检索结果-内蒙古大学图书馆

应用生态学报 2024年第12期35卷 3323-3328页

作者：牛岳桐满秀玲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

为研究寒温带物候对叶片非结构性碳水化合物(NSC)及其组分的影响,选择兴安落叶松林、白桦林、山杨林的优势树种为研究对象,根据物候节律进行样品采集,探究物候变化对叶片NSC的影响规律。结果表明:兴安落叶松、白桦、山杨3个树种的叶片... 详细信息

为研究寒温带物候对叶片非结构性碳水化合物(NSC)及其组分的影响,选择兴安落叶松林、白桦林、山杨林的优势树种为研究对象,根据物候节律进行样品采集,探究物候变化对叶片NSC的影响规律。结果表明:兴安落叶松、白桦、山杨3个树种的叶片可溶性糖、淀粉及NSC含量均具有显著的物候动态变化特征,且可溶性糖含量显著高于淀粉含量,占叶片NSC的73.7%~96.3%。随着物候节律的变化,3个树种叶片NSC和可溶性糖含量呈单峰曲线变化,淀粉含量则呈波动式变化。3个树种展叶初期叶片NSC含量最低,且山杨低于其他2树种。充分展叶期至变色期,白桦和山杨叶片NSC含量均高于兴安落叶松。变色期叶片NSC含量达到峰值,表现为山杨(151.36g·kg^(-1))>白桦(146.64g·kg^(-1))>兴安落叶松(132.20g·kg^(-1))。而叶片NSC含量在落叶期均不同程度地降低,其中山杨降幅增大,达61.8%。冗余分析表明,土壤温度和土壤速效氮含量对3个树种叶片NSC及其组分含量影响较大。寒温带主要森林类型优势种物候期存在一定的时间差异,物候变化对不同树种叶片NSC含量影响趋势相似,但对白桦和山杨的影响程度要大于兴安落叶松,这也表明寒温带不同树种对气候变化的响应程度存在差异。

关键词：非结构性碳水化合物可溶性糖寒温带森林物候期叶片

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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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考虑样地效应的人工杨树立木可加性生物量模型构建

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生态学杂志 2024年第8期43卷 2513-2522页

作者：李文博谢龙飞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

“迎春5号”杨树(Populus nigra×***)作为速生丰产林的重要树种之一,其生物量的准确估算有重要意义。根据胸径(DBH)和树高(H)对杨树各组分生物量的影响,本文分别构建两类似乎不相关回归(SUR)模型和引入了样地随机效应的SUR混合效应... 详细信息

“迎春5号”杨树(Populus nigra×***)作为速生丰产林的重要树种之一,其生物量的准确估算有重要意义。根据胸径(DBH)和树高(H)对杨树各组分生物量的影响,本文分别构建两类似乎不相关回归(SUR)模型和引入了样地随机效应的SUR混合效应(SURM)模型(SUR1和SURM1:以DBH为自变量;SUR^(2)和SURM2:以DBH和H为自变量),对比分析了SURM模型在实际应用中的预测精度。结果表明:加入H后,对于干、枝、叶生物量模拟效果的改善较为明显(SUR模型R^(2)提高了0.1%~1.6%,SURM提高了0.6%~7.0%),对于皮和根改善较差。考虑样地水平随机效应后,枝、叶和根拟合效果改善较为明显,SURM模型各组分R^(2)均提高了5.7%~16.5%,干和皮拟合改善效果较小。此外,当预测生物量时,使用样地水平的混合效应模型SURM1要优于使用两个树木变量的SUR^(2)模型,SURM1模型各组分拟合效果均优于SUR^(2)模型(R^(2)提高了0.2%~9.9%),SURM模型对于迎春5号杨树各组分生物量拟合和预测效果均比SUR模型精度更高,在实际中使用SURM模型进行生物量预测时,考虑到生物量数据获取的难度,最终确定随机抽取4棵树用于随机效应的校正。本文所提出的两类SURM模型适用于不同的数据类型,可为准确评估迎春5号杨树生物量提供基础支撑。

关键词： “迎春5号”杨树似乎不相关回归混合效应模型生物量模型校正

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白桦细根功能性状和根际细菌群落随火后时间的变化

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植物生态学报 2024年第7期48卷 828-843页

作者：蔡慧颖梁亚涛娄虎杨光孙龙东北林业大学林学院东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

根际微生物在植物养分获取以及碳、氮循环中发挥着重要作用,而植物细根(包括吸收根和运输根)与根际微生物群落关系密切。阐明火后森林恢复过程中先锋树种细根性状的变化与根际微生物群落的关系,可为基于细根和根际微生物动态的火后植被... 详细信息

根际微生物在植物养分获取以及碳、氮循环中发挥着重要作用,而植物细根(包括吸收根和运输根)与根际微生物群落关系密切。阐明火后森林恢复过程中先锋树种细根性状的变化与根际微生物群落的关系,可为基于细根和根际微生物动态的火后植被恢复管理提供理论支持。该研究以大兴安岭30年时间序列火烧迹地先锋树种白桦(Betulaplatyphylla)为研究对象,利用16S rRNA高通量测序技术,分析了火后恢复过程中白桦根际细菌群落结构与土壤性质和细根性状的关系。结果表明,火后恢复时间显著影响土壤pH、吸收根性状和根际细菌α多样性。随火后时间的增加,土壤p H呈先升高后下降再升高的趋势,吸收根比根长和比表面积呈先升高后下降的趋势。火后9年是白桦根际细菌α多样性逐渐回升的转折点。不同火后恢复时间根际细菌群落主要优势门为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)和酸杆菌门(Acidobacteriota),主要优势属为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)。玫瑰弯菌属(Roseiarcus)、酸球菌属(Acidipila)以及分枝杆菌属(Mycobacterium)等优势属的相对丰度在不同火后恢复时间中差异显著。根际细菌α多样性主要受土壤pH和吸收根比根长的显著影响,细菌群落结构变化受细根的碳、氮含量和运输根磷含量的影响。综上,细根、土壤和微生物之间的互作共同影响了根际细菌的群落结构及多样性,从而塑造了根际环境,促进火后生态系统的恢复。

关键词：火后时间先锋树种根际细根性状细菌群落

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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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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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黑龙江流域植被覆盖度时空动态及其对气候变化的响应

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应用生态学报 2024年第6期35卷 1518-1524页

作者：胡蓉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

探究黑龙江流域植被覆盖度时空动态特征及其对气候变化的响应,可为该地区3个国家(蒙古国、中国和俄罗斯)开展流域综合治理提供理论依据和数据支撑。本研究以黑龙江流域为对象,基于Google Earth Engine(GEE)平台提供的2000—2020年的MOD1... 详细信息

探究黑龙江流域植被覆盖度时空动态特征及其对气候变化的响应,可为该地区3个国家(蒙古国、中国和俄罗斯)开展流域综合治理提供理论依据和数据支撑。本研究以黑龙江流域为对象,基于Google Earth Engine(GEE)平台提供的2000—2020年的MOD13Q1遥感数据,按最大值法合成归一化植被指数(NDVI),并利用像元二分模型计算植被覆盖度(FVC),采用Sen+MK趋势法分析植被覆盖度动态变化,利用皮尔逊相关系数量化植被覆盖度对气候变化的响应。结果表明:2000—2020年间,黑龙江流域FVC整体呈轻微减少趋势,年际变化率为0.1%,其中,蒙古国FVC呈波动上升趋势(0.13%),而俄罗斯(0.15%)和中国(0.08%)则呈轻微减少趋势;区域内FVC以轻微退化和严重退化为主,面积占比分别为34%和17%,而显著改善区域仅占9%;降水对研究区FVC的影响显著大于气温,降水和气温对FVC影响显著的面积占比分别为8.2%和2.2%,其中,降水与蒙古国区FVC的相关系数最高(r=0.446,P<0.05),而与俄罗斯区FVC的相关系数最低(r=-0.442,P<0.05)。

关键词：植被覆盖度 MODIS 归一化植被指数像元二分模型相关性分析

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帽儿山不同种源人工红松的生长差异性

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应用生态学报 2024年第7期35卷 1735-1743页

作者：范迎新贾炜玮李凤日李丹丹张聪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

为分析红松树高的生长规律,筛选生长优良种源,本研究利用帽儿山实验林场的26个种源234株人工红松树高、胸径和材积的差异对种源进行分组,结合Gompertz、Korf、Richards、Logistic、Schumacher基础模型构建树高生长方程,对比选出最优基... 详细信息

为分析红松树高的生长规律,筛选生长优良种源,本研究利用帽儿山实验林场的26个种源234株人工红松树高、胸径和材积的差异对种源进行分组,结合Gompertz、Korf、Richards、Logistic、Schumacher基础模型构建树高生长方程,对比选出最优基础模型,将种源分组作为哑变量引入基础模型,根据确定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、赤池信息准则(AIC)、模型预估精度(F_(P))对模型进行综合评价,构建基于帽儿山林场红松生长的最优树高生长方程。结果表明:26个种源的生长性状值在区组间具有显著差异,而在种源间树高和胸径表现为差异显著。综合考虑不同生长性状指标所划分的4组种源生长量分别为A组(五营、鹤北、临江、东方红、桦南、露水河、方正)>B组(爱辉三站、凉水、铁力、清河)>C组(乌伊岭、沾河、亮子河、白河、柴河、草河口、八家子)>D组(桶子沟、大石头、汪清、和龙、延寿、大海林、小北湖、穆棱)。4组的最优基础树高生长模型为Gompertz模型,引入哑变量后模型的拟合精度(R^(2)=0.9353)高于基础模型(R^(2)=0.9303),模型预测精度也有一定的提升。各组种源树高生长曲线均符合“S”形变化规律,但各组存在明显差异,以A组种源表现最好。不同种源的红松生长量在一定程度上具有差异,含种源分组哑变量的人工红松树高生长模型能有效提高模型的预测精度,反映不同种源红松的树高生长差异,可以为红松人工林的选种培育提供科学依据。

关键词：红松种源生长差异种源分组哑变量

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计划火烧对红松人工林细根生物量的影响

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生态学杂志 2024年第2期43卷 362-371页

作者：孙龙胡春雨胡同欣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

细根作为植物重要的功能器官,是植物和土壤养分传输的重要通道。计划火烧是重要的营林方式。研究计划火烧对细根生物量的影响,将有助于深入了解植物群落组成和生态系统的地下竞争作用。本研究以鹤岗红松人工林为对象,设置对照和火烧两... 详细信息

细根作为植物重要的功能器官,是植物和土壤养分传输的重要通道。计划火烧是重要的营林方式。研究计划火烧对细根生物量的影响,将有助于深入了解植物群落组成和生态系统的地下竞争作用。本研究以鹤岗红松人工林为对象,设置对照和火烧两种样地,于2018年11月初开展计划火烧,利用内径7 cm的土壤钻进行细根和土壤的采集,样品分为0~10和10~20 cm上、下两层,测得细根生物量组成变化,分析计划火烧后土壤性质变化以及细根生物量的主要影响因子。结果表明:计划火烧后上、下层活细根生物量分别显著减少5.7%~16.3%和6.1%~12.4%,上、下层死细根生物量分别显著增加8.5%~17.4%和5.1%~14.1%。计划火烧后乔木上、下层细根生物量分别显著减少17%和10%,草本上、下层细根生物量分别显著增加14%和9%。此外,计划火烧显著增加上、下层吸收根生物量与运输根生物量的比例5.7%~12.9%和4.2%,提高吸收根在细根中所占的比例。计划火烧前后细根生物量对土壤因子做出不同的响应。根据RDA分析可知,计划火烧后的细根生物量主要受土壤温度、含水率和铵态氮含量影响。温度升高促进细根生物量的增加,乔木和草本吸收根生物量与土壤含水率呈显著正相关。乔木吸收根生物量与铵态氮含量呈显著正相关。综上所述,红松人工林细根生物量在植物生活型、细根功能类型组成和土壤影响因子上对计划火烧做出响应。本研究揭示了计划火烧对红松人工林细根生物量的影响,为合理开展计划火烧提供理论支持。

关键词：计划火烧细根生物量土壤理化性质功能类型影响因子

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基于树种分类的帽儿山阔叶混交林树高⁃胸径模型

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应用生态学报 2024年第2期35卷 307-320页

作者：曹晓梅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

天然林的林分结构复杂、物种多样性丰富,为分析林分生长与制定合理的森林经营决策方案带来了巨大的挑战。树高⁃胸径关系对于预测林分生长、制定森林管理经营措施具有重要意义。本文基于48块帽儿山阔叶混交林样地的调查数据,根据树种结... 详细信息

天然林的林分结构复杂、物种多样性丰富,为分析林分生长与制定合理的森林经营决策方案带来了巨大的挑战。树高⁃胸径关系对于预测林分生长、制定森林管理经营措施具有重要意义。本文基于48块帽儿山阔叶混交林样地的调查数据,根据树种结构、生长特征及生态学特性将23个树种分为4个树种组,通过再参数化方法建立包含林分、林木竞争、树种混交情况及物种多样性变量的广义模型,并建立样地、树种组两水平混合效应模型,利用留一交叉验证法检验模型的预测能力。结果表明:Ratkowsky(1990)模型为最优基础模型,引入优势木平均高、大于对象木断面积之和、树种占比和Shannon指数能更好地解释帽儿山阔叶混交林树高⁃胸径关系;引入样地、树种组混合效应模型可显著提高模型的预测精度,Ra 2为0.83。此外,在相同梯度的环境因素下,喜光树种比耐荫树种表现出更高的树高。本研究利用所构建的树高⁃胸径模型分析了树种混交及树木功能性状对树高生长的影响,为精准预测阔叶混交林不同树种的树高以及进一步分析阔叶混交林分生长关系提供理论基础。

关键词：阔叶混交林树高⁃胸径模型树种划分混合效应模型

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