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基于SD模型的晋北退耕还林工程与社会经济互馈关系研究

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生态学报 2023年第10期43卷 3984-3994页

作者：郑子潇胡保安韩海荣康峰峰程小琴北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 内蒙古七老图山森林生态系统国家定位观测研究站赤峰024400

生态恢复与社会经济发展密切相关,退耕还林工程的实施影响社会经济状况,统筹耕地与造林之间的矛盾成为亟待解决的问题。阐明退耕还林工程与社会经济之间的互馈关系,是实现生态保护与社会经济协同发展的前提和基础。通过构建山西省晋北... 详细信息

生态恢复与社会经济发展密切相关,退耕还林工程的实施影响社会经济状况,统筹耕地与造林之间的矛盾成为亟待解决的问题。阐明退耕还林工程与社会经济之间的互馈关系,是实现生态保护与社会经济协同发展的前提和基础。通过构建山西省晋北地区退耕还林工程与社会经济之间的系统动力学模型,揭示二者间的互馈关系。以耕地、造林用地间的矛盾作为参数变换的前提,通过改变耕地面积变化率、造林面积、植树造林投资系数,设置持续退耕还林型、低速退耕还林型、保护耕地型、间断退耕还林型四种仿真情景,并阐明了不同退耕还林情景对社会经济的影响。结果表明:(1)退耕还林对社会经济有积极影响,各情景下社会经济变量均呈现不同速度上升态势。(2)尽管持续退耕还林型的林业产值增长最快,但却抑制了未来社会经济发展,在此情景下各社会经济变量较低;低速退耕还林型更有利于退耕还林工程与社会经济的和谐发展,地区生产总值(GDP)、粮食总产量等社会经济变量在此情景下较高;保护耕地型在模拟初期对粮食总产量有明显提升作用,后期则会对归一化植被指数(NDVI)、植被固碳量产生更加积极的影响。(3)在低速退耕还林型下,2035年山西省晋北地区GDP达18412.90亿元,年均增长率为9.34%,粮食总产量达829万t。比较四种情景,低速退耕还林型在协调耕地与造林矛盾的同时,还可以有效平衡社会经济发展与森林生态建设之间的关系。

关键词：退耕还林工程社会经济系统动力学模型情景模拟晋北

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昆嵛山赤松纯林赤枯病特征及与林分因子的关系

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林业科学 2019年第7期55卷 95-104页

作者：胡瑞瑞梁军谢宪黄咏槐王俊苑晓雯张英军张星耀中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局森林保护学重点实验室北京100091 昆嵛山森林生态系统定位研究站烟台264100

【目的】解析和定量评价林分因子对赤松赤枯病发生(发病率和病情指数)的影响,为昆嵛山赤松纯林的营林措施和赤枯病的预防提供理论指导。【方法】在昆嵛山区域选取林龄相对一致(约34年)的赤松纯林为研究对象,调查林分密度、郁闭度、树高... 详细信息

【目的】解析和定量评价林分因子对赤松赤枯病发生(发病率和病情指数)的影响,为昆嵛山赤松纯林的营林措施和赤枯病的预防提供理论指导。【方法】在昆嵛山区域选取林龄相对一致(约34年)的赤松纯林为研究对象,调查林分密度、郁闭度、树高、枝下高、胸径和冠幅6个林分因子及赤枯病的发病率和病情指数,采用方差分析、相关性分析和多重比较分析各项林分因子与赤松赤枯病之间的关系,并通过冗余分析得影响赤枯病发生的关键因子。【结果】赤枯病在赤松林中普遍发生,发病样地占调查样地的96.3%。整体上,高密度林( 2 956 ~4 089株·hm -2 )的发病率和病情指数显著高于低密度林(688~1 822株·hm -2 )和中密度林(1 823~2 955株·hm -2 )的发病率和病情指数;疏林(郁闭度 70%)的发病率和病情指数;在不同的树高、枝下高、冠幅和胸径分组中,发病率和病情指数均随着分组值的增大而减小。相关性分析表明:林分密度对赤枯病发病率和病情指数的影响均达到极显著正相关水平( r =0.761, P 区域发生较普遍但不严重,其发病率和病情指数在不同林分因子分组中均有差异,且均受各林分因子极显著影响。RDA分析证明,林分密度和枝下高对松赤枯病影响最显著,建议对昆嵛山区域赤松纯林赤枯病的防治工作要以重要因子为主要调控对象,进行合理修剪和间伐。

关键词：昆嵛山赤松纯林赤枯病发病率病情指数林分因子

鸡公山自然保护区4种森林植被凋落物量及动态

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云南农业大学学报（自然科学版） 2017年第2期32卷 310-315页

作者：张玉虎周亚运柳勇冯万富张学顺单燕祥信阳市林业科学研究所河南信阳464031 河南鸡公山森林生态系统国家定位观测研究站河南信阳464031

为探究鸡公山自然保护区典型林分生态系统凋落物量及季节动态,于2013年4月至2014年3月,采用凋落物收集器法对鸡公山4种植被类型凋落物量及组成进行研究。结果表明:年凋落量排名为落叶阔叶林(8.43 t/hm^2)>针阔混交林(8.15 t/hm^2)>马尾... 详细信息

为探究鸡公山自然保护区典型林分生态系统凋落物量及季节动态,于2013年4月至2014年3月,采用凋落物收集器法对鸡公山4种植被类型凋落物量及组成进行研究。结果表明:年凋落量排名为落叶阔叶林(8.43 t/hm^2)>针阔混交林(8.15 t/hm^2)>马尾松纯林(7.73 t/hm^2)>杉木纯林(7.19 t/hm^2);各植被类型均以落叶为主,占50%~71%,表现为落叶>落枝>落果>落花;各植被类型月凋落量均呈双峰趋势,分别于7月左右和12月达到峰值;各组分凋落量月动态明显不同,落叶峰值在12月,占叶年凋落量的40%左右,落枝主要集中在7~10月,落花主要在4月,占花年凋落量的60%,而落果主要在10月,杉木纯林则在翌年2月达到峰值。不同植被类型凋落物量从一定程度上反映出植物的生物学特征和对干旱胁迫的适应性。

关键词：鸡公山凋落物季节动态暖温带-亚热带过渡区

基于改进CASA模型的晋北地区植被NPP时空动态及气候影响研究

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北京林业大学学报 2023年第7期45卷 47-60页

作者：李婧韩海荣康峰峰胡保安景泓元北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 七老图山森林生态系统定位观测研究站内蒙古赤峰024400

【目的】探究晋北地区气候和植被类型等因子对植被净初级生产力(NPP)的影响,对于明晰干旱半干旱地区植被对气候变化的响应,以及保障生态脆弱地区植被恢复和可持续发展具有重要参考价值。【方法】基于改进的CASA模型模拟了晋北地区2000-2... 详细信息

【目的】探究晋北地区气候和植被类型等因子对植被净初级生产力(NPP)的影响,对于明晰干旱半干旱地区植被对气候变化的响应,以及保障生态脆弱地区植被恢复和可持续发展具有重要参考价值。【方法】基于改进的CASA模型模拟了晋北地区2000-2020年植被NPP,量化了其时空分布格局、变化趋势和空间变异性,并分析了研究期间气候因素与植被NPP的相关关系。【结果】2000-2020年研究区植被NPP年均值(以C计)介于225.28~484.09 g/m^(2)之间,平均值为349.76 g/m^(2),年均增速为8.75 g/m^(2)。植被NPP年均值呈现出东高西低、南高北低的格局,NPP年均值主要集中在200~400 g/m^(2),占研究区总面积的65.15%,各植被类型NPP年均值的大小为:林地(691.79 g/m^(2))>灌丛(492.97 g/m^(2))>耕地(378.39 g/m^(2))>草地(343.85 g/m^(2))>未利用地(277.45 g/m^(2))>建设用地(223.96 g/m^(2))。研究区植被NPP各变异程度面积比例大小顺序:稳定性一般(46.4%)>稳定(30.9%)>稳定性较差(17.9%)>非常稳定(4.8%),稳定性在空间尺度上呈现出由东南向西北逐渐递减的趋势。研究期间植被NPP与降水呈显著正相关关系,与温度相关性不显著,与太阳辐射整体呈正相关关系。【结论】研究期间晋北地区植被NPP呈现出波动上升的趋势,空间分布异质性明显,整体波动性较大。在降水、气温和太阳辐射3个气象因子中,降水和太阳辐射均会影响植被NPP变化,其中降水对晋北地区植被NPP年均值的影响最为显著。

关键词：晋北地区改进的CASA模型净初级生产力(NPP) 时空变化气候影响

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天目山近自然毛竹林空间结构与生物量的关系

林业科学 2011年第8期47卷 1-6页

作者：汤孟平徐文兵陈永刚邓英英赵明水浙江农林大学环境与资源学院临安311300 浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室临安311300 天目山国家级自然保护区管理局临安311300

在浙江省天目山国家级自然保护区内的近自然毛竹林内设置1块100m×100m的固定标准地,用相邻网格调查法划分100个调查单元,用全站仪对每株毛竹进行精确定位调查,基于GIS的Voronoi图空间分析功能,确定空间结构单元,选择聚集指数、年龄隔... 详细信息

在浙江省天目山国家级自然保护区内的近自然毛竹林内设置1块100m×100m的固定标准地,用相邻网格调查法划分100个调查单元,用全站仪对每株毛竹进行精确定位调查,基于GIS的Voronoi图空间分析功能,确定空间结构单元,选择聚集指数、年龄隔离度、竞争指数和目标竹最近邻竹株数4个空间结构指数,运用主成分分析法,分析近自然毛竹林空间结构与生物量的关系。结果表明:各空间结构因子的重要性表现为聚集指数>年龄隔离度>最近邻竹株数>竞争指数;聚集指数与单位面积生物量的负相关关系最明显,较高聚集程度是提高单位面积生物量的前提条件;年龄隔离度的增加有助于提高毛竹林单位面积生物量,高产毛竹林的年龄隔离度≥0.5;单位面积生物量随最近邻竹株数增加而降低,当目标竹有4株最近邻竹时,最有可能获得高产;随竞争指数增加,毛竹林单位面积生物量有下降趋势,但不明显。

关键词：近自然毛竹林空间结构生物量主成分分析 Voronoi图

江西九连山不同恢复模式林分的物种多样性特征

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林业科学研究 2020年第4期33卷 42-52页

作者：刘斌张参参汪金松李张敏欧阳园丽陈维陈伏生卜文圣江西农业大学林学院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 生态系统网络观测与模拟重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 江西九连山国家级自然保护区管理局江西赣州341700

[目的]分析人工恢复和自然恢复两种恢复模式下林分结构、物种组成与原始林的差异,了解不同恢复模式下森林生物多样性的变化规律,为森林生态系统人工恢复和重建提供理论和实践依据。[方法]选择九连山境内由人工种植杉木自然恢复36年形成... 详细信息

[目的]分析人工恢复和自然恢复两种恢复模式下林分结构、物种组成与原始林的差异,了解不同恢复模式下森林生物多样性的变化规律,为森林生态系统人工恢复和重建提供理论和实践依据。[方法]选择九连山境内由人工种植杉木自然恢复36年形成的针阔混交林、皆伐后自然恢复32年的亚热带次生常绿阔叶林和未受人为干扰的原始森林(以下分别简称为杉木林、次生林、原始林)为研究对象,分析3种林分不同生长发育阶段(幼树1 cm≤DBH森林物种多样性恢复的特征变化。[结果]杉木林共有木本植物4983株,隶属于29科75种;次生林共有2879株,隶属于26科73种;原始林共有4770株,隶属于38科126种。原始林与杉木林幼树的胸高断面积为次生林的2倍;小树阶段3种林分无显著差异;次生林和杉木林成年树的胸高断面积分别为原始林的37%和70%。杉木林与次生林在种-面积、种-多度及种-物种等级上的变化趋势大致相同;幼树阶段,次生林物种数随着抽取个体数增加积累速度高于杉木林;成年树阶段,杉木林物种个数的积累速度要快于次生林。杉木林和次生林总体的物种丰富度比较接近,约为原始林的55%,但次生林幼树及成年树的物种丰富度少于杉木林。总体上次生林的Shannon-Wiener指数显著地高于杉木林,各生长阶段并无显著差异。次生林在幼树、小树阶段的DBH和树高均显著大于杉木林,成年树阶段的DBH则显著小于杉木林。次生林各生长阶段的先锋种重要值均为最大,杉木林成年树的耐荫种重要值最小。[结论]人工恢复与自然恢复群落的物种组成、物种多样性、物种个数都能朝着当地顶级群落演替。相对于自然恢复的次生林,人工恢复的杉木林在短期恢复中有利于物种个体数及生物量的积累,能更快的形成复杂垂直结构的森林群落;但自然恢复的次生林更有利于物种多样性的恢复。

关键词：物种多样性群落演替人工恢复自然恢复亚热带森林

干湿交替对亚热带人工林常见树种凋落物源溶解有机碳数量和特性的影响

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生态学杂志 2023年第12期42卷 2895-2902页

作者：杨娜王思敏于乐琳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

在亚热带人工林中,凋落物经常经历干湿交替的现象。本研究选取我国亚热带典型人工林中常见的6种落叶阔叶树、4种常绿阔叶树和2种常绿针叶树的凋落叶作为研究对象,采用40天室内培养试验设置了干旱(维持凋落叶:水的重量比小于20∶1)、湿润... 详细信息

在亚热带人工林中,凋落物经常经历干湿交替的现象。本研究选取我国亚热带典型人工林中常见的6种落叶阔叶树、4种常绿阔叶树和2种常绿针叶树的凋落叶作为研究对象,采用40天室内培养试验设置了干旱(维持凋落叶:水的重量比小于20∶1)、湿润(维持凋落叶:水的重量比为1∶1)和干湿交替(干旱4天湿润4天共计5个循环)3个处理,测定了凋落叶源溶解有机碳(DOC)数量和光谱特性(SUVA_(254)、SUVA_(280)和SUVA_(350)值)的变化以及凋落叶质量损失,探究干湿交替对凋落物源DOC数量和特性的影响。结果表明:(1)湿润和干湿交替处理的凋落叶质量损失均显著高于干旱处理,且干湿交替处理凋落叶的质量损失与湿润处理相当;(2)对于落叶和常绿阔叶树而言,干湿交替处理凋落叶产生的DOC总量高于干旱处理,但低于湿润处理;对于常绿针叶树而言,干湿交替处理凋落叶产生的DOC总量均低于干旱处理和湿润处理;(3)在培养期间,干湿交替处理凋落叶源DOC的SUVA_(254)、SUVA_(280)和SUVA_(350)值均高于干旱处理,即芳香化程度更高。综上,干湿交替是亚热带人工林中凋落物源溶解有机碳数量和质量的重要影响因素。

关键词：凋落物分解芳香化程度淋溶树种亚热带森林

黄土高原地区4种常见树种适宜区对气候变化响应

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北京林业大学学报 2023年第3期45卷 21-33页

作者：陈美霖韩海荣北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 内蒙古七老图山森林生态系统国家定位观测研究站内蒙古赤峰024400

【目的】分析黄土高原地区4个常见树种(樟子松、油松、柠条、华北落叶松)在当前和未来的潜在分布,揭示气候变化对植物空间分布格局的影响。【方法】基于19个气候因子结合来自Ho1dridge生命地带模型和Kira指标体系的5个指标:年生物温度(A... 详细信息

【目的】分析黄土高原地区4个常见树种(樟子松、油松、柠条、华北落叶松)在当前和未来的潜在分布,揭示气候变化对植物空间分布格局的影响。【方法】基于19个气候因子结合来自Ho1dridge生命地带模型和Kira指标体系的5个指标:年生物温度(ABT)、潜在蒸散率(PER)、温暖指数(WI)、寒冷指数(CI)、干燥指数(HI),运用Maxent模型,模拟预测了4个树种在当前、未来(2041-2060年、2061-2080年)ssp126、ssp245、ssp585气候情景下的潜在地理分布。运用刀切图分析影响其分布的主要环境因子,并采用受试者工作特征曲线(ROC)下的面积(AUC)对预测结果进行检验。【结果】(1)Maxent模型可以较好地模拟黄土高原4个主要常见种的地理分布范围,各物种的10次平均AUC结果均大于0.8;(2)对于樟子松、油松、柠条来说,温度和水分共同限制其分布,而对于华北落叶松来说,影响其分布的主导因子是降水。温度季节性变化标准差、潜在蒸散率、最湿润季节降雨量、最干燥月降水都影响樟子松分布。年均温变化范围、温度季节性变化标准差、最冷月最低温度,最暖季度降水量、潜在蒸散率是影响油松分布的主导因子。影响柠条适宜区分布的主导因子为最暖月最高温度、温暖指数、等温性和潜在蒸散率、最冷季度降水量。影响华北落叶松分布的主导因子主要与降水有关,分别是最湿润月降雨量、最湿润季节降雨量、降水量变异系数和潜在蒸散率。(3)油松、柠条和华北落叶松的潜在适生区将向西北方向迁移,樟子松的潜在适生区向西南方向迁移。油松和华北落叶松的潜在适宜区面积呈现先扩大后缩小的趋势,而柠条和樟子松的潜在适生区将持续扩张,尤其是樟子松的高适生区占比将在2070s扩大至50.97%。【结论】气候变化将使油松和华北落叶松丧失一部分的高适生区,但同时会使柠条和樟子松的高适生区扩张明显。在黄土高原退耕还林建设中,可优先考虑种植柠条和樟子松。

关键词：气候变化黄土高原地区 Maxent模型适生区分布

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宝天曼自然保护区山野菜物种多样性研究

河南师范大学学报（自然科学版） 2009年第2期37卷 120-124页

作者：朱学灵王万里国家林业局宝天曼森林生态系统定位研究站河南内乡474350 内乡湍河湿地省级自然保护区管理局河南内乡474350

通过对宝天曼保护区及周边社区的普遍调查,发现该区山野菜种类为189种,隶属161属66科,并对山野菜水平分布、区系成分、生活型、食用部位和营养价值进行了研究.从海拔600-1 830 m,划分6个海拔段分析其垂直分布格局.结果发现,海拔600-1 00... 详细信息

通过对宝天曼保护区及周边社区的普遍调查,发现该区山野菜种类为189种,隶属161属66科,并对山野菜水平分布、区系成分、生活型、食用部位和营养价值进行了研究.从海拔600-1 830 m,划分6个海拔段分析其垂直分布格局.结果发现,海拔600-1 000 m山野菜种类最多,海拔1 200-1 400 m种类次之;1 000-1 200 m,1 400-1 600 m山野菜物种数量有所减少;海拔1 600-1 800 m山野菜数量最少.山野菜随海拔梯度的分布与宝天曼生物多样性海拔分布有所不同,呈中间高度膨胀而峰值偏向低海拔的特点;相邻海拔段的山野菜植物种类相似系数较高;海拔段相隔越远,相似系数越小.影响宝天曼保护区山野菜多样性海拔梯度分布格局的主要因素为：地形、海拔高度、群落温度、群落类型、群落盖度以及人为因素.

关键词：山野菜物种多样性海拔梯度区系成分自然保护区