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毛乌素沙地油蒿(Artemisia ordosica)生长及生物量分配对沙漠化的响应

中国沙漠 2022年第1期42卷 123-133页

作者：孙迎涛岳艳鹏成龙庞营军赵河聚费兵强修晓敏吴波赵雨兴石麟何金军贾晓红中国林业科学研究院荒漠化研究所/荒漠生态系统与全球变化国家林业和草原局重点实验室/生态保护与修复研究所北京100091 鄂尔多斯市林业和草原研究所内蒙古鄂尔多斯017000

植物的资源分配模式可以反映植物对环境的生态适应策略。本研究以毛乌素沙地优势半灌木油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,通过样地调查法,系统分析了不同沙漠化程度(潜在、轻度、中度、重度)下油蒿营养、生殖器官的生长特征和生物量... 详细信息

植物的资源分配模式可以反映植物对环境的生态适应策略。本研究以毛乌素沙地优势半灌木油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,通过样地调查法,系统分析了不同沙漠化程度(潜在、轻度、中度、重度)下油蒿营养、生殖器官的生长特征和生物量分配规律。结果表明:(1)随着沙漠化程度的加剧,单位面积油蒿种群密度及地上生物量降低,枯死率增加。(2)沙漠化程度的加剧会促进油蒿个体的生长,其当年单株地上总生物量由374.4 g(潜在)增加至2999.6 g(重度),增幅高达701.18%;这一过程中油蒿繁殖分配明显增加,营养分配显著降低(P<0.05),潜在、轻度沙漠化阶段油蒿繁殖分配均保持在18.6%左右,增加不显著(P>0.05),但中度、重度沙漠化阶段油蒿繁殖分配达到40.6%和62.4%,远高于潜在沙漠化阶段。(3)油蒿营养枝和生殖枝的直径、长度及生物量均随着沙漠化程度的增加而增加,但轻度沙漠化阶段油蒿营养枝的生物量显著大于(P<0.05)潜在、中度沙漠化阶段,约是两者的2.0倍和0.7倍。(4)面对沙漠化程度的加剧,油蒿营养枝和生殖枝构件的各指标(叶生物量、茎生物量、穗生物量、叶密度和穗密度)整体上均呈增加趋势,但油蒿叶分配所占比重显著降低(P<0.05),茎分配所占比重先增加后降低,轻度沙漠化阶段油蒿营养生长的茎分配占比最大(41.1%),而生殖枝构件中穗(种子)分配所占比重不断增加。因此,沙漠化的发展严重影响油蒿种群的生存和发展,但油蒿个体的生长及生物量分配格局会随着沙漠化程度的加剧发生调整与权衡,油蒿个体生长策略由以营养生长为主向生殖生长为主发生转变。

关键词：沙漠化生物量繁殖分配营养分配资源分配模式权衡

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川西米亚罗亚高山暗针叶林土壤pH和养分空间异质性分析

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北京林业大学学报 2022年第2期44卷 55-64页

作者：熊凯赵玉娟陈健张运赵广东杨洪国史作民许格希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 四川米亚罗森林生态系统定位观测研究站四川理县623100 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 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】对川西米亚罗亚高山暗针叶林土壤pH和养分空间异质性进行研究,可为深入了解川西亚高山林区土壤质量以及区域生态恢复提供科学依据。【方法】依托在四川米亚罗省级自然保护区建立的亚高山暗针叶林9.6 hm2(400 m×240 m)动态... 详细信息

【目的】对川西米亚罗亚高山暗针叶林土壤pH和养分空间异质性进行研究,可为深入了解川西亚高山林区土壤质量以及区域生态恢复提供科学依据。【方法】依托在四川米亚罗省级自然保护区建立的亚高山暗针叶林9.6 hm2(400 m×240 m)动态样地,采用野外布点采样、实验室测定、经典统计学、地统计学分析相结合的方法,分析了动态样地表层0~10 cm土壤pH和养分的空间异质性。【结果】(1)亚高山暗针叶林动态样地的土壤pH均值为4.85;有机碳、全氮、全磷、全钾含量均值分别为50.05、3.40、0.53、24.97 g/kg,土壤铵态氮、硝态氮、有效磷含量均值分别为11.44、2.24、8.12 mg/kg;(2)p H低值主要分布在动态样地西侧,有机碳、全氮、全磷、铵态氮高值主要分布在动态样地东侧,全钾高值主要呈南北走向的条带状分布,硝态氮和铵态氮的分布则呈斑块状;(3)土壤pH和养分的变异系数在11%~86%之间,其中pH的变异系数为11%,硝态氮和有效磷的变异系数均为86%。土壤pH和养分的块基比值范围为0.11~0.50,硝态氮和有效磷表现出强烈的空间自相关性,其他土壤性质呈现中等程度的空间自相关性;(4)除pH与全氮和全钾、有机碳与铵态氮、全氮与有效磷、全磷与全钾和硝态氮、全磷与有效磷外,其余21对土壤性质之间的偏相关系数均达到显著(P<0.05)或极显著水平(P<0.01)。【结论】川西米亚罗亚高山暗针叶林土壤呈酸性,各土壤养分含量富集程度较高。土壤性质的空间分布表现出明显的空间自相关特征。土壤性质之间具有较为普遍的相互联系,土壤有机碳在本文研究的8个土壤性质的综合变异中最具有代表性。

关键词：亚高山暗针叶林地统计学土壤pH 土壤养分空间异质性

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川西米亚罗亚高山原始暗针叶林土壤微量元素的空间变异性分析

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林业科学研究 2021年第6期34卷 99-106页

[目的]探究川西米亚罗亚高山原始暗针叶林土壤微量元素的空间异质性,为评价川西亚高山林区土壤质量、保护区域生态环境和研究生物多样性维持机制提供科学依据。[方法]在四川米亚罗省级自然保护区亚高山原始暗针叶林9.6 hm2(400 m×2... 详细信息

[目的]探究川西米亚罗亚高山原始暗针叶林土壤微量元素的空间异质性,为评价川西亚高山林区土壤质量、保护区域生态环境和研究生物多样性维持机制提供科学依据。[方法]在四川米亚罗省级自然保护区亚高山原始暗针叶林9.6 hm2(400 m×240 m)动态样地,采用野外布点采样、实验室测定、经典统计学和地统计学分析相结合的方法,分析动态样地表层0~10 cm土壤微量元素铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)的空间异质性及其与土壤pH、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)之间的相关性。[结果](1)米亚罗亚高山原始暗针叶林动态样地的土壤Fe含量均值为17.22 g·kg^(-1),Mn、Cu、Zn含量均值分别为423.09、4.33、47.91 mg·kg^(-1);(2)土壤Fe、Mn、Cu、Zn含量的高值主要呈斑块状分布在动态样地东侧高海拔区域,土壤Zn的空间分布较简单,连续性较强;(3)土壤微量元素含量的变异系数为29.76%~63.84%,其中,Fe含量的变异系数为29.76%,Mn含量的变异系数为63.84%。土壤微量元素含量的块基比值范围为0.08~0.50,土壤Mn、Cu呈现强烈的空间自相关性,土壤Fe、Zn呈现中等程度的空间自相关性;(4)除了土壤Cu与pH、土壤Zn与SOC、土壤Zn与TK之间的相关性不显著(P>0.05)外,其它17对土壤性质之间均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关。[结论]川西米亚罗亚高山原始暗针叶林土壤微量元素Fe、Mn含量丰富,Cu、Zn含量较低。土壤微量元素Fe、Mn、Cu、Zn的空间分布表现出明显的空间自相关特征。土壤微量元素Fe、Mn、Cu、Zn与土壤pH、SOC、TN、TP、TK之间呈较为普遍的显著相关。

关键词：亚高山原始暗针叶林地统计学土壤微量元素空间异质性

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中国退耕还草的土壤碳固持效应及影响因素

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草业科学 2024年第2期41卷 262-270页

作者：何奕成胡振华向仰州张金鑫钱永强王迎新许丰伟中国林业科学研究院生态保护与修复研究所/国家林业和草原局草原研究中心北京100091 中国农业大学草业科学与技术学院北京100193 内蒙古自治区通辽市开鲁县林业和草原局内蒙古开鲁028400 贵州师范学院地理资源学院贵州贵阳550018

基于检索1950-2016年发表在中国知网、Google Scholar、Web of Science等数据库的文章,筛选出关于我国退耕还草工程与土壤有机碳的文献123篇(126个研究地点)。基于筛选文献,提取了农田和恢复草地的土壤有机碳含量、土壤有效养分含量、... 详细信息

基于检索1950-2016年发表在中国知网、Google Scholar、Web of Science等数据库的文章,筛选出关于我国退耕还草工程与土壤有机碳的文献123篇(126个研究地点)。基于筛选文献,提取了农田和恢复草地的土壤有机碳含量、土壤有效养分含量、恢复时间和气候等数据735条,旨在探究我国退耕还草工程对土壤有机碳含量的影响及其主导因素。结果表明:1)农田恢复为草地后,土壤有机碳含量呈先下降后上升趋势(时间拐点约为第6年),整体上退耕还草工程使土壤有机碳含量提高了19.8%。2)土壤有机碳的正响应随土壤深度增加而减弱,且深度超过1 m时其正响应不明显。3)土壤有效氮是影响土壤有机碳恢复的主要因素,而土壤有效磷和植物功能群对其影响不大。4)沿着增加的水分梯度,土壤有机碳的恢复效果由负变正,转变阈值为25.15 (干旱指数)。总体而言,我国退耕还草工程对土壤有机碳含量的影响为正效应,此效应受环境梯度和恢复时间的共同影响。本研究能够为我国土地利用变化背景下土壤碳库管理的相关决策提供科学依据。

关键词：退耕还草工程土壤有机碳土壤有效氮土壤有效磷水分梯度土地利用变化恢复效应

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乌兰布和沙漠沙冬青液流变化及其影响因子

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中国农业科技导报 2024年

作者：董雪黄雅茹李帅徐光甫陈晓娜刘源郭俊廷辛智鸣中国林业科学研究院沙漠林业实验中心国家林业和草原局防沙治沙工程技术研究中心中国林业科学研究院生态保护与修复研究所乌兰布和沙漠综合治理国家长期科研基地内蒙古磴口荒漠生态系统定位观测研究站

为揭示乌兰布和沙漠沙冬青耗水特征，研究沙冬青晴天和雨天液流变化规律及其影响因素，采用热扩散树干液流仪监测沙冬青液流速率日变化，并利用自动气象站同步监测空气温度、空气相对湿度等气象因子日变化，利用土壤温湿度自动监测仪测... 详细信息

为揭示乌兰布和沙漠沙冬青耗水特征，研究沙冬青晴天和雨天液流变化规律及其影响因素，采用热扩散树干液流仪监测沙冬青液流速率日变化，并利用自动气象站同步监测空气温度、空气相对湿度等气象因子日变化，利用土壤温湿度自动监测仪测定土壤因子日变化，研究不同直径沙冬青液流在不同天气条件下的日变化特征及其与环境因子的关系。结果表明，沙冬青白天液流较高，夜晚存在液流，但液流速率小且变化不大。沙冬青直径越大，日均液流速率也越大；晴天与雨天沙冬青液流变化曲线分别呈“单峰型”与“双峰型”，晴天液流速率日均值高于雨天。晴天和雨天条件下，沙冬青液流速率与太阳辐射、土壤温度、空气温度、饱和水气压差呈显著正相关，与空气相对湿度呈显著负相关，与土壤含水量相关性不显著。回归方程分析表明，对沙冬青晴天液流速率影响最大的是太阳辐射，可单独解释液流变化的89.1%，对雨天液流速率影响最大的是土壤温度，可单独解释液流变化的85.8%。综上可知，乌兰布和沙漠沙冬青液流速率在晴天与雨天的变化趋势存在差异，晴天沙冬青液流速率主要受太阳辐射影响，雨天主要受土壤温度影响，晴天和雨天液流速率的变化与太阳辐射、土壤温度、空气温度、饱和水汽压亏缺呈正相关，与相对湿度呈负相关，与土壤含水量相关性不显著。研究结果对于明确乌兰布和沙漠沙冬青耗水规律具有重要意义，对生物多样性保育和区域植被建设具有一定理论意义。

关键词：沙冬青液流乌兰布和沙漠气象因子土壤因子

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不同时间尺度下华北落叶松人工林冠层蒸腾与环境因子的关系

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生态学报 2023年第6期43卷 2419-2428页

作者：王云霓郭晔徐丽宏曹恭祥陈胜楠梁海荣内蒙古自治区林业科学研究院呼和浩特010010 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所北京100091 国家林业和草原局发展研究中心北京100714 北京林业大学水土保持学院北京100083

在半干旱区连续2年监测华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)的树干液流、气象因子和土壤体积含水量,分析不同时间尺度下人工林冠层蒸腾与环境因子的关系。结果表明:不同时间尺度下,华北落叶松人工林冠层蒸腾的季节变化均呈单峰曲线... 详细信息

在半干旱区连续2年监测华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)的树干液流、气象因子和土壤体积含水量,分析不同时间尺度下人工林冠层蒸腾与环境因子的关系。结果表明:不同时间尺度下,华北落叶松人工林冠层蒸腾的季节变化均呈单峰曲线,即先增大后减小的趋势;2016年、2017年日蒸腾量分别为1.58 mm/d和1.71 mm/d,生长季蒸腾总量分别为241.30 mm和260.97 mm。在日尺度下,气温、太阳辐射强度和饱和水汽压差是影响华北落叶松人工林冠层蒸腾主要环境因子;月尺度下,气温、风速、降水和土壤水分是冠层蒸腾的主要影响因子;冠层蒸腾与降水、大气相对湿度的相关关系由日尺度下的负相关到月尺度的正相关,相关性增强。总体来看,随时间尺度由小到大,气温、风速、大气相对湿度、降水、土壤水分对冠层蒸腾的影响作用增大,而太阳辐射强度、饱和水汽压差的作用减弱;在未来增温增雨趋势下,研究区生长季将延长,华北落叶松人工林冠层蒸腾量可能会加大。

关键词：冠层蒸腾时间尺度气象因子土壤含水量

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天牛卵寄生蜂研究进展及应用前景

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林业科学研究 2020年第4期33卷 169-176页

作者：张彦龙唐艳龙王小艺曹亮明杨忠岐国家林业和草原局森林保护学重点实验室国家林业和草原局生物防治工程技术研究中心中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所遵义师范学院生物与农业科技学院贵州遵义563002

本文对天牛卵期寄生性天敌的研究进展进行了综述。已有文献表明该领域的研究多集中在天敌资源调查、天敌分类与系统发育、天敌生物学特性、行为学特性、生殖与遗传多样性、化学生态学等方面,大部分属于基础性研究;但相对其他类群害虫的... 详细信息

本文对天牛卵期寄生性天敌的研究进展进行了综述。已有文献表明该领域的研究多集中在天敌资源调查、天敌分类与系统发育、天敌生物学特性、行为学特性、生殖与遗传多样性、化学生态学等方面,大部分属于基础性研究;但相对其他类群害虫的卵寄生蜂研究较少;仅见对极少数几种天牛卵寄生蜂的行为学、化学生态学机制有过较深入的探讨。天牛卵寄生蜂应用于生物防治实践的研究更少,这可能与天牛卵寄生蜂虫源获取困难、饲养技术研究薄弱有关,天牛卵寄生蜂的规模化繁育技术也制约了其生物防治利用。本综述对全面了解天牛卵期寄生性天敌研究进展提供了便捷,为今后加强和深入对天牛卵寄生蜂的研究利用提供了参考。

关键词：天牛生物防治卵寄生蜂天敌饲养技术

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耐盐碱根际微生物在盐碱地生态修复中的应用

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世界林业研究 2024年第5期37卷 30-36页

作者：邢硕邹荣松李素艳朱建峰陈军华罗志斌中国林业科学研究院黄河三角洲综合试验中心山东东营257000 北京林业大学林学院北京100083 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所国家林业和草原局盐碱地研究中心北京100091 中科山东东营地理研究院山东东营257000

盐碱地生态修复是当前全球生态研究的重要领域。土壤盐碱化会破坏植物细胞的渗透平衡,减少土壤养分供应,加速植物细胞氧化进程,降低植物抗性,使植物易感病害,还会改变根际微生物的群落格局,从而影响植物根系微环境。植物通过分泌物定向... 详细信息

盐碱地生态修复是当前全球生态研究的重要领域。土壤盐碱化会破坏植物细胞的渗透平衡,减少土壤养分供应,加速植物细胞氧化进程,降低植物抗性,使植物易感病害,还会改变根际微生物的群落格局,从而影响植物根系微环境。植物通过分泌物定向招募目标微生物定殖到根际,这些根际微生物可以保证植物生长所需营养元素的正常供应,同时还会分泌生长素、铁载体等相关代谢产物,改善土壤结构,抑制有害微生物活动,参与构造植物根际新生态,提高植物应对各种生物和非生物胁迫的能力。运用耐盐碱植物—根际微生物修复盐碱地已经逐渐成为改良盐碱土壤、提高盐碱地生态修复稳定性的优选方式。文中总结分析盐碱胁迫下根际微生物在提高植物耐盐碱胁迫能力方面的作用,并跟踪目前对于耐盐碱根际微生物的前沿研究,以期为耐盐碱根际微生物在盐碱地生态修复方面的应用提供参考。

关键词：盐碱地根际微生物促生机制微生物组学微生物共生网络

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四类重大林业有害生物的防控有效性分析

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中国森林病虫 2024年第1期43卷 9-16页

作者：才琪朱宁波潘佳亮董瀛谦刘枫郭瑞中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 国家林业和草原局生物灾害防控中心林草有害生物监测预警国家林业和草原局重点实验室辽宁沈阳110034

利用普通最小二乘法的稳健标准误模型及似不相关回归模型,定量分析松材线虫Bursaphelenchus xylophilus、美国白蛾Hyphantria cunea、薇甘菊Mikania micrantha及林业害鼠(兔)4类重大林业有害生物的防控有效性。结果显示:预防措施可以显... 详细信息

利用普通最小二乘法的稳健标准误模型及似不相关回归模型,定量分析松材线虫Bursaphelenchus xylophilus、美国白蛾Hyphantria cunea、薇甘菊Mikania micrantha及林业害鼠(兔)4类重大林业有害生物的防控有效性。结果显示:预防措施可以显著使松材线虫、美国白蛾及薇甘菊的发生面积呈递减趋势,防治资金的使用效率为抑制薇甘菊扩散起到显著作用。对于松材线虫病的防控,应加强生物化学农药在媒介昆虫防治中的应用,提升防控资金的使用效果;轻度发生的美国白蛾可采用综合防治措施,中度及重度发生首选生物化学农药防治;薇甘菊主要采用化学及营林防治措施,轻度发生时可结合采用人工物理防治;轻度发生的林业害鼠(兔)可采用综合防治措施,中度及重度发生采用生物、化学及人工物理防治,当重度发生时,营林措施控制灾害扩散的效果最好。

关键词：松材线虫美国白蛾薇甘菊林业害鼠(兔) 防控有效性

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生态屏障的内涵、评价体系、建设实践研究进展

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地理科学进展 2022年第10期41卷 1969-1978页

作者：代云川李迪强重庆社会科学院生态与环境资源研究所生态安全与绿色发展研究中心重庆400020 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护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

当前,学界对生态屏障概念尚未达成共识,对其科学内涵、基本属性以及识别体系的研究不够深入;由于缺乏理论指导,生态屏障建设的科学性有待提升、生态屏障建设的机制有待完善。为此,论文对生态屏障的内涵、识别体系和建设实践进行了系统梳... 详细信息

当前,学界对生态屏障概念尚未达成共识,对其科学内涵、基本属性以及识别体系的研究不够深入;由于缺乏理论指导,生态屏障建设的科学性有待提升、生态屏障建设的机制有待完善。为此,论文对生态屏障的内涵、识别体系和建设实践进行了系统梳理,厘清了生态屏障的科学内涵,总结了生态屏障建设的经验与问题,提出了对策建议。研究指出,生态屏障具有地域和功能的双重内涵,表现为特定的空间区位、生态系统结构、生态过程和防护对象,是生态—经济—社会复合系统,具备公共产品属性。在生态屏障建设中,首先需要基于生态屏障的地理区位、主导功能、生态胁迫及不同尺度科学识别生态屏障及其范围;其次,应当尊重生态系统的自然属性和自然规律、推进生态屏障建设跨区域协作;最后,推进生态屏障建设系统治理,统筹生态屏障建设与经济社会发展。

关键词：生态屏障生态安全识别体系协同发展

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