了纳米碳管的悬浮，但对hsDNA吸附提升不明显.由于缺少含氧官能团，G-CNT的悬浮量低于C-CNT和H-CNT.超声辅助下，3种碳管的悬浮量随hsDNA浓度的升高显著增加.探究不同碳基材料与环境DNA的吸附机制及悬浮碳管对环境DNA吸附行为的影响，可为评价碳基材料和被其吸附的环境DNA进入环境后的风险提供理论基础.

关键词：碳基材料鲱鱼精子DNA 悬浮吸附

江西省鄱阳湖区重点堤防白蚁危害特征与防治建议

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中国科技信息 2024年第1期 129-131页

作者：吴高伟敖跃飞李珍甘小艳鄢煜川江西省水利科学院江西善水科技发展有限公司江西省鄱阳湖水利枢纽建设办公室

白蚁是等翅目昆虫统称，属社会性昆虫，其生存与活动已有2亿～3亿年历史。江西省属亚热带季风气候，温暖湿润，植被丰富，具备白蚁快速大量繁殖基础条件，故白蚁生存旺盛。“千里之堤，溃于蚁穴。”白蚁具有群栖性和巢系发育及空间分布...

白蚁是等翅目昆虫统称，属社会性昆虫，其生存与活动已有2亿～3亿年历史。江西省属亚热带季风气候，温暖湿润，植被丰富，具备白蚁快速大量繁殖基础条件，故白蚁生存旺盛。“千里之堤，溃于蚁穴。”白蚁具有群栖性和巢系发育及空间分布的生物学特点，经历种群繁殖扩展后，巢系结构会严重破坏堤身内部密实性，降低堤坝御水能力。

关键词：

秸秆覆盖和磷石膏对苏打盐碱土性状及牧草生长的影响

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中国水土保持 2024年第8期 47-52页

作者：徐子棋张瑜王博宇董静杨献坤王大中孙雪梅吉林省水土保持科学研究院吉林长春130033 国家林业和草原局林草调查规划院北京100714 通榆县水土保持监管站吉林通榆137200 四平市水土保持服务中心吉林四平136000

为研究秸秆覆盖和磷石膏对重度苏打盐碱土理化性质和高丹草生长、产量的影响,通过野外改良、栽培试验观测获得数据,并运用SPSS 25.0和Canoco 4.5进行数据分析,结果表明:①秸秆覆盖能显著改善重度苏打盐碱土物理性质和养分状况,但降低土... 详细信息

为研究秸秆覆盖和磷石膏对重度苏打盐碱土理化性质和高丹草生长、产量的影响,通过野外改良、栽培试验观测获得数据,并运用SPSS 25.0和Canoco 4.5进行数据分析,结果表明:①秸秆覆盖能显著改善重度苏打盐碱土物理性质和养分状况,但降低土壤盐碱化效果较差,结合施用磷石膏后改良效果更好。②相同覆盖量时,配合施用磷石膏比单独秸秆覆盖效果好。③在0.5~1.5 kg/m^(2)施用范围内秸秆覆盖量越高,高丹草生长、生物量提高效果越明显,但覆盖量2.0 kg/m^(2)的促进效果不如1.5 kg/m^(2);相同秸秆覆盖量时,结合使用磷石膏比单独覆盖增产效果更明显。④综合考虑土壤改良、增产效果和成本,最佳处理为覆盖秸秆1.0 kg/m^(2)+磷石膏20 t/hm^(2)。⑤CCA分析结果显示,影响重度苏打盐碱土高丹草生长、生物量最重要的土壤因子为含水量、密度和pH值。综上所述,秸秆覆盖配合施用磷石膏能够很好地改善苏打盐碱土理化性质,且具有较好的牧草增产效果,适合在盐碱地区域推广、应用。

关键词：重度苏打盐碱土秸秆覆盖磷石膏高丹草吉林省

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