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陆地生态系统与保护学报 2024年第6期4卷 74-80页

作者：党英侨王小艺中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林保护学重点实验室北京100091

专性滞育是包括昆虫在内的很多生物应对不利环境和保持生活史一致性的重要生存策略。目前普遍认为,昆虫专性滞育的进入主要由自身遗传调控,受外界环境条件影响小。而其滞育的解除机制则较为复杂,需要经历某些特定条件。明确昆虫专性滞... 详细信息

专性滞育是包括昆虫在内的很多生物应对不利环境和保持生活史一致性的重要生存策略。目前普遍认为,昆虫专性滞育的进入主要由自身遗传调控,受外界环境条件影响小。而其滞育的解除机制则较为复杂,需要经历某些特定条件。明确昆虫专性滞育解除的影响因素及作用规律,对于探明昆虫的种群发展潜力,深入理解物种的环境适应机制和生存策略具有重要意义。对昆虫的专性滞育特性进行了简要概述,对其中冬季专性滞育个体的滞育解除原因和影响因素进行了总结。发现能量留存假说和低温积温累计机制是导致昆虫滞育解除的可能原因。遗传因素、温度、湿度、光照、食物等单一或复合因素均可能会在不同程度上影响昆虫的冬季专性滞育解除。通过对冬季专性滞育昆虫的滞育解除调控机制进行总结,认为昆虫的滞育解除过程会受到保幼激素、蜕皮激素及相关基因的调控。在全球气候变化背景下,未来仍需对昆虫专性滞育特性及相关机制开展持续研究,为揭示生物与环境之间的相互作用和适应策略、保护生物多样性提供科学依据。

关键词：昆虫冬滞育绝对滞育气候变化环境适应性调控机制

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黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量的影响因子及其响应

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生态学报 2024年第24期44卷 11206-11219页

作者：张梦棋王冬梅王彦辉云慧雅张莹莹王宇张鹏李志鑫刘亚玲北京林业大学水土保持学院水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 甘肃省平凉市泾川县官山林场泾川744306

探究黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量变化的主要影响因子和响应关系,为研究刺槐林土壤碳汇功能提供科学依据。从1994—2022年发表的136篇有关黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量的国内外期刊和学位论文中收集了共330块样地数据,利用外... 详细信息

探究黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量变化的主要影响因子和响应关系,为研究刺槐林土壤碳汇功能提供科学依据。从1994—2022年发表的136篇有关黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量的国内外期刊和学位论文中收集了共330块样地数据,利用外包线法及地理探测器法分析主要因子对土壤有机质含量的影响。外包线分析表明:黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量受到多个因子的非线性影响,随海拔高度、年均气温和林龄增加均呈先增后减的变化,随土层深度增加呈先快速降低后缓慢降低,随年均降水量增大呈先快速增加后逐渐缓慢增加,随坡度增加呈线性降低。地理探测器模型分析表明:对土壤有机质含量变化的单因子贡献率依次为:海拔高度>年均降水>年均气温>土层深度>林龄>坡度,任何两个因子间交互作用的土壤有机质含量变化解释力均大于单一因子的解释力,其中海拔高度与土层深度的交互作用增加效应最大。综合来看,黄土高原刺槐人工林土壤有机质含量受到多个因子的非线性影响,其中区域环境因子(海拔高度、年均降水、年均气温)的影响大于局地因子(土层深度、林龄、坡度)的影响,需要考虑主要影响因子间的交互作用。

关键词：黄土高原刺槐土壤有机质含量影响因子

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广东省森林土壤养分异质性析因

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北京林业大学学报 2021年第2期43卷 90-101页

作者：刘晓彤李海奎曹磊张逸如中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室北京100091

【目的】分析不同环境因子对森林土壤养分的影响,探讨造成森林土壤养分异质性的原因,为森林经营和森林立地质量评价提供依据。【方法】基于广东省全国森林资源清查土壤调查数据,以有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)为因变... 详细信息

【目的】分析不同环境因子对森林土壤养分的影响,探讨造成森林土壤养分异质性的原因,为森林经营和森林立地质量评价提供依据。【方法】基于广东省全国森林资源清查土壤调查数据,以有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)为因变量,以地理因子、地形因子、土壤因子和林分因子四大类20个变量(10个定性因子,10个定量因子)为自变量,基于一般线性模型,采用向后剔除法筛选主效应因子,引入定性和定量因子交互,分析森林土壤养分的影响因子及影响程度。定量因子进行多元线性回归分析,定性因子通过多重比较分析水平间的差异。【结果】(1)对土壤养分影响较大的环境因子包括3个地理因子(经度、纬度和流域)、3个地形因子(海拔、坡位和坡度级)、4个林分因子(林下植被盖度、平均胸径、平均年龄、优势树种)。(2)影响因子对不同土壤养分的解释程度不一。AN的解释程度较高,均在0.30以上;OM和AK的解释程度在0.25以上;AP的解释程度较低,在0.20以上。交互作用显著提高了土壤养分的解释程度,平均增加0.141。其中AN提高到接近0.50,OM和AK分别超过0.45和0.40,最低的AP超过0.30。(3)通过多重比较分析,优势树种、流域、坡位不同土壤养分的不同水平间存在显著性差异。【结论】影响广东省森林土壤异质性的因素包括地理因子、地形因子和林分因子。不同土壤养分的影响因子并不完全相同,纬度、流域、海拔、坡位、成土母岩、平均胸径、平均年龄和优势树种8个因子对大多数土壤养分因子有影响。土壤养分中,OM和AN的解释程度较高,AP和AK的解释程度较低。交互作用显著提高了影响因子对土壤养分的解释程度。本研究提出的含定性因子的主效应筛选方法和引入一阶定性因子和定量因子交互,可以显著提高土壤养分的解释程度,对类似问题的解决有参考价值。

关键词：土壤养分异质性影响因子向后剔除法定性定量交互

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三峡库区低山丘陵区多尺度景观指数响应及适宜粒度

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生态学报 2022年第11期42卷 4703-4717页

作者：华琳黄志霖马良黄嘉元周高峪中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 秭归县林业局宜昌443631

景观格局具有典型的空间异质性和尺度依赖性。在对景观格局进行分析研究时需跨越多个尺度,空间粒度大小在尺度聚合分析中至关重要。三峡库区低山丘陵区斑块破碎、景观格复杂性显著、景观格局特征及尺度变异规律仍待明确,本文以三峡库区... 详细信息

景观格局具有典型的空间异质性和尺度依赖性。在对景观格局进行分析研究时需跨越多个尺度,空间粒度大小在尺度聚合分析中至关重要。三峡库区低山丘陵区斑块破碎、景观格复杂性显著、景观格局特征及尺度变异规律仍待明确,本文以三峡库区秭归县为研究区,设定1-400m内23个粒度梯度水平,定量评估县域、乡镇以及小流域不同幅度上的景观格局指数以及拟合函数,探讨多空间幅度景观格局指数随粒度大小的变化特征。基于景观指数的粒度效应特征和拟合函数的曲线特征(最大曲率点、极值点),明确适宜不同幅度的山地景观格局指数研究的粒度阈值,以揭示库区低山丘陵区景观结构的复杂性和变异性。结果表明:不同景观指数对空间粒度变化和空间幅度变化的响应存在差异,不同景观指数的空间粒度响应主要呈现增加、降低、波动和无明显规律变化的趋势,其中斑块密度、最大斑块面积等指数对斑块形状和大小的变化敏感,而多样性指数的粒度变化敏感度较低;部分指数如斑块密度、边缘密度、周长面积分维数等对空间幅度的变化并不敏感,而最大斑块面积、景观形状指数、散布与并列指数、分离度等指数对空间幅度的变化敏感,适合进行不同幅度适宜粒度阈值的推定;边缘密度、平均斑块大小、景观形状指数、蔓延度、相似邻接比例等多个景观指数可高度拟合曲线函数,通过拟合函数的曲线特征分析确定景观指数的变化转折点,降低人工判断的差异性;基于251个小流域、12个乡镇和秭归县的6072幅栅格数据的各景观指数变化趋势和变化转折点,综合各景观指数的转折变化点,得出小流域、乡镇、秭归县景观格局分析的第一尺度粒度阈值分别为3m、4m、7m,第二尺度粒度阈值分别为50m、100m、100m,空间幅度越小则景观格局分析所需要的适宜粒度越小。

关键词：景观格局景观指数尺度阈值

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杨树和栓皮栎日光诱导叶绿素荧光及光能利用率的比较

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中国农业气象 2023年第4期44卷 295-304页

作者：程向芬任成昊张劲松胡美均蒋丽娅胡海洋黄辉乔永胜中国林业科学研究院林业研究所/国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站济源459007 青岛农业大学机电工程学院青岛266109 河南农业大学林学院郑州450002 北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 国有济源市南山林场济源459000

为探究杨树与栓皮栎光合光能利用率(LUEp)和荧光光能利用率(LUEf)关系的日内变化及种间差异,从光能分配的角度进一步深入理解日光诱导叶绿素荧光(SIF)与总初级生产力(GPP)的关系,以典型落叶阔叶林树种杨树(Populus alba×Populus gl... 详细信息

为探究杨树与栓皮栎光合光能利用率(LUEp)和荧光光能利用率(LUEf)关系的日内变化及种间差异,从光能分配的角度进一步深入理解日光诱导叶绿素荧光(SIF)与总初级生产力(GPP)的关系,以典型落叶阔叶林树种杨树(Populus alba×Populus gllandulosa)和栓皮栎(Quercus variabilis BI.)幼苗为对象,在相同土壤水分和养分条件下,观测研究不同树种SIF、净光合速率(Pn)与LUEp/LUEf对光合有效辐射(PAR)响应的异同。结果表明:(1)SIF受PAR驱动,二者呈显著正相关关系,杨树和栓皮栎线性拟合决定系数(R2)分别为0.965和0.973,且杨树具有更高的LUEf;Pn随PAR的增加逐渐饱和,杨树光饱和点明显高于栓皮栎,分别为998.59和674μmol CO_(2)·m^(-2)·s^(-1)。(2)杨树和栓皮栎Pn均随着SIF的增大呈先上升变化,之后杨树的Pn逐渐饱和,栓皮栎则缓慢下降。(3)LUEp与LUEf呈显著负线性相关关系,LUEp/LUEf随光强的增加呈指数型逐渐下降趋势,变化规律及大小在树种间不存在明显差异。研究结果说明,在日内随PAR的升高,LUEf变化较小,而LUEp则下降明显,光能分配向碳固定的比例下降,因此,Pn在强光下饱和,SIF与GPP在日内尺度表现出指数型相关关系,且该指数型关系在树种间一致。

关键词：日光诱导叶绿素荧光净光合速率光能利用率光合有效辐射

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害虫种群的发展与调控

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陆地生态系统与保护学报 2024年第2期4卷 58-64页

作者：党英侨王小艺中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林保护学重点实验室北京100091

作为自然界中种类和数量最多的动物类群,昆虫与人类生活息息相关。害虫给人类生产生活造成了严重危害,尽管人类长期与其进行斗争,但很难获胜。这主要是因为害虫种群在时空尺度上均易拓展,而人为干扰只是在局部起到一定的害虫种群数量调... 详细信息

作为自然界中种类和数量最多的动物类群,昆虫与人类生活息息相关。害虫给人类生产生活造成了严重危害,尽管人类长期与其进行斗争,但很难获胜。这主要是因为害虫种群在时空尺度上均易拓展,而人为干扰只是在局部起到一定的害虫种群数量调控作用。事实上除喷施化学药剂、布设诱集装置和采取营林及捕杀等人为干扰措施外,气候、寄主植物和天敌等其他生物也是害虫种群调控中的重要因子。基于害虫种群发生发展现状,在阐明害虫种群自然发展规律的基础上,重点从气候条件、寄主植物和天敌等方面介绍自然条件下害虫种群的抑制因子。通过综述目前常见的几种害虫种群调控途径,认为害虫种群调控需要考虑全部种群分布的区域、作用因子的短期致死率、持续作用时间等,并以最终累积的种群年总死亡率或世代总死亡率为重要指标。综合考虑多种生物和非生物因子,充分利用天敌等自然调控因子的作用,削减各因子之间的不利影响,是更好调控害虫种群的必要途径。

关键词：害虫种群气候寄主植物天敌人类活动综合调控

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新时期我国森林病虫害管理策略

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陆地生态系统与保护学报 2024年第5期4卷 30-37页

作者：王小艺张彦龙吕全张苏芳党英侨杨忠岐肖文发中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林保护学重点实验室北京100091

森林是国家重大战略资源,对水土养护和生态平衡等具有重要作用。由于自然和历史等原因,我国森林病虫害发生面积居高不下,松材线虫、美国白蛾等外来森林病虫害呈扩散态势,本土森林病虫害亦局部危害严重。森林病虫害的高效防控和管理对维... 详细信息

森林是国家重大战略资源,对水土养护和生态平衡等具有重要作用。由于自然和历史等原因,我国森林病虫害发生面积居高不下,松材线虫、美国白蛾等外来森林病虫害呈扩散态势,本土森林病虫害亦局部危害严重。森林病虫害的高效防控和管理对维护森林健康、保障林业生态安全等意义重大。概述了2012年党的十八大以来我国新时期的森林病虫害发生和危害现状,总结了我国森林病虫害管理策略的变迁历程,并对比分析了其它主要林业发达国家现行的病虫害防控策略。指出我国森林病虫害尤其是外来森林病虫害防控中存在的主要问题,包括外来入侵有害生物形势严峻、根除和经典生物防治等策略实施困难、植物检疫难以发挥正常效能、现有防控策略有待完善等。建议及时公布和更新入侵种名单及发生动态,进一步完善有益生物引进时的检疫管理策略以及优化森林病虫害防控策略。期望对指导我国森林病虫害管控工作、提升森林健康水平等发挥积极作用。

关键词：森林病虫害治理现状防控策略问题与对策

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林业害虫防治的天敌昆虫应用现状与发展趋势

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陆地生态系统与保护学报 2024年第1期4卷 72-85页

作者：党英侨王小艺中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林保护学重点实验室北京100091

天敌昆虫用于害虫防治的理论提出有100多年,然而天敌昆虫的实际应用比理论研究更早,距今已有1000多年的历史。目前,天敌昆虫的应用研究已取得长足进步,尽管仍有局限存在,但随着第四次工业革命的到来以及公众对环境和自身安全的重视,未... 详细信息

天敌昆虫用于害虫防治的理论提出有100多年,然而天敌昆虫的实际应用比理论研究更早,距今已有1000多年的历史。目前,天敌昆虫的应用研究已取得长足进步,尽管仍有局限存在,但随着第四次工业革命的到来以及公众对环境和自身安全的重视,未来天敌昆虫在林业害虫防治中的应用将得到进一步发展。本文对林业上应用天敌昆虫的成熟策略进行了总结,分析了天敌昆虫的人工繁育和应用技术现状,指出了当前天敌昆虫在林业害虫防治应用中存在的主要问题,如繁殖效率低且成本高、贮存期短、效果评价方法欠科学、以及引进天敌审批困难等。在此基础上,展望了未来天敌昆虫应用的发展趋势,讨论了未来天敌昆虫在林间应用的主要原则和策略、大规模繁育的机械化、质量控制的标准化、与其他新兴技术结合的多种可能方向等问题,以期进一步促进天敌昆虫在林业上的应用和发展。

关键词：生物防治天敌昆虫人工繁育防治技术前景

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2017-2022年河南宝天曼站森林生态系统日尺度气象数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2024年第4期9卷 205-214页

作者：陶思睿孙鹏森陈志成刘世荣中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 河南宝天曼森林生态系统国家野外科学观测研究站河南南阳474350

气象数据是评估全球气候变化的重要基础性资料,是研究生态系统水碳循环、物候变化、生物多样性以及生态系统演变的重要依据。宝天曼森林生态系统国家野外科学观测研究站(简称“宝天曼站”)位于我国北亚热带向暖温带的过渡地带,地理位置... 详细信息

气象数据是评估全球气候变化的重要基础性资料,是研究生态系统水碳循环、物候变化、生物多样性以及生态系统演变的重要依据。宝天曼森林生态系统国家野外科学观测研究站(简称“宝天曼站”)位于我国北亚热带向暖温带的过渡地带,地理位置独特。宝天曼站始建于1993年,2005年获原国家林业局正式批准,并于2021年入选了国家野外科学观测研究站,是中国森林生态系统研究网络(CFERN)和国家野外科学观测定位研究站之一。本研究依据《大气环境要素观测数据整理方法》,对气象数据进行整编。本数据集包含了2017-2022年宝天曼站基本大气要素日尺度数据,包括温度、相对湿度、气压、风速、风向、降水量、土壤温度(10、20、30、40、50 cm土壤日均温度)、土壤湿度(10、20、30、40、50cm土壤日均湿度)等指标,为全球变化的背景下森林生态系统的各项研究提供基础资料。

关键词：宝天曼站气象监测亚热带暖温带过渡区森林生态系统

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相容性单木生物量模型估计方法的比较——以青冈栎为例

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林业科学 2020年第9期56卷 164-173页

作者：刘秀红姜春前徐睿何潇齐梦娟中国林业科学研究院林业研究所/国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091

【目的】生物量模型是估算森林生物量的有效手段,非线性联立方程组是构建相容性生物量模型的常见方法。本研究以青冈栎为例,比较常用的2种生物量模型构建方法和3种参数估计算法,以期选出最好的生物量模型构建方法和算法,为生物量的模型... 详细信息

【目的】生物量模型是估算森林生物量的有效手段,非线性联立方程组是构建相容性生物量模型的常见方法。本研究以青冈栎为例,比较常用的2种生物量模型构建方法和3种参数估计算法,以期选出最好的生物量模型构建方法和算法,为生物量的模型计算和研究提供技术支撑。【方法】以南方25株青冈栎地上生物量实测数据为例,选择比例总量直接控制和代数和控制2种结构形式的相容性生物量模型,分别使用普通最小二乘法、二阶最小二乘法和三阶最小二乘法作为模型参数估计算法,建立地上总生物量与各组分生物量的相容性模型,比较不同相容性生物量模型的拟合效果。【结果】在3种参数估计算法下,2种结构的生物量模型均能解决地上生物量与干、枝、叶各组分生物量之间的相容性问题,各组分生物量模型的确定系数都在0.8以上,地上生物量模型的确定系数最高,树叶生物量模型的确定系数最低;使用相同的参数估计算法,2种结构的相容性生物量拟合效果差异不大;对比3种参数估计算法,采用二阶最小二乘法和三阶最小二乘法拟合的相容性生物量模型的参数估计值和评价指标是一致的,而与普通最小二乘法差别较大,但使用普通最小二乘法的拟合精度更高,且计算过程更简单。【结论】鉴于林业实践中通常以计算地上生物量为主要目的,利用基于普通最小二乘法得到的比例总量直接控制模型,可以以较高的预估精度直接计算出地上生物量,具有良好应用前景。

关键词：最小二乘法相容性生物量模型青冈栎次生林比例总量直接控制代数和控制

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