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林业科学研究 2021年第4期34卷 166-174页

作者：樊智智张真张苏芳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和草原局森林保护学重点实验室北京100091

白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire是一种国际性检疫害虫,其自然分布于东北亚国家,20世纪初相继在美国和加拿大被发现并造成严重危害。20世纪60年代在我国东北和华北地区发生最为严重,而后在天津、北京、辽宁、吉林等地危害加重... 详细信息

白蜡窄吉丁Agrilus planipennis Fairmaire是一种国际性检疫害虫,其自然分布于东北亚国家,20世纪初相继在美国和加拿大被发现并造成严重危害。20世纪60年代在我国东北和华北地区发生最为严重,而后在天津、北京、辽宁、吉林等地危害加重。其在我国主要危害的是引进的北美白蜡树种,如美国红梣(洋白蜡)Fraxinus pennsylvanica Marsh.、毡毛梣(绒毛白蜡)*** Torr与美国白蜡*** Linn.等,目前白蜡窄吉丁的防治是森林害虫防控研究的重点内容之一。感觉器官在昆虫生命活动中发挥着重要的作用,特别是嗅觉和视觉在白蜡窄吉丁交配、产卵与寄主定位过程中起到了关键的作用。本文综述了昆虫视觉和嗅觉感受系统和感受机制的研究现状,总结了白蜡窄吉丁嗅觉和视觉的应用研究,列出了白蜡窄吉丁信息素与寄主植物挥发物的鉴定结果以及嗅觉感受蛋白和视觉感受蛋白的鉴定情况。同时对白蜡窄吉丁视觉和嗅觉的综合作用机理研究提出了展望,旨在为完善利用嗅觉和视觉防治白蜡窄吉丁的研究提供基础。

关键词：白蜡窄吉丁嗅觉视觉嗅觉相关蛋白 opsin

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淡水森林湿地植被恢复研究进展

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世界林业研究 2007年第6期20卷 29-35页

作者：潘云芬徐庆于英茹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生态环境重点实验室北京100091

综述了国内外有关淡水森林湿地植被恢复的主要研究进展,探讨了淡水森林湿地植被恢复与生态重建的可行性,概述了森林湿地恢复的具体措施和技术方法,提出我国在淡水森林湿地植被恢复研究方面亟待解决的问题。

关键词：淡水森林湿地植被恢复

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六盘山华北落叶松林和红桦林枯落物持水特征及其截持降雨过程

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生态学报 2009年第6期29卷 2868-2876页

作者：莫菲于澎涛王彦辉王晶熊伟徐丽宏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生态环境重点实验室北京100091 东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040

在六盘山南坡野外调查了华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)和红桦(Betula albo-sinensis)两个林分的枯落物数量特征,其厚度分别是3.6cm和4.0cm,储量为16.83t/hm2和9.04t/hm2。浸泡测定了单位重量(1.0kg/m2)枯落物的持水能力,华北落叶松林和红桦林的最大持水深分别是1.8mm和2.7mm。在六盘山地区自然雨强范围内(<30mm/h),利用模拟降雨研究了枯落物的截持降雨过程,表明枯落物持水能力随雨强增大而提高;在雨强为30mm/h时,华北落叶松林和红桦林枯落物(1.0kg/m2)的最大截持雨量为1.5mm和2.6mm,分别是浸泡测定持水能力的83.3%和96.2%,两种实验吸持水分的过程基本一致。分析表明,枯落物截持过程的吸水速率受其本身含水量大小的影响,同时构建了具有较好截持机制的枯落物截持降雨过程模型,并基于枯落物浸泡实验和模拟降雨截持实验的数据拟合了模型参数。

关键词：六盘山华北落叶松红桦枯落物截持降雨最大持水量

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六盘山华北落叶松单木树高对立地因子和林分特征的响应

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林业科学研究 2022年第1期35卷 1-9页

作者：张中惠王彦辉郭建斌王晓北京林业大学水土保持学院北京100083 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和草原局森林生态环境重点实验室北京100091

[目的]研究宁夏六盘山林区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林内单木树高对立地条件和林分特征的响应,并建立树高生长模型,以便准确预测树高生长,确定适宜立地条件及林分结构,指导优化林分结构的精准经营。[方法]选择建立... 详细信息

[目的]研究宁夏六盘山林区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林内单木树高对立地条件和林分特征的响应,并建立树高生长模型,以便准确预测树高生长,确定适宜立地条件及林分结构,指导优化林分结构的精准经营。[方法]选择建立典型样地,进行每木调查及树干解析,采用外包线法确定树高对单一因子的响应规律和适宜函数形式,然后连乘耦合多因子影响,构成能反映多因子影响的树高生长模型,并利用实测数据检验,获得可准确预测华北落叶松单木树高的最优模型。[结果](1)华北落叶松单木树高随林龄增加的生长过程呈现“S”型曲线。(2)相关分析表明,在除林龄外的各因子中,对单木树高生长影响的大小排序为:海拔>郁闭度>优势度>林分密度>坡向>坡度。(3)最适合华北落叶松生长的海拔范围是2000~2400 m,坡向是阴坡和半阴坡,坡度是20°~25°,郁闭度是0.49~0.64,林分密度是1100~1300株·hm^(−2),单木树高随优势度增加而增大,且增大速率在优势度>0.2后渐趋平缓。(4)建立了耦合主要因素影响的单木树高生长模型,拟合效果很好。[结论]宁夏六盘山区华北落叶松人工林内的单木树高同时受立地条件和林分结构特征影响,主要影响因素为林龄、海拔、郁闭度、优势度等。在考虑综合因素影响下建立的单木树高生长耦合模型可准确预测单木树高的时空变化,将作为华北落叶松林合理经营的科学依据。

关键词：华北落叶松单木树高多因素耦合模型立地因子林分特征六盘山地区

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西南高山亚高山区植被活动变化的气候驱动效应与可持续性

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水土保持研究 2023年第3期30卷 240-250页

作者：孙美荣孙鹏森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

[目的]探究西南高山亚高山区植被活动变化的驱动因素及可持续性,可为其生态系统管理提供一定的科学依据。[方法]基于2001-2018年MODIS NDVI数据和气象数据,用线性回归、Hurst指数、相关分析等方法分析了西南高山亚高山地区植被活动的时... 详细信息

[目的]探究西南高山亚高山区植被活动变化的驱动因素及可持续性,可为其生态系统管理提供一定的科学依据。[方法]基于2001-2018年MODIS NDVI数据和气象数据,用线性回归、Hurst指数、相关分析等方法分析了西南高山亚高山地区植被活动的时空变化特征、植被活动的稳定性和可持续性及对气候变化的响应。[结果](1)研究区以NDVI为代表的植被活动整体上显著增强,其中相对稳定的区域占63.69%,显著增强的区域占25.06%,显著降低的区域占2.73%。在植被类型中,落叶阔叶林的显著绿化趋势最强,而灌木的显著褐化趋势最强,草地对气候变化的敏感性高于林地。植被活动显著增加的区域主要分布在区域东北部的嘉陵江和岷江等地。(2)变异系数(CV)表明NDVI整体稳定性较强,从植被类型看,阔叶林和混交林的稳定性较高,农田的稳定性最低。(3) Hurst指数分析表明,植被活动趋势呈反持续的比例为69.47%,植被活动趋势呈可持续的比例为29.88%,研究区植被总体出现弱反持续性特征,在未来,植被活动增强的趋势有降低或反转的风险;(4)气候驱动因子分析表明,西南高山亚高山区温度对植被的影响占主导,即温度既是驱动植被绿化的关键因子,同样也是植被褐化的关键因子。在植被发生显著绿化的区域,常绿阔叶林和常绿针叶林的温度驱动效应低于落叶阔叶林和针阔混交林;而在植被显著褐化的区域,前两者的温度驱动效应却显著高于后两者。[结论]气温是植被活动变化的主要气候驱动因子,未来植被活动有弱反持续性的特征。

关键词：植被活动气候驱动效应变异系数 Hurst指数西南高山亚高山区

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基于土壤水分承载力的林分密度计算与调控——以六盘山华北落叶松人工林为例

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林业科学研究 2014年第2期27卷 133-141页

作者：曹恭祥王彦辉熊伟于澎涛杜敏孙浩李振华王云霓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生态环境重点实验室北京100091 中南林业科技大学林学院湖南长沙410002

立地水分条件决定的植被承载力是干旱缺水地区森林合理经营的重要依据。考虑到干旱缺水地区的森林蒸散耗水在水分输出中占据绝对主导地位,其大小直接与叶面积指数(LAI)相关,将林冠LAI在生长季一段时间内的最大值(LAImax)作为植被承载力(... 详细信息

立地水分条件决定的植被承载力是干旱缺水地区森林合理经营的重要依据。考虑到干旱缺水地区的森林蒸散耗水在水分输出中占据绝对主导地位,其大小直接与叶面积指数(LAI)相关,将林冠LAI在生长季一段时间内的最大值(LAImax)作为植被承载力(LAIc)的量化指标,利用冠层分析仪(LAI-2000),在六盘山香水河小流域和叠叠沟小流域的44个华北落叶松人工林样地,实测了冠层LAI的季节动态变化,研究了生长季内LAImax与林分断面积、郁闭度、平均树高、密度等常用林分结构指标的关系。结果表明:LAImax与林分不同结构指标均呈幂函数关系,其决定系数(R2)依次为0.84、0.82、0.56、0.47,说明能同时反映林分密度和树体大小的林分断面积与林冠LAI相关最紧密。将LAImax与林分断面积的幂函数关系嵌入了林分平均胸径与林分密度和林龄关系的模型,用以描述LAImax与林龄和密度的关系,并利用样地实测数据拟合了模型参数。拟合建立的模型对所有样地的LAImax的计算值与实测值的相对误差平均为8.6%(0%20.4%),能较好地描述LAI与林龄和密度的关系。利用此模型,进一步导出了能依据给定的LAIc,简捷计算出不同林龄时的可承载林分密度的模型,从而为基于立地水分植被承载力的林分密度管理和森林多功能经营等提供技术支持。

关键词：宁夏六盘山华北落叶松人工林植被承载力叶面积指数林分结构

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土壤淹水条件下香附子光响应过程的模型比较

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西北林学院学报 2014年第4期29卷 40-45页

作者：刘泽彬程瑞梅肖文发郭泉水王娜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生态环境重点实验室北京100091

利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对三峡库区消落带土壤淹水条件下香附子光响应过程的测量数据进行了重新拟合,分析了不同光响应模型对香附子的适用性及香附子主要光响应参数对土壤淹水的适应规律。结果表明,... 详细信息

利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型对三峡库区消落带土壤淹水条件下香附子光响应过程的测量数据进行了重新拟合,分析了不同光响应模型对香附子的适用性及香附子主要光响应参数对土壤淹水的适应规律。结果表明,非直角双曲线模型对常规水分管理组(CK)香附子植株光响应过程的拟合效果要优于直角双曲线模型和直角双曲线修正模型,而直角双曲线修正模型对淹水组(T1)香附子植株光合响应过程的拟合效果要优于其他2种模型。光响应参数的拟合效果则表现为:非直角双曲线模型对LCP和Rd的拟合效果最佳,直角双曲线修正模型对LSP和Pnmax的拟合效果最佳,而直角双曲线模型对这些光响应参数的拟合效果最差。受水淹影响,香附子的光合能力以及光适应能力减弱,出现了不同程度的光抑制现象,水淹90d后,T1处理香附子植株叶片LCP和Rd分别比对照增加了56.9%和43.1%,而叶片LSP和Pnmax分别比对照降低了52.3%和47.4%。

关键词：淹水香附子净光合速率光响应模型光响应参数

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南北样带温带区栎属树种功能性状间的关系及其对气象因子的响应

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植物生态学报 2010年第6期34卷 619-627页

作者：冯秋红史作民董莉莉刘世荣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生态环境重点实验室北京100091 辽宁省林业科学研究院沈阳110032

在南北样带温带区选择11个栎属(Quercus)树种的核心分布区,对各分布区内栎属建群树种的功能性状进行了测定,并对功能性状间的关系及其对气象因子的响应进行了分析,以期为气候变化背景下植物-环境关系的深入研究奠定基础。结果表明:虽然... 详细信息

在南北样带温带区选择11个栎属(Quercus)树种的核心分布区,对各分布区内栎属建群树种的功能性状进行了测定,并对功能性状间的关系及其对气象因子的响应进行了分析,以期为气候变化背景下植物-环境关系的深入研究奠定基础。结果表明:虽然比叶重(LMA)和叶片干物质含量(LDMC)在反映栎属树种生活策略上有着异曲同工的作用,但是相比之下,LMA的作用略胜一筹;基于面积的叶片养分含量间的关系较基于质量的更为显著;除叶片单位面积磷含量(Parea)和单位面积钾含量(Karea)间关系外,无论是基于面积还是质量的叶片氮(N)、磷(P)含量间的正相关,均较两者与钾(K)含量间的正相关显著,这可能与K元素并不直接参与任何稳定结构物质的合成有关。温度和日照时数是影响功能性状间关系的主要气象因子,与基于质量的养分含量相比,基于面积的养分含量更易于受温度和日照时数的影响;降水仅仅影响叶片Parea与其他性状间的关系。

关键词：功能性状生活策略气象因子栎属南北样带温带区

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基于卷积神经网络的雄性海南长臂猿声纹识别

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林业科学 2023年第1期59卷 119-127页

作者：冯慧敏金崑中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所、中国林业科学研究院自然保护地研究所、生物多样性保护国家林业和草原局重点实验室北京100091

【目的】利用鸣叫声对雄性海南长臂猿个体进行识别,为海南长臂猿种群智能感知和监测及海南热带雨林国家公园智慧保护地建设提供支撑。【方法】许多研究证明某些物种鸣叫的声音具有个体差异,这种差异可以作为一种声音指纹来对物种个体进... 详细信息

【目的】利用鸣叫声对雄性海南长臂猿个体进行识别,为海南长臂猿种群智能感知和监测及海南热带雨林国家公园智慧保护地建设提供支撑。【方法】许多研究证明某些物种鸣叫的声音具有个体差异,这种差异可以作为一种声音指纹来对物种个体进行识别。本研究基于雄性海南长臂猿鸣叫声谱的特征以及声纹识别的基本原理,提出基于卷积神经网络的声纹识别的方法,通过采用主动声学监测和被动声学监测2种方法收集海南长臂猿鸣叫的原始数据,对原始数据进行预处理,将7只雄性海南长臂猿鸣叫短语中的调频音符组合的声谱图作为输入。通过搭建卷积神经网络和残差卷积神经网络2种模型,7只雄性海南长臂猿鸣叫声谱中提取声纹特征并进行分类,实现个体识别。【结果】通过五折交叉验证得出卷积神经网络模型识别正确率为91.2%,识别效果标准差为4.24%。残差卷积神经网络模型识别正确率为95.04%,识别效果标准差为2.97%。相比卷积神经网络,残差卷积神经网络识别准确率更高,且分类效果更加稳定,但是计算耗时更长。【结论】利用卷积神经网络模型和残差卷积神经网络模型对雄性海南长臂猿鸣叫声谱图进行分类并实现个体识别是可靠的,本方法可以应用于对海南长臂猿的声纹识别。相比卷积神经网络,残差卷积神经网络模型识别的稳定性更好,且分类效果提高3.84%,达到95.04%。但从应用性上而言,对比残差卷积神经网络,卷积神经网络模型训练成本更低,推理计算速度更快,且准确率和预测稳定性达到应用要求。基于卷积神经网络的声纹识别方法克服了许多现有方法中存在的计算和数据集的限制,为将来其他物种的声纹识别研究提供了更好的解决方案。

关键词：海南长臂猿海南热带雨林国家公园声谱图卷积神经网络声纹识别

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六盘山华北落叶松林分蒸腾日内变化及其对环境因子的响应

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北京林业大学学报 2020年第5期42卷 1-11页

作者：马菁郭建斌刘泽彬王彦辉张紫优北京林业大学水土保持学院北京100083 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和草原局森林生态环境重点实验室北京100091

【目的】理解林木蒸腾日内变化及其对主要环境因子的响应规律,进一步阐释短时间尺度下环境条件调控森林蒸腾的机理。【方法】以宁夏六盘山香水河小流域华北落叶松人工林为研究对象,在2018年生长季(5—10月)连续监测样树的树干液流变化,... 详细信息

【目的】理解林木蒸腾日内变化及其对主要环境因子的响应规律,进一步阐释短时间尺度下环境条件调控森林蒸腾的机理。【方法】以宁夏六盘山香水河小流域华北落叶松人工林为研究对象,在2018年生长季(5—10月)连续监测样树的树干液流变化,并同步观测气象条件和土壤湿度,分析小时尺度的林分蒸腾对环境因子的响应,并建立多因素影响的蒸腾模型。【结果】(1)在小时尺度上,林分蒸腾量(T)对太阳辐射(Rs)和饱和水汽压差(VPD)的响应均呈二次多项式函数关系;随Rs和VPD的增加,T均先增加,当Rs和VPD分别达到666.7 W/m2和1.86 kPa后达到峰值,然后逐渐减小。(2)T对土壤可利用水分(REW)的响应符合趋于饱和的指数关系,T随REW的增加表现为先增加,当REW> 0.3后,T逐渐趋于稳定。(3)在确定T响应Rs、VPD和REW的类型并耦合形成蒸腾模型后,利用生长季内的奇数天小时观测值进行拟合参数,并用偶数天小时观测值进行验证,得到T响应多因素变化的耦合模型:T=(-6.347 0×10-5Rs2-0.637 0Rs-208.734 8)×(-0.003 2VPD2+0.013 8VPD+0.001 7)×(-0.008 1-0.004 6(1-exp(-12.469 6REW))),该模型在校准阶段(R2=0.74,纳什效率系数(NSE)=0.82)和验证阶段(R2=0.77,NSE=0.84)均表现出较好的模拟效果。【结论】在小时尺度上,林分蒸腾量可以由耦合了太阳辐射、饱和水汽压差和土壤可利用水分影响的耦合模型进行较好的预测。本研究结果可为精确预测变化环境下的华北落叶松林分日内蒸腾提供理论基础,同时模型的构建方法可为其他区域和其他树种的林分蒸腾模型的建立提供参考依据。

关键词：小时尺度林分蒸腾环境因子耦合模型华北落叶松林

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