检索结果-内蒙古大学图书馆

应用生态学报 2021年第8期32卷 2763-2772页

作者：董灵波田栋元陈莹刘兆刚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哈尔滨150040

以大兴安岭新林林业局翠岗林场49块兴安落叶松不同蓄积占比的固定样地调查数据为基础,分别从林分非空间结构、林分空间结构、林木多样性、土壤条件和立地条件5个方面37项观测指标,在相关性分析的基础上,构建林分尺度更新密度和更新多样... 详细信息

以大兴安岭新林林业局翠岗林场49块兴安落叶松不同蓄积占比的固定样地调查数据为基础,分别从林分非空间结构、林分空间结构、林木多样性、土壤条件和立地条件5个方面37项观测指标,在相关性分析的基础上,构建林分尺度更新密度和更新多样性(包括树高和地径)的结构方程模型,并计算各路径的直接、间接和总影响系数,量化和提取影响大兴安岭地区兴安落叶松天然林更新密度和更新多样性的关键可控因素,为该地区森林的可持续经营提供理论基础和技术依据。结果表明:对林分更新密度影响最大的潜变量依次为:林分非空间结构(-0.410)>林木多样性(0.380)>土壤条件(0.250)>立地条件(0.249)>林分空间结构(0.197);对林分更新多样性影响最大的潜变量依次为:土壤条件(0.778)>立地条件(0.748)>林分空间结构(0.684)>林分非空间结构(0.287)>林木多样性(0.105)。综合来看,影响更新密度和多样性的共性观测变量主要为:pH值、全钾、树种多样性、树高多样性、角尺度和单位蓄积。在后续经营中,可通过采伐或补植阔叶树种的方式来优化和调整林分的树种组成、多样性、土壤pH值和养分等特征,最终达到促进天然更新的目的。

关键词：更新影响因子结构方程模型路径系数兴安落叶松

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兴安落叶松天然林不同碳库碳汇变化驱动因素的差异性

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应用生态学报 2024年第10期35卷 2639-2647页

作者：梅雪松陈冠谋董灵波森林生态系统可持续经营教育部重点实验室/东北林业大学林学院哈尔滨150040

天然林生态系统内部乔木层的碳平衡过程受林木生长、枯损和进界3个碳库的共同影响,但各碳库碳汇量的动态变化过程及其驱动因素还不明确。为此,本研究以大兴安岭地区第七次和第八次310块国家森林资源连续清查数据为基础,利用逐步回归方... 详细信息

天然林生态系统内部乔木层的碳平衡过程受林木生长、枯损和进界3个碳库的共同影响,但各碳库碳汇量的动态变化过程及其驱动因素还不明确。为此,本研究以大兴安岭地区第七次和第八次310块国家森林资源连续清查数据为基础,利用逐步回归方法和结构方程模型评估生物因素(林分和多样性)和非生物因素(土壤、地形和气候)对兴安落叶松天然林林分生长量、进界量和枯损量3个碳汇动态过程的影响。结果表明:兴安落叶松天然林林分平均生长量、进界量和枯损量分别为0.73、0.17和0.41t·hm^(-2)·a^(-1);林分碳汇生长量随坡向指数(总路径系数β=0.135)、林分断面积(β=0.132)和坡位(β=0.085)的增加而增加,随林分平均年龄(β=-0.225)和海拔(β=-0.196)的增加而减小;进界量与林分断面积(β=-0.368)、林分平均年龄(β=-0.240)、土壤pH(β=-0.184)、土壤全磷(β=-0.115)和树种丰富度(β=-0.012)呈显著负相关,而与土壤全氮(β=0.258)呈显著正相关;对枯损量影响较大的因子依次为林分平均树高(β=0.276)>Simpson指数(β=0.232)>土壤全磷(β=0.195)>林分断面积(β=0.154)>土壤pH(β=0.084)。林龄、断面积和平均树高是林分碳汇生长量、进界量和枯损量最重要的影响因子,地形和土壤条件也是林分动态变化的关键。在今后的森林经营过程中可以通过合理的抚育间伐来调节林分的结构和土壤条件,进而促进森林生态系统碳汇能力的持续发挥。

关键词：生长量进界量枯损量结构方程模型林分断面积林龄林分平均树高

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火烧黑碳对生长季兴安落叶松林外生菌根真菌群落物种组成的影响

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植物生态学报 2023年第6期47卷 792-803页

作者：胡同欣李蓓李光新任玥霄丁海磊孙龙森林生态系统可持续经营教育部重点实验室东北林业大学林学院哈尔滨150040

火烧是北方森林生态系统的重要扰动因子,而黑碳作为火烧后的产物在森林土壤中普遍存在。虽然黑碳对树木生长有积极影响,但对黑碳和促进树木生长的微生物(如菌根真菌)之间的协同作用还知之甚少。外生菌根(ECM)真菌作为北方森林生态系统... 详细信息

火烧是北方森林生态系统的重要扰动因子,而黑碳作为火烧后的产物在森林土壤中普遍存在。虽然黑碳对树木生长有积极影响,但对黑碳和促进树木生长的微生物(如菌根真菌)之间的协同作用还知之甚少。外生菌根(ECM)真菌作为北方森林生态系统中针叶树种与土壤联系的桥梁,探究火烧后ECM真菌群落的变化可为火烧后北方森林生态系统碳库恢复与科学管理提供理论依据。该研究以大兴安岭地区兴安落叶松(Larixgmelinii)林为研究对象,利用高通量测序的方法对ECM真菌进行鉴定,探究生长季中火烧和黑碳添加处理下ECM真菌群落的变化特征及其关键影响因子。研究结果显示:(1)在生长季中,与对照相比,火烧处理下ECM真菌的α多样性显著下降了31.52%,而黑碳添加处理下的α多样性显著增加了49.02%。β多样性分析也显示生长季中火烧和黑碳添加处理下ECM真菌群落物种组成存在显著差异。(2)在生长季中,火烧处理的ECM真菌的丰度显著下降了46.35%,但火烧处理对担子菌门物种丰度的增加影响显著,而黑碳添加处理对子囊菌门与担子菌门物种丰度的增加均有影响。(3)在生长季中,火烧和黑碳添加处理中ECM真菌群落物种组成均受到土壤pH、含水率和全氮含量的显著影响,但在黑碳添加处理中与土壤pH和全氮含量正相关,与土壤含水率负相关。该研究表明,火烧降低了生长季中兴安落叶松林ECM真菌的多样性,并显著降低了其丰度。但是,火烧后黑碳的添加通过影响土壤pH以及土壤氮含量,促进了ECM真菌恢复并增加了其多样性。

关键词：火烧兴安落叶松外生菌根真菌黑碳多样性

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基于随机森林的兴安落叶松天然林单木年龄预估模型

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应用生态学报 2024年第4期35卷 1055-1063页

作者：王晓楠苏文浩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哈尔滨150040

为准确预估天然兴安落叶松单木的年龄,实现大兴安岭地区兴安落叶松的全周期可持续经营,本研究基于大兴安岭地区盘古林场44块固定样地数据和280个标准木树芯,采用逐步回归和随机森林算法构建单木年龄预测模型,分析林分结构、立地条件和... 详细信息

为准确预估天然兴安落叶松单木的年龄,实现大兴安岭地区兴安落叶松的全周期可持续经营,本研究基于大兴安岭地区盘古林场44块固定样地数据和280个标准木树芯,采用逐步回归和随机森林算法构建单木年龄预测模型,分析林分结构、立地条件和竞争指标等因素对年龄预测精度的影响,采用决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)对模型进行评价和检验。结果表明:当决策树的数量为1500、节点竞争变量数目为8时,随机森林模型的预测精度最高,据此建立的单木年龄随机森林模型相比逐步回归模型具有更好的准确性和预测能力,其R^(2)、RMSE和MAE分别为0.5882、9.9259 a、8.1155 a;胸径是影响年龄预测最重要的指标(83.8%),其次为树高(34.4%)、海拔(17.9%)和每公顷断面积(17.5%)。随机森林算法在兴安落叶松天然林的单木年龄预测模型构建中,具有较好的适应性和建模效果。本研究结果有助于提高兴安落叶松生长与收获的预估精度,并可为其他与林龄相关的科学研究提供参考。

关键词：兴安落叶松年龄预测逐步回归机器学习

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基于beta回归的长白落叶松树干含水率预测模型

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应用生态学报 2024年第3期35卷 587-596页

作者：曹华燕苗铮郝元朔董利虎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哈尔滨150040

为探究人工长白落叶松边材、心材、树皮、树干含水率沿树干的纵向变化规律,本研究结合样地、样木效应,构建了基于beta回归的含水率混合效应模型,采用不限定相对高度(方案Ⅰ)和限定高度在2 m以下(方案Ⅱ)2种抽样方式对模型进行校正。结... 详细信息

为探究人工长白落叶松边材、心材、树皮、树干含水率沿树干的纵向变化规律,本研究结合样地、样木效应,构建了基于beta回归的含水率混合效应模型,采用不限定相对高度(方案Ⅰ)和限定高度在2 m以下(方案Ⅱ)2种抽样方式对模型进行校正。结果表明:边材、树干含水率沿树干向上逐渐增加;心材含水率沿树干向上先略减后增大;树皮含水率沿树干向上先增大后趋于平缓,然后再增加。相对高度、活冠高、林分每公顷胸高断面积、年龄和林分优势高是显著影响长白落叶松木材含水率的因子。方案Ⅰ下,随机抽取2~3个圆盘的含水率测量值来校准模型可以得到稳定的预测精度,树干含水率的平均绝对误差百分比(MAPE)可达7.2%(随机抽取2个),边材、心材、树皮含水率的MAPE可达7.4%、10.5%、10.5%(随机抽取3个);方案Ⅱ下,抽取1.3和2 m圆盘的含水率测量值校准模型最适宜,边材、心材、树皮和树干含水率的MAPE分别达到7.8%、11.0%、10.4%和7.1%。所有beta混合效应回归模型的预测精度都明显优于基础模型。包含样地、样木效应的两水平beta混合效应回归模型可以很好地预测长白落叶松各部位的含水率。

关键词：长白落叶松木材含水率 beta回归模型边材心材树皮树干

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红松节子前期生长变化与树干径向生长的关系

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应用生态学报 2024年第10期35卷 2648-2656页

作者：白苏日古嘎贾炜玮郭昊天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哈尔滨150040

以黑龙江省林口林业局和孟家岗林场选取的33株红松为研究对象,根据立地指数的高低分为两组,对优势木、平均木和劣势木直线型节子和曲线型节子的节子属性进行差异性分析,并构建树干直径生长模型,探究节子生长拐点和直径连年生长的联系,... 详细信息

以黑龙江省林口林业局和孟家岗林场选取的33株红松为研究对象,根据立地指数的高低分为两组,对优势木、平均木和劣势木直线型节子和曲线型节子的节子属性进行差异性分析,并构建树干直径生长模型,探究节子生长拐点和直径连年生长的联系,筛选对木材质量影响较弱的节子类型。结果表明:两种节子类型间节子直径、健全节长度、疏松节比例和节子生长拐点年龄都有显著差异。曲线型节子的生长拐点主要分布在8~12年,直线型节子的生长拐点主要分布在7~10年;不同等级木曲线型节子的节子直径和健全节均大于直线型节子,而疏松节比例小于直线型节子,疏松节比例的减少说明节子愈合时间变短。随着树木的径向生长,直线型节子的生长保持基本一致,曲线型节子的生长拐点年龄晚于直径连年生长量最大值产生的年龄。立地条件较好的树干直径拐点年龄和节子生长拐点年龄更晚,优势木的树干直径拐点年龄和节子生长拐点年龄晚于平均木和劣势木。不同的立地条件和树干直径均影响节子的生长,而随着树干直径的生长,两种节子类型间的节子属性会产生差异。通过合理制定林木经营措施,延迟连年生长量最大值的年龄,可以在拉长树干径向生长时间的同时延长枝条的生长,增加曲线型节子的比例以优化木材质量,提高木材品质。

关键词：节子直径健全节长度疏松节长度节子生长拐点年龄树干直径生长模型

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基于地基激光雷达的落叶松人工林枝条因子提取和建模

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应用生态学报 2021年第7期32卷 2505-2513页

作者：张颖贾炜玮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哈尔滨150040

地基激光雷达(TLS)可以实现从森林中无破坏收集数据。本文基于地基激光雷达数据通过点云处理软件以人机交互的方式获取了26株落叶松样木的1266组枝条信息,包括着枝高度、弦长、枝长、着枝角度、基径和弓高。枝条可提取的最大相对着枝高... 详细信息

地基激光雷达(TLS)可以实现从森林中无破坏收集数据。本文基于地基激光雷达数据通过点云处理软件以人机交互的方式获取了26株落叶松样木的1266组枝条信息,包括着枝高度、弦长、枝长、着枝角度、基径和弓高。枝条可提取的最大相对着枝高度的平均值为0.83。在所提取的枝条因子中,提取精度依次为着枝高度>弦长>枝长>基径(基径大于20 mm的枝条)>弓高,将树冠分为4部分后分析发现,随着冠层高度的增加,枝条密度呈升高趋势,枝条提取率和提取精度呈下降趋势。此外,由于枝条基径提取精度较低,以弦长、着枝高度、胸径和树高为自变量构建基径预测模型。对不同基径的实测值、提取值与模型预测值对比分析发现,枝条基径的预测精度大于提取精度。对于造材来说,最有价值的部分是树木中下部,本方法能够较准确地提取树木胸径树高和相对着枝高度0.8以下的枝条属性信息,提供构建木材质量模型所需要的参数。

关键词：地基激光雷达枝条因子点云数据提取木材质量

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兴安落叶松林火烧迹地土壤理化性质驱动因子

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生态学报 2023年第21期43卷 8727-8738页

作者：韩懂懂杨光邸雪颖李兆国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哈尔滨150040

探索火烧迹地土壤理化性质的驱动因子是解释生态系统响应火干扰机制的重要组成部分。旨在分析兴安落叶松林火烧迹地土壤理化性质的决定因子,深入认识火干扰在北方森林生态系统所扮演的角色,为北方森林火烧迹地火后恢复、林业可持续发展... 详细信息

探索火烧迹地土壤理化性质的驱动因子是解释生态系统响应火干扰机制的重要组成部分。旨在分析兴安落叶松林火烧迹地土壤理化性质的决定因子,深入认识火干扰在北方森林生态系统所扮演的角色,为北方森林火烧迹地火后恢复、林业可持续发展提供科学支持和理论依据。以过火后1 a的兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,设置了不同火烈度和立地条件的火烧迹地及对照研究样地共计35块。在每个研究样地记录了树种、胸径、存活状态等乔木数据,测量了坡向、坡位、坡度、海拔等地形数据,利用植被变化情况量化了火烈度。分别采集了0—5 cm和5—10 cm的土壤样品并测定其9种理化指标,对比了过火与未过火样地这些土壤理化指标的差异。然后,分析了各土壤理化指标与火烈度量化结果的关联趋势,比较了火烈度、地形和乔木因子对火烧迹地土壤理化性质的影响程度。与对照样地相比,火干扰提升了土壤理化指标观测值的离散程度,显著提高了0—5 cm土壤含水率(MC)(P<0.05)和5—10 cm土壤MC、总氮(TN)、总有机碳(TOC)含量(P<0.05)。土壤理化性质与火烈度有明显关联趋势的并不多,观察到0—5 cm土壤MC随火烈度指数的增加而减少,0—5 cm土壤无机氮与5—10 cm土层土壤pH、速效钾(AK)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)随火烈度指数的增大而增大。相关分析表明,地形因子与火烧迹地土壤理化性质关联程度较高,坡位、坡度、坡向与土壤吸湿含水率(HMC)、MC、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和5—10 cm土壤总氮(TN)、总有机碳(TOC)均呈显著负相关(P<0.05),而与土壤AK、pH、NH_(4)^(+)-N和有效磷(AP)则以正相关为主,其中坡度与0—5 cm土壤AK、pH、NH_(4)^(+)-N和AP均呈极显著的正相关(P<0.01)。方差分解分析结果表明,对照样地土壤理化指标的变异主要由乔木因子和地形因子共同解释,但在火烧迹地,乔木因子总解释比例降低了,而地形因子单独解释的比例增加了,两者对于土壤理化指标变异的共同解释比例大幅降低了。火干扰能够提升地形对土壤理化性质的影响程度。地形是火烧迹地土壤理化性质差异的主导因子,其影响较火烈度更为深刻,因此,当火烈度相同但地形不同时,火干扰引发的生态系统响应可能不同。所以,地形的主导作用可能是导致在不同区域研究火烈度与土壤理化性质的关系得出不同结果与结论的重要原因之一。

关键词：火烈度兴安落叶松植被地形土壤理化性质

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气候变化影响下大兴安岭地区21世纪森林火险等级变化预测

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应用生态学报 2012年第12期23卷 3236-3242页

作者：杨光舒立福邸雪颖东北林业大学林学院哈尔滨150040 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开放性实验室北京100091

基于HadCM3模式输出的A2a和B2a情景下气候基准时段(1961—1990年)与未来不同时段(2010—2039年,2040—2069年,2070—2099年)的气候情景数据,结合Delta、WGEN降尺度方法和加拿大火险天气指标系统,划分了黑龙江大兴安岭地区森林火险等级,... 详细信息

基于HadCM3模式输出的A2a和B2a情景下气候基准时段(1961—1990年)与未来不同时段(2010—2039年,2040—2069年,2070—2099年)的气候情景数据,结合Delta、WGEN降尺度方法和加拿大火险天气指标系统,划分了黑龙江大兴安岭地区森林火险等级,预估了研究区2010—2099年森林火险等级相对于基准年的变化,分析了森林火险等级长期预测的不确定性.结果表明:气候变化影响下,研究区21世纪平均极高、很高、中等火险的年均日数呈上升趋势,高、低火险的年均日数呈降低趋势.与基准年相比,A2a和B2a情景下研究区2040—2069年极高和很高火险的年均日数分别增加了43和36d,2070—2099年分别增加了62和61d.

关键词：气候变化大兴安岭火险森林火险等级

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基于混合效应模型和分位数回归的长白落叶松枝下高模型构建

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应用生态学报 2023年第4期34卷 1035-1042页

作者：易达李凤日马爱云林富成郝元朔董利虎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哈尔滨150040

枝下高是反映树冠特征的重要指标,准确预测枝下高对森林的经营管理和提高林分生产具有重要意义。本研究采用非线性回归构建枝下高广义基础模型,再进一步扩展到混合效应模型和分位数回归模型,通过“留一法”检验对模型的预测能力进行评... 详细信息

枝下高是反映树冠特征的重要指标,准确预测枝下高对森林的经营管理和提高林分生产具有重要意义。本研究采用非线性回归构建枝下高广义基础模型,再进一步扩展到混合效应模型和分位数回归模型,通过“留一法”检验对模型的预测能力进行评价和比较。此外,使用4种抽样设计和不同抽样大小对枝下高模型进行校正,选择最佳的模型校正方案。结果表明:基于包含树高、胸径、林分每公顷断面积和优势木平均高的枝下高广义模型、扩展后的混合效应模型以及三分位数组合模型的预测精度均显著提高,混合效应模型略优于三分位数组合模型,最佳抽样校正方案为抽5株平均木。因此,推荐在实践应用中使用混合效应模型,抽5株样地平均木校正预测枝下高。

关键词：长白落叶松枝下高模型混合效应模型分位数回归模型校正

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