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生境概率预测值转换为二元值过程中4个阈值选择方法的比较评估--以珙桐和杉木生境预估为例

植物生态学报 2017年第4期41卷 387-395页

作者：张雷王琳琳刘世荣孙鹏森余振黄书涛张旭东中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091 北京农学院北京102206 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 School of Natural Resources West Virginia University Morgantown WV 26506USA 山东省枣庄市市中区林业局山东枣庄277100

物种生境模型预测结果通常是概率性的,然而在具体的保护管理等实践应用过程中通常需要基于二元值(存在/不存在)的分布图,此时就需要把概率性的预测结果转化为二元值,在此转化过程中就涉及阈值选择问题。此外,在评估模型预测准确度的时候... 详细信息

物种生境模型预测结果通常是概率性的,然而在具体的保护管理等实践应用过程中通常需要基于二元值(存在/不存在)的分布图,此时就需要把概率性的预测结果转化为二元值,在此转化过程中就涉及阈值选择问题。此外,在评估模型预测准确度的时候,多数评估指标也需要选择一个阈值用于转化概率预测结果,这个阈值选择对于模型预测准确度也会有极大的影响。然而阈值选择却是物种生境模拟不确定性研究中较少涉及的领域。"随机森林"既可以生成物种生境概率分布图(回归算法)也可以生成二元分布图(分类算法),然而还未见对两种预测方式的比较研究。该文以珙桐(Davidia involucrata)和杉木(Cunninghamia lanceolata)为例,分别采用"随机森林"的分类算法和回归算法预测其生境二元分布图和概率分布图,通过4个不同阈值选择方法(默认值0.5、MaxKappa、MaxTSS和MaxACC)把概率预测图转换为二元分布图,进而比较分析转换结果对模型预估的影响。珙桐不同阈值选择方法所确立的阈值之间存在显著差异,而杉木没有显著差异;两物种模型准确度之间没有显著差异;在预测两物种未来气候条件下的生境面积变化、生境分布区迁移方向和距离以及最适宜海拔分布高度变化时,二元值转换后的回归算法与分类算法之间存在显著差异,但回归算法中各阈值选择方法之间没有显著差异。空间生境分布图的相似性分析表明MaxKappa和MaxTSS法具有最大相似性,分类算法与4种阈值选择方法之间具有最大差异。

关键词：阈值概率生境图二元生境图随机森林珙桐杉木

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香附子光合生理对三峡库区消落带陆生环境的响应

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西北植物学报 2017年第3期37卷 561-568页

作者：裴顺祥洪明郭泉水秦爱丽马凡强肖文发简尊吉陈俊中国林业科学研究院华北林业实验中心北京102300 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 北京中兰环境工程有限公司北京100195

植物在消落带水淹结束后的陆生环境中能否合成和储存足够的碳水化合物,对其在消落带长期定居、存活和扩散具有重要影响。香附子是能够适应三峡库区消落带生境的少数多年生草本植物之一。该试验通过对消落带水淹结束后生长在深水(22~27m... 详细信息

植物在消落带水淹结束后的陆生环境中能否合成和储存足够的碳水化合物,对其在消落带长期定居、存活和扩散具有重要影响。香附子是能够适应三峡库区消落带生境的少数多年生草本植物之一。该试验通过对消落带水淹结束后生长在深水(22~27m)、浅水(2~7m)和未淹区段香附子光合生理的定期观测,研究其在陆生环境下的光合生理变化及其形成机制。结果表明:(1)生长在深水区段香附子的净光合速率(P_n)显著高于浅水区段与未淹区段。(2)随着香附子在陆生环境中生活时间的延长,其P_n、气孔导度、表观水分利用效率、表观光能利用效率、表观CO_2利用效率增加。(3)与未淹区段相比,浅水淹没区段香附子的光饱和点显著升高,而光补偿点显著降低。研究发现,淹水胁迫后积极的自我调节能力和光合补偿机制是香附子能够适生于三峡库区消落带的重要原因。

关键词：三峡库区消落带香附子光合生理响应

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江西省鸟类种类统计与多样性分析

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湿地科学与管理 2018年第2期14卷 50-60页

作者：曾南京俞长好刘观华钱法文江西鄱阳湖国家级自然保护区管理局江西南昌330038 江西省林业厅江西南昌330038 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实验室北京100091

以《中国鸟类分类与分布名录》(第三版)为分类系统,以2017年鸟类种类统计为基础,对江西省的鸟类种类进行了重新整理,形成了最新的江西省鸟类名录。结果表明:截至20017年底,江西省鸟类有22目84科280属570种(620种和亚种),占我国鸟类1 44... 详细信息

以《中国鸟类分类与分布名录》(第三版)为分类系统,以2017年鸟类种类统计为基础,对江西省的鸟类种类进行了重新整理,形成了最新的江西省鸟类名录。结果表明:截至20017年底,江西省鸟类有22目84科280属570种(620种和亚种),占我国鸟类1 445种的39.45%,其中259种为古北种(占江西省鸟类种数的45.44%),187种为东洋种(32.81%),124种为广布种(21.75%);有国家I级重点保护鸟类12种,国家Ⅱ级重点保护鸟类81种,江西省重点保护鸟类97种;中国特有种15种;IUCN极危物种4种,濒危物种11种,易危物种24种;CITES附录Ⅰ14种,附录Ⅱ61种。江西有留鸟和夏候鸟321种,占全省鸟类种数的56.31%,其中63种为古北种,170种东洋种,88种为广布种,说明江西留鸟和夏候鸟以东洋种为主。江西省鸟类多样性指数G指数、F指数和G-F指数分别为5.266、55.191和0.905。本次统计新增鸟类20种,其中灰翅鸫Turdus boulboul为2017年江西鸟类新纪录种,勺嘴鹬Calidris pygmeus、纵纹腹小鸮Athene noctua和四川短翅蝗莺Locustella chengi等11种为《中国鸟类分类与分布名录》(第三版)中江西有分布的种类,短嘴豆雁Anser serrirostris、北短翅蝗莺Locustella davidi和华南冠纹柳莺Phylloscopus goodsoni等8种为《中国鸟类分类与分布名录》(第三版)中分类新增种。名录中同时列出了各鸟种在《中国鸟类分类与分布名录》(第二版)和《中国观鸟年报"中国鸟类名录"5.0》中的序号,以利于鸟类研究和保护人员了解鸟类在不同分类系统中的分类地位,更好地服务于江西省的鸟类保护管理和科学研究。

关键词：鸟类江西物种名录多样性

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三峡库区马尾松细根分解及其养分释放

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林业科学研究 2017年第1期30卷 18-24页

作者：王娜程瑞梅肖文发沈雅飞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 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037

[目的]为认识马尾松细根对土壤养分库的贡献,[方法]本研究以三峡库区秭归县九岭头林场马尾松为研究对象,采用埋袋法进行细根分解实验,探讨<0.5 mm、0.5 1 mm和1 2 mm细根的分解动态和养分释放(C、N、P、K、Ca、Mg)。[结果]结果表明:... 详细信息

[目的]为认识马尾松细根对土壤养分库的贡献,[方法]本研究以三峡库区秭归县九岭头林场马尾松为研究对象,采用埋袋法进行细根分解实验,探讨<0.5 mm、0.5 1 mm和1 2 mm细根的分解动态和养分释放(C、N、P、K、Ca、Mg)。[结果]结果表明:(1)细根分解368 d后,<0.5 mm、0.5 1 mm和1 2 mm细根干重残留率分别为66.0%、72.0%和74.33%,且细根分解速率随直径增加而减小;(2)细根分解速率与土壤温度呈显著正相关关系(p<0.05),与土壤湿度呈正相关关系(p<0.05);(3)细根C、K和Mg元素迁移模式表现为释放,Ca元素表现为富集;(4)细根N、P元素在不同径级细根中迁移模式不同,<0.5 mm细根N、P元素表现为释放,0.5 2 mm细根N、P元素在分解过程中出现富集阶段。[结论]马尾松细根分解与土壤温度和直径大小显著相关,其中分解与温度呈正相关,与直径呈负相关;在细根分解过程中,马尾松细根不同直径大小的不同养分元素的表现状态不一致,或富集,或释放。

关键词：三峡库区马尾松细根分解养分释放

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气候过渡带天然栎林生态系统净碳交换及其环境影响因子

气候过渡带天然栎林生态系统净碳交换及其环境影响因子

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第十七届中国生态学大会暨中国生态学学会第十次全国会员代表大会

作者：牛晓栋刘世荣孙鹏森刘晓静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 河南宝天曼国家级自然保护区管理局河南内乡 474350

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典型中亚热带天然阔叶林林层特征及蓄积估计研究

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林业科学研究 2017年第4期30卷 559-565页

作者：庄崇洋黄清麟马志波郑群瑞王宏中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 建瓯万木林省级自然保护区管理处福建建瓯353105

[目的]研究典型中亚热带天然阔叶林各林层(包括全林分和各亚层)主要测树因子的特征,特别是各林层树高和蓄积的关系,探讨中亚热带天然阔叶林蓄积的估计方法。[方法]通过计算各林层林分平均胸径、平均高、标准差、变异系数等指标,分析各... 详细信息

[目的]研究典型中亚热带天然阔叶林各林层(包括全林分和各亚层)主要测树因子的特征,特别是各林层树高和蓄积的关系,探讨中亚热带天然阔叶林蓄积的估计方法。[方法]通过计算各林层林分平均胸径、平均高、标准差、变异系数等指标,分析各亚层株数和蓄积占全林分的比重,采用亚层平均高H_s和亚层中值高H_z代替林木树高H计算林分蓄积,并对结果进行相对误差和方差分析检验。[结果]表明,与全林分相比,分层后各亚层胸径和树高的变异系数明显变小,各亚层之间胸径的变异系数随亚层高度的增加而减小,而第Ⅰ、Ⅱ亚层树高的变异系数基本一致,小于第Ⅲ亚层。第Ⅰ、Ⅱ亚层的株数占全林分的20%~30%,蓄积却占全林分的90%以上。相对误差结果表明3种方法计算林分蓄积时全林分、第Ⅰ亚层和第Ⅱ亚层误差均在5%以内,第Ⅲ亚层在10%以内,方差分析结果表明3种方法算出各林层的蓄积差异p值均大于0.05。[结论]在典型中亚热带天然阔叶林中,受光层(第Ⅰ、Ⅱ亚层)的蓄积占绝对优势,是外业调查的重点。亚层平均高H_s和亚层中值高H_z代替林木树高H计算林分蓄积计算方法的误差总体上符合生产实践中精度的要求,方差分析得出3种方法计算得到的结果没有显著差异,表明在典型中亚热带天然阔叶林中采用亚层平均高H_s和亚层中值高H_z代替林木树高H计算林分蓄积,可在满足精度的同时提高工作效率。

关键词：中亚热带典型天然阔叶林分层主要测树因子蓄积估计

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典型中亚热带天然阔叶林各林层树高胸径关系研究

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林业科学研究 2017年第3期30卷 479-485页

[目的]在划分林层的基础上,探讨天然阔叶林树高胸径关系,从林层角度研究树高曲线以揭示复层林林分特征。[方法]根据典型中亚热带天然阔叶林各林层数据情况选择Schumacher式(简称S式),Curtis式(简称C式)对典型林分各林层树高胸径关系进... 详细信息

[目的]在划分林层的基础上,探讨天然阔叶林树高胸径关系,从林层角度研究树高曲线以揭示复层林林分特征。[方法]根据典型中亚热带天然阔叶林各林层数据情况选择Schumacher式(简称S式),Curtis式(简称C式)对典型林分各林层树高胸径关系进行拟合。[结果]S式和C式在拟合全林分和第Ⅲ亚层的效果较好,全林分树高模型的R^2均在0.86以上,第Ⅲ亚层的R^2均在0.58以上,且RMSE和AMR均较小,但无论是S式还是C式都不能很好的拟合第Ⅰ、Ⅱ亚层,其拟合R^2的结果较低,大都在0.2~0.3左右。选取模型拟合结果 R^2较大,RMSE、AMR较小的C式拟合各林层树高胸径模型,结果表明采用全林分模型推算各亚层(不包括全林分)的树高会产生较大的AMR;虽然分层拟合各亚层树高胸径时获得的模型的R^2较小,但其估计相应层内树高产生的ARM值却小于全林分模型,表明采用亚层树高胸径模型估计相应层内林木树高时具有较小的误差。[结论]在典型中亚热带天然阔叶林中,无论是全林树高模型还是分林层树高模型,C式的适应性均比S式高。选择C式全林分树高模型估计各亚层树高产生的误差比各亚层采用各自的C式树高模型拟合的误差大。

关键词：中亚热带典型天然阔叶林分层树高胸径曲线

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东北和内蒙古重点国有林区天然林保护工程生态效益分析

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中国水土保持科学 2017年第1期15卷 89-96页

作者：黄龙生王兵牛香宋庆丰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林果业生态环境功能提升协同创新中心北京100091

依据LY/T1721—2008《森林生态服务功能评估规范》,应用分布式测算方法,从涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质、净化大气环境和生物多样性保护等6个方面,对东北和内蒙古重点国有林区天然林保护工程实施带来的生态效益及价... 详细信息

依据LY/T1721—2008《森林生态服务功能评估规范》,应用分布式测算方法,从涵养水源、保育土壤、固碳释氧、林木积累营养物质、净化大气环境和生物多样性保护等6个方面,对东北和内蒙古重点国有林区天然林保护工程实施带来的生态效益及价值进行分析。结果表明:1)天保工程实施期间,调节水量和固土量分别增加157.57亿和2.38亿t,保肥物质量、固碳量、释氧量及林木积累营养物质量分别增加1 717.74万、1 573.03万、3 808.19万和127.83万t,提供负离子增加6.70×1025个,吸收污染物(SO_2、HF、NOx)增加4.29亿kg,吸滞TSP增加1 473.32亿kg;2)每年天保工程生态效益总价值增加6 366.45亿元,相当于天保工程总投资的3.53倍。东北和内蒙古重点国有林区天保工程的实施,显现出巨大的生态效益和可持续发展的潜力,以期为后续天保工程的实施提供科学参考。

关键词：重点国有林区天然林资源保护工程生态效益东北内蒙古

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三峡库区库首森林生态系统植物叶片碳氮磷化学计量特征研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2017年第2期41卷 27-33页

作者：刘泽彬程瑞梅肖文发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南方现代林业协同创新中心南京林业大学

【目的】森林是三峡库区重要的生态屏障,研究该地区森林生态系统化学计量特征可深入了解生态系统的养分循环、限制作用以及稳定机制。【方法】通过对三峡库区库首森林生态系统的7个站点进行典型取样,研究了包括乔木、灌木和草本30种植物... 详细信息

【目的】森林是三峡库区重要的生态屏障,研究该地区森林生态系统化学计量特征可深入了解生态系统的养分循环、限制作用以及稳定机制。【方法】通过对三峡库区库首森林生态系统的7个站点进行典型取样,研究了包括乔木、灌木和草本30种植物的107个样品叶片中碳(C)、氮(N)和磷(P)的化学计量学特征。【结果】三峡库区库首森林生态系统植物叶片中有机碳(OC)、全氮(TN)和全磷(TP)的含量变化范围分别为352.0~506.3、8.3~48.6和0.5~2.5 mg/g,平均值为450.2、18.6和1.2 mg/g;叶片C/N、C/P和N/P的变化范围为7.6~56.5、158.8~799.3和7.3~40.2,平均值为28.6、450.4和16.9。不同生活型植物叶片的养分组成存在显著差异,乔木叶片的有机碳含量要明显高于灌木和草本,而草本植物的叶片全氮和全磷的含量要明显高于乔木和灌木;落叶乔木叶片的全氮、全磷含量及N/P的值要明显高于常绿乔木,但有机碳含量及C/N和C/P的值则相反。不同生活型植物有机碳与全氮(磷)含量的相互关系也存在差异,草本植物叶片有机碳与全氮(磷)含量存在极显著负相关,乔木叶片有机碳与全氮含量呈显著的负相关,但与全磷含量不相关,灌木叶片有机碳与全氮(磷)含量不相关;不同生活型植物叶片全氮和全磷含量均存在极显著正相关。【结论】三峡库区库首森林生态系统植物叶片有机碳含量处于中等水平,而全氮和全磷含量相对较低,磷缺乏是限制该区植被生产力的关键元素。

关键词：三峡库区森林生态系统碳氮磷生态化学计量学

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基于卫星监测热点的林火分布及发生预报模型

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林业工程学报 2017年第4期2卷 128-133页

作者：刘柯珍舒立福赵凤君张运生李艳云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实验室北京100091 迁安市林业局唐山064400

卫星林火监测作为森林火灾预防和扑救工作的重要方法,在我国森林防火工作中得到广泛推广和应用。基于卫星监测研究全国各省份的林火热点分布规律以及热点集中区域的气象因子与火灾频率的关系,以我国各地区2010—2015年春季森林防火期(3... 详细信息

卫星林火监测作为森林火灾预防和扑救工作的重要方法,在我国森林防火工作中得到广泛推广和应用。基于卫星监测研究全国各省份的林火热点分布规律以及热点集中区域的气象因子与火灾频率的关系,以我国各地区2010—2015年春季森林防火期(3月1日—6月1日)的卫星监测热点数据为研究对象,分析我国各省林火的年际变化及区域分布特征;通过提取火场时空因子,结合当年气象数据,建立热点集中区域的火灾趋势回归模型。结果表明,卫星监测热点统计的森林火灾次数与当地林业局统计的火灾数据吻合度高。2010—2015年春季林火热点从整体趋势上看,森林火灾的热点数量在逐年递减,主要集中在中国的西南部区域,最多的省份为云南省,占林火热点总数的20%;其次为四川省,占林火热点总数的13%。云南省的春季林火次数多元回归方程,复相关系数R=0.838**;四川省的春季林火次数多元回归方程,复相关系数R=0.744*,回归模型都达到了显著水平。卫星监测热点用于林火监测,可以高精度统计森林火灾次数,回归模型对于林火的预测预报具有一定适应性,为森林火灾发生预测预报提供数据支持。

关键词：卫星热点林火监测空间分布预报模型

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