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不同密度下樟子松非结构性碳水化合物变化规律

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生态学杂志 2024年第9期43卷 2607-2614页

作者：王凯邢仕奇张日升刘建华辽宁工程技术大学环境科学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站沈阳110016 辽宁省沙地治理与利用研究所辽宁阜新123000 辽宁章古台科尔沁沙地生态系统国家定位观测研究站辽宁阜新123000

为了解林分密度对樟子松非结构性碳水化合物(NSC)分布的影响,以39年生不同密度(490、750、1110、1550、1800、1930、2560和3520株·hm^(-2))樟子松人工林为研究对象,分析樟子松不同器官中NSC及其组分(可溶性糖和淀粉)浓度,探讨不同密度... 详细信息

为了解林分密度对樟子松非结构性碳水化合物(NSC)分布的影响,以39年生不同密度(490、750、1110、1550、1800、1930、2560和3520株·hm^(-2))樟子松人工林为研究对象,分析樟子松不同器官中NSC及其组分(可溶性糖和淀粉)浓度,探讨不同密度下樟子松NSC变化规律。结果表明:樟子松叶、枝和根中NSC浓度变化范围分别为50.51~82.12、58.24~76.28和13.90~56.82 mg·g^(-1)。随着樟子松林分密度增加,在490~1550株·hm^(-2)范围,新叶可溶性糖浓度降低,淀粉浓度增加,NSC浓度保持稳定;在1550~3520株·hm^(-2)范围,新叶可溶性糖、淀粉和NSC浓度均呈下降趋势。随着林分密度增加,老叶可溶性糖、淀粉和NSC浓度先增加后减少;新枝和老枝可溶性糖及NSC浓度呈先升高后下降再升高的趋势;根系可溶性糖、淀粉和NSC浓度呈先下降后上升的趋势。在林分密度为1110株·hm-2时,可溶性糖及NSC浓度在新叶和新枝较高,在老叶和老枝达到最大。该密度有利于生产更多碳水化合物,促进枝条快速生长,为成年樟子松人工林的适宜经营密度。

关键词：可溶性糖淀粉密度调控碳分配科尔沁沙地

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光谱多样性在植物多样性监测与评估中的应用

植物生态学报 2022年第10期46卷 1129-1150页

作者：田佳玉王彬张志明林露湘云南大学生态与环境学院暨云南省高原山地生态与退化环境修复重点实验室昆明650500 中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室昆明650223 云南西双版纳森林生态系统国家野外科学观测研究站云南勐腊666303

光谱多样性是一种基于植物反射电磁辐射光谱的生物多样性维度,反映了不同波段光谱反射率在植物种内与种间个体之间的变异程度。由于植物反射光谱特征的差异可以综合地反映植物间生化组分和形态特征的差异,光谱多样性成为植物多样性监测... 详细信息

光谱多样性是一种基于植物反射电磁辐射光谱的生物多样性维度,反映了不同波段光谱反射率在植物种内与种间个体之间的变异程度。由于植物反射光谱特征的差异可以综合地反映植物间生化组分和形态特征的差异,光谱多样性成为植物多样性监测和评估的重要技术手段。该文介绍了光谱多样性的概念及其生态学意义,比对了多源、多平台光谱数据各自的技术优势和局限性,并概述了基于光谱多样性的植物多样性监测和评估方法及其应用,探讨了光谱多样性整合不同维度生物多样性的能力,展望了光谱多样性在生物多样性研究中的发展前景。光谱多样性能在多空间尺度服务于植物多样性的监测与评估,特别是依托基于无人机技术的近地面遥感,可以实现精细尺度植物多样性的监测与评估,在生物多样性的保护和管理中具有广阔的应用前景。

关键词：光学遥感高光谱近地面遥感无人机生物多样性

植被恢复对矿区土壤微生物群落结构影响的整合分析

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应用生态学报 2024年第4期35卷 1141-1149页

作者：王译庆袁朝祥岳楷吴福忠袁吉赵泽敏彭艳福建师范大学地理科学学院/碳中和未来技术学院福州350117 福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站福建三明365002

采矿对土壤生态系统造成严重破坏,针对废弃矿区进行植被恢复成为可持续发展的必然要求。土壤微生物作为土壤有机质最活跃的组成部分,是参与碳、氮、磷等元素转化的重要动力,常被用作表明生态脆弱区植被恢复程度的指标。但全球尺度上植... 详细信息

采矿对土壤生态系统造成严重破坏,针对废弃矿区进行植被恢复成为可持续发展的必然要求。土壤微生物作为土壤有机质最活跃的组成部分,是参与碳、氮、磷等元素转化的重要动力,常被用作表明生态脆弱区植被恢复程度的指标。但全球尺度上植被恢复对矿区土壤微生物群落结构的影响仍缺乏了解。本文基于44篇论文的310个成对观测值,采用整合分析的方法,分析植被恢复对矿区土壤微生物数量与生物量的影响。结果表明:矿区植被恢复对土壤微生物生物量具有显著的促进作用,与裸地相比,植被恢复使矿区土壤微生物生物量碳显著提高95.1%,土壤微生物生物量氮显著提高87.8%,土壤细菌、真菌、放线菌数量分别显著提高1005.4%、472.4%和177.7%。各种植被恢复模式中,单独种植乔木的恢复模式对土壤微生物生物量和数量的促进效果最为明显,使土壤真菌与放线菌数量分别提升540.3%和104.5%,微生物生物量碳和氮分别提升110.3%和106.4%。模型选择的结果显示,饱和土壤含水量和植被恢复年限均对土壤细菌和真菌数量贡献最大,土壤有效氮对土壤放线菌数量和土壤微生物生物量碳影响最显著,土壤有效磷则是土壤微生物生物量氮的重要影响因子。研究结果有助于了解矿区植被恢复与土壤微生物群落结构的关系,为确定合适的矿区植被恢复模式提供科学支撑。

关键词：矿区植被恢复植被类型土壤微生物生物量土壤性质

干旱沙区生物土壤结皮发育对红砂形态及干物质积累的影响

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生态学报 2023年第16期43卷 6581-6589页

作者：王忠文金红喜郭春秀汪媛艳马福元何芳兰甘肃河西走廊森林生态系统国家定位研究站武威733000 甘肃临泽荒漠生态系统国家定位观测研究站临泽734200 甘肃省治沙研究所兰州730070

为了探讨干旱沙区生物土壤结皮发育对红砂形态及干物质积累的影响,以巴丹吉林沙漠南缘已发育不同类型生物土壤结皮并有红砂种群成功定居的区域为研究场所,通过野外监测与室内测定的方法对藻类-地衣、地衣、地衣-藓类结皮上的红砂(当年... 详细信息

为了探讨干旱沙区生物土壤结皮发育对红砂形态及干物质积累的影响,以巴丹吉林沙漠南缘已发育不同类型生物土壤结皮并有红砂种群成功定居的区域为研究场所,通过野外监测与室内测定的方法对藻类-地衣、地衣、地衣-藓类结皮上的红砂(当年生、幼株、成株)形态特征及生物量进行了调查研究。结果表明:(1)藻类-地衣结皮演替到地衣-藓类结皮的过程中,当年生红砂形态差异不显著,但5 a以上植株基部分枝长、树冠/侧冠投影面积、主根长均显著减小;同时,地衣-藓类结皮的3—5 a植株基部分枝数明显减少,且5 a以上植株明显矮化。(2)生物土壤结皮发育不仅降低了红砂幼株或成株生物量积累能力,还减小了植株根冠比,且降低/减小程度随结皮演替或株龄的增大逐渐增大。(3)红砂形态、生物量指标与物理或藻类结皮面积百分比呈极显著正相关关系,与藓类结皮面积百分比呈极显著的负相关关系。因此认为,生物土壤结皮的演替导致土壤关键生态因子(如土壤水分)发生变化,进而影响红砂植株生长发育能力,从而使得不同发育阶段结皮上的同龄红砂形态特征及生物量存在差异性。

关键词：生物土壤结皮红砂形态特征生物量

干旱沙区生物土壤结皮对红砂种子定居的影响及作用机制

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生态学报 2023年第1期43卷 304-312页

作者：何芳兰赵赫然王忠文汪媛艳李雪娇金红喜甘肃河西走廊森林生态系统国家定位研究站武威733000 甘肃临泽荒漠生态系统国家定位观测研究站临泽734200 甘肃省治沙研究所兰州730070

为了探清干旱荒漠区生物土壤结皮对易漂移性植物种子定居影响及作用机制,以巴丹吉林沙漠南缘结皮前期以及藻类、地衣、藓类阶段结皮为场所,通过人工补充种子与野外长期监测的方法对红砂种子在生物结皮上流失动态、种子宿存微区特征以及... 详细信息

为了探清干旱荒漠区生物土壤结皮对易漂移性植物种子定居影响及作用机制,以巴丹吉林沙漠南缘结皮前期以及藻类、地衣、藓类阶段结皮为场所,通过人工补充种子与野外长期监测的方法对红砂种子在生物结皮上流失动态、种子宿存微区特征以及种子宿存量与微区面积间的关系等进行研究。结果表明:(1)生物土壤结皮发育过程中,地表枯落物、微坑、龟裂缝、长藓的面积百分比均发生了显著变化,即:枯落物呈现出增大(藻类阶段)—稳定不变(地衣阶段)—减小(藓类阶段)的趋势,微坑、龟裂缝均先增大后减小(峰值在地衣阶段),长藓持续增大。(2)4个阶段的种子流失速度或定居率两两之间存在显著差异,流失速度大小依次为:结皮前期>藻类阶段>藓类阶段>地衣阶段,定居率大小为:地衣阶段>藓类阶段>藻类阶段>结皮前期。(3)生物土壤结皮上定居的种子仅宿存于枯落物、微坑、龟裂缝、长藓上,这4种微区上定居种子数与其面积之间均存在显著正相关关系,其关系均可用二次项y=ax^(2)+bx+c(a≠0)表示,等面积微区内的定居种子数大小依次为:龟裂缝>枯落物>微坑>长藓。因此认为,生物土壤结皮对红砂种子定居的影响主要是单位面积上枯落物、龟裂缝、微坑、长藓等微区面积改变引起的。

关键词：生物土壤结皮红砂种子扩散定居过程

亚热带人工混交林叶功能性状对森林演替的响应规律及影响因素

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生物多样性 2024年第7期32卷 1-13页

作者：李艳朋盘李军陈洁许涵杨立新中国林业科学研究院热带林业研究所海南尖峰岭森林生态系统国家野外科学观测研究站广州510520 佛山市云勇林场广东佛山528518

植物功能性状能够有效表征物种的存活、生长和繁殖策略,厘清人工混交林叶功能性状特征及其对森林演替的响应规律有助于深入理解群落构建过程。本文以广东省佛山市云勇林场2003-2010年对杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林改造后形成的... 详细信息

植物功能性状能够有效表征物种的存活、生长和繁殖策略,厘清人工混交林叶功能性状特征及其对森林演替的响应规律有助于深入理解群落构建过程。本文以广东省佛山市云勇林场2003-2010年对杉木(Cunninghamia lanceolata)纯林改造后形成的亚热带人工混交林为研究对象,基于2018年对9个地点共27个20 m×20 m固定样方的群落调查和功能性状数据,探究了不同叶功能性状对森林演替的响应规律及影响因素。首先,计算了6种叶功能性状的平均值、变异系数、种内和种间变异等统计参数。其次,使用回归分析和相关性分析明确了不同叶功能性状及其权衡关系随演替的变化规律。最后,使用多元逐步回归分析和层次分割法探讨了叶功能性状格局的影响因素。结果表明:(1)人工混交林演替过程中的叶功能性状具有较强的可塑性。各功能性状的变异系数介于5.63%-70.98%之间,且种间变异均大于种内变异。(2)随着人工混交林的正向演替,共存物种的生态策略由保守型向获取型转变。(3)森林演替显著影响叶功能性状之间的权衡关系,主要表现为比叶面积(SLA)与叶有机碳含量(LC)、叶全氮含量(LN)以及叶全磷含量(LP)的相关性随着森林演替进程而增强。因此,即便在局域空间尺度下仍然不能忽略环境背景对植物功能性状权衡关系的影响。(4)恢复时间、物种组成和叶功能性状的改变共同驱动不同演替时间序列下群落水平的叶功能性状格局,但其相对贡献大小因所研究功能性状的不同而存在差异。研究结果揭示了人工混交林演替过程中叶功能性状的响应规律及影响因素,有助于为未来基于植物功能性状选择造林物种提供理论依据。

关键词：人工混交林森林演替叶功能性状种内和种间变异响应规律

基于GWR降尺度的哀牢山2000-2020年降水时空变化特征研究

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高原气象 2024年

作者：汪红严乔顺赵祖军陈大祥张志明云南大学生态与环境学院西南跨境生态安全教育部重点实验室中国科学院哀牢山亚热带森林生态系统研究站哀牢山森林生态系统云南省野外科学观测研究站云南省生态环境监测中心云南铜壁关省级自然保护区管护局

高质量的降水数据是进行山区生态水文和气候变化研究的重要前提。然而，哀牢山地形复杂，地面观测站点稀少且空间分布不均，对该山区降水时空变化特征的认识不足。本研究使用地理加权回归模型（GWR），将GSMaP-Guage降水产品的空间分辨... 详细信息

高质量的降水数据是进行山区生态水文和气候变化研究的重要前提。然而，哀牢山地形复杂，地面观测站点稀少且空间分布不均，对该山区降水时空变化特征的认识不足。本研究使用地理加权回归模型（GWR），将GSMaP-Guage降水产品的空间分辨率从0.1°降尺度为30 m，并使用气象站点数据对降尺度后的降水数据进行精度验证，基于此进行了哀牢山降水量长时间序列（2000-2020年）的时空变化特征分析。结果表明：（1）降尺度后的GSMaP-Guage降水数据精度可靠（R2=0.77, Bias=-0.01），且降尺度后的降水数据空间细节得到极大丰富。（2）哀牢山年降水从北向南递增，且随着海拔的升高先增加后降低；哀牢山存在明显的干湿季节交替特征，5-9月的降水量占年降水量的74.74%；月降水量从2-12月先增加后下降，在7月达到峰值。（3）在时间上，2000-2020年的年降水量的平均值呈下降趋势；在空间上24.19%的区域降水量呈增加趋势。对于不同的月份，1月降水显著增加，5月降水显著减少，而其他月份降水的变化不显著。本研究发现GWR降尺度方法是获取高分辨率降水数据的有效方法，是明晰山区降水时空分布特征、并为生态水文过程研究和区域水资源管理提供关键基础数据的可靠途径。

关键词：地理加权回归降水量降尺度时空变化复杂山区

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湖南会同林区毛竹林地的土壤呼吸

生态学报 2009年第11期29卷 5971-5977页

作者：范少辉肖复明汪思龙官凤英于小军申正其国际竹藤网络中心北京100102 江西省林业科学院南昌330032 中国科学院会同森林生态实验站湖南会同森林生态系统国家野外观测研究站会同418307

采用CID-301PS光合分析仪(配带土壤呼吸室),对湖南会同林区毛竹林地土壤呼吸进行测定,结果表明,毛竹林地土壤总呼吸速率、异养呼吸速率、自养呼吸速率及凋落物呼吸速率的年平均值分别为2.13、1.44、0.69μmolCO.2m-2.s-1和0.31μmolCO.2... 详细信息

采用CID-301PS光合分析仪(配带土壤呼吸室),对湖南会同林区毛竹林地土壤呼吸进行测定,结果表明,毛竹林地土壤总呼吸速率、异养呼吸速率、自养呼吸速率及凋落物呼吸速率的年平均值分别为2.13、1.44、0.69μmolCO.2m-2.s-1和0.31μmolCO.2m-.2s-1,并呈现明显的季节变化规律和日变化规律,季节变化曲线呈单峰型,表现为1～7月份随着气温、地温的升高呈上升的趋势,在8月达年呼吸速率的最大值,分别达4.95、3.01、1.94μmolCO.2m-.2s-1和0.80μmolCO.2m-.2s-1,此后随温度的降低而呈逐渐递减的趋势,直到翌年的1月份或2月份,分别为0.76、0.70、0.06μmolCO.2m-.2s-1和0.05μmolCO.2m-.2s-1。日变化曲线图表现为单峰形态,一般也是随着温度的升高而加大,随着温度的降低而减小。6:00～14:00,随着土壤温度的升高而增加,一般在16:00～18:00出现最高峰,此后,一直递减,直到次日4:00～8:00。由此计算出毛竹林地土壤年释放CO2量为***-.2a-1,其中,林地异养呼吸、自养呼吸和凋落物呼吸分别占总呼吸的59.5%、28.3%和12.2%。

关键词：毛竹林土壤呼吸自养呼吸异养呼吸凋落物呼吸

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亚热带森林不同树种下土壤动物群落结构特征

应用生态学报 2023年第10期34卷 2797-2804页

作者：温辉辉吴福忠张慧玲彭清清邱丹妮彭艳福建师范大学地理科学学院/碳中和未来技术学院福州350007 福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站福建三明365002

土壤动物群落在生态系统物质循环等关键功能中具有至关重要的作用,但不同树种下凋落物质量和微环境差异可能调控着土壤动物群落结构。本研究以亚热带森林同质园中8个优势树种为对象,于2022年8月原位调查了不同树种下土壤动物群落结构的... 详细信息

土壤动物群落在生态系统物质循环等关键功能中具有至关重要的作用,但不同树种下凋落物质量和微环境差异可能调控着土壤动物群落结构。本研究以亚热带森林同质园中8个优势树种为对象,于2022年8月原位调查了不同树种下土壤动物群落结构的组成、分类学类群和功能群的差异以及调控因子。共捕获土壤动物567只(白蚁和蚂蚁除外),隶属3门10纲26目99科,其中角翼甲螨科、蛉蟋科、原虫兆科、等节虫兆科为优势类群。树种显著影响了土壤动物总体丰度,表现为火力楠>杜英>米槠>杉木>香叶>木荷>马尾松>枫香。不同树种下土壤动物的丰富度、均匀度和多样性具有明显差异,火力楠、杉木土壤动物丰富度和多样性相对较高,米槠、枫香相对较低;枫香中小型土壤动物均匀度最高且显著高于火力楠、杜英,而大型及总的土壤动物均匀度在8个树种间差异不大。此外,火力楠树种下杂食性和植食性土壤动物丰度相对较高,杜英树种相对较低;杜英、火力楠树种下捕食性和腐食性土壤动物丰度较高,显著高于枫香,且腐食性土壤动物主要以中小型土壤动物为主。冗余分析显示,凋落物N、C∶N、K是影响土壤动物群落结构的主要因子。表明凋落物层较厚且凋落物N、K含量较高的树种可能有利于提高土壤动物群落多样性及影响不同功能类群土壤动物的分布,从而有助于维持森林生物多样性。

关键词：同质园土壤动物生物多样性功能类群凋落物