检索结果-内蒙古大学图书馆

生态学杂志 2021年第9期40卷 2727-2736页

作者：王楠王义婧平琴徐胜李岩何兴元陈玮中国科学院森林生态与管理重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院沈阳树木园沈阳110016

为探究高浓度臭氧对凋落叶分解的影响,采用开顶箱(OTCs)模拟和凋落物网袋分解法,以经一个生长季自然条件(约40 nmol·mol^(-1))和高浓度臭氧条件(160 nmol·mol^(-1))熏蒸形成的10年生银杏凋落叶为实验材料,开展了不同浓度臭氧... 详细信息

为探究高浓度臭氧对凋落叶分解的影响,采用开顶箱(OTCs)模拟和凋落物网袋分解法,以经一个生长季自然条件(约40 nmol·mol^(-1))和高浓度臭氧条件(160 nmol·mol^(-1))熏蒸形成的10年生银杏凋落叶为实验材料,开展了不同浓度臭氧(对照约40 nmol·mol^(-1)和高浓度160 nmol·mol^(-1))对这两种银杏凋落叶分解速率和养分释放影响的研究。实验包括4个处理:经自然条件形成的银杏凋落叶在自然条件下分解(AA);经自然条件形成的银杏凋落叶在高浓度O_(3)条件下分解(AE);经高浓度O_(3)熏蒸形成的银杏凋落叶在自然条件下分解(EA);经高浓度O_(3)熏蒸形成的银杏凋落叶在高浓度O_(3)条件下分解(EE)。结果表明:相比于自然条件下形成的银杏凋落叶,经高浓度O_(3)熏蒸形成的银杏凋落叶中K、Mg、P、Ca、Mn、缩合单宁、木质素及总酚含量均显著下降(P<0.05),而N含量则增加了15.87%(P<0.01)。分解第195天,与AA组相比,AE组减缓了凋落叶木质素的分解(P<0.05),促进了C、N元素的释放,特别是经高浓度O_(3)熏蒸银杏的凋落叶(P<0.05)。AA组和AE组木质素剩余率分别为25.22%和29.89%,C元素剩余率分别为41.29%和36.61%,N元素剩余率分别为75.68%和70.17%。研究表明,高浓度臭氧通过改变凋落叶分解过程可间接影响城市森林生态系统主要树种的C、N循环。

关键词：银杏叶凋落物高浓度O_(3) 分解速率养分释放

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基于电路理论的东北森林带生态安全网络构建

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生态学杂志 2021年第11期40卷 3463-3473页

作者：朱琪袁泉于大炮周旺明周莉韩艳刚齐麟中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 沈阳大学生物入侵研究中心沈阳110044 中国科学院大学北京100049

东北森林带是全国生态功能区划"两屏三带"的重要组成部分,对保障区域乃至全国的生态安全具有重要意义。构建该区域的生态安全网络是对其进行生态格局优化、功能提升的重要基础。本研究基于东北森林带生态系统服务重要性,应用I... 详细信息

东北森林带是全国生态功能区划"两屏三带"的重要组成部分,对保障区域乃至全国的生态安全具有重要意义。构建该区域的生态安全网络是对其进行生态格局优化、功能提升的重要基础。本研究基于东北森林带生态系统服务重要性,应用In VEST模型中生境质量分析模块以及电路理论,对研究区生态源地、生态廊道、障碍点和夹点进行了识别,并构建了研究区的生态系统服务安全网络。结果显示:研究区内共识别出生态系统服务源地30处,总面积为16.40×10^(4)km^(2),占总面积的27.3%,以林地、湿地等生态用地为主。关键生态廊道42条,总长度2475.55 km,潜在生态廊道20条,平均长度为420.55 km。研究区内生态改善区的面积为56.45×10^(4)km^(2),根据累计电流值的提升程度,将生态修复区域分为3个优先级,其中一、二级改善区的面积分别占12.8%和24.3%。本研究根据区域内生态源地、生态廊道、生态夹点、生态障碍点以及改善区空间分布格局构建了该区的生态系统服务安全网络,并根据其特征给出了修复和改善的建议,为东北森林带生态格局优化及功能提升提供科学依据。

关键词：生态系统服务安全网络生态源地生态廊道东北森林带

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中国森林生物多样性监测网络:二十年群落构建机制探索的回顾与展望

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生物多样性 2022年第10期30卷 207-229页

作者：米湘成王绪高沈国春刘徐兵宋晓阳乔秀娟冯刚杨洁毛子昆徐学红马克平中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室浙江钱江源森林生物多样性国家野外科学观测研究站北京100093 中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室/辽宁省陆地生态碳中和重点实验室沈阳110016 华东师范大学生态与环境科学学院浙江天童森林生态系统国家野外科学观测研究站上海200241 中山大学生命科学学院/有害生物控制与资源利用国家重点实验室广州510275 中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室云南勐腊666303 中国科学院武汉植物园中国科学院水生植物与流域生态重点实验室武汉430074 内蒙古大学生态与环境学院蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室省部共建草地生态学国家重点实验室培育基地呼和浩特010021

中国森林生物多样性监测网络(CForBio)目前已经沿纬度梯度从寒温带到热带布设23个大型森林动态样地,监测1,893种木本植物,代表我国木本植物种类的近1/6。CForBio的主要目标之一是研究森林群落的构建机制。本文综述了近20年来CForBio在... 详细信息

中国森林生物多样性监测网络(CForBio)目前已经沿纬度梯度从寒温带到热带布设23个大型森林动态样地,监测1,893种木本植物,代表我国木本植物种类的近1/6。CForBio的主要目标之一是研究森林群落的构建机制。本文综述了近20年来CForBio在群落构建机制探索方面取得的进展,包括生物多样性时空格局、生境过滤、生物相互作用、局域扩散和区域因素以及利用新技术取得的新认知等。CForBio研究发现:(1)生境过滤和扩散限制共同决定种–面积关系及β多样性等多样性格局,但二者的相对作用在不同样地及不同尺度存在差异;(2)生境过滤对局域群落构建的作用广泛存在,但很难量化其对群落构建的重要性;(3)同种负密度制约在不同气候带样地普遍存在,负密度制约的强度主要由植物菌根类型介导,并随植物生活史类型、功能性状及环境变化而变化;(4)扩散限制在局域群落构建中发挥关键作用,而区域因素如区域地质历史、区域物种库大小等塑造不同生物地理区群落之间的生物多样性差异;(5)宏观和微观两个方面的新技术促进群落构建机制的研究。在宏观方面,遥感技术以低成本使大范围、多尺度的连续群落生物多样性监测和时空比较研究成为可能;另一方面,叶绿体基因技术和代谢组学等微观技术能促进推导群落构建的分子机制。同时,本文还总结了以往研究的不足,并展望了基于森林动态样地开展群落构建机制研究的未来发展,特别强调了:(1)关注群落构建研究中的尺度问题;(2)深入开展多维度(物种、功能和系统发育)、多营养级生物互作相关的研究;(3)拓展全球变化对群落构建影响的研究;(4)融合观测–实验–模型多种手段开展群落构建机制的研究;(5)连结“群落构建理论研究”和“森林管理实践”。总之,中国森林生物多样性监测网络的长期监测和联网研究是森林群落构建机制研究的重要基础,也是推动群落构建理论、解决森林管理难题的重要平台。

关键词：森林生物多样性群落构建格局生境过滤生物相互作用局域扩散

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基于无人机高光谱影像和深度学习算法的长白山针阔混交林优势树种分类

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生态学杂志 2022年第5期41卷 1024-1032页

作者：郑迪沈国春王舶鉴戴冠华蔺菲胡家瑞叶吉房帅郝占庆王绪高原作强中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 华东师范大学生态与环境科学学院上海200241 西北工业大学生态环境学院西安710129

快速、准确识别树种及其分布格局是森林资源经营管理和生物多样性保护的基础和前提。与传统实地调查的方法相比,近年来飞速发展的近地面遥感技术可以灵活、高效和便捷地获取高分辨率高光谱遥感影像,而如何从包含丰富信息的诸多特征中选... 详细信息

快速、准确识别树种及其分布格局是森林资源经营管理和生物多样性保护的基础和前提。与传统实地调查的方法相比,近年来飞速发展的近地面遥感技术可以灵活、高效和便捷地获取高分辨率高光谱遥感影像,而如何从包含丰富信息的诸多特征中选择信息量大且冗余度低的特征进行树种自动识别,是当前研究亟待解决的问题。本研究以长白山25 hm^(2)温带针阔混交样地为主要研究平台,于2019年8月使用无人机搭载的光谱传感器获取面积为6 hm^(2)的高光谱影像,选择红松、春榆、蒙古栎、水曲柳、大青杨和紫椴6种林冠层树种作为实地标记树种,使用实时载波相位差分技术对所选目标树种进行精确定位,结合2019年样地复查结果对研究区的影像进行目视解译,分别使用卷积神经网络法、最大似然法和马氏距离3种分类方法进行冠层树种的自动分类研究。结果表明:(1)卷积神经网络的树种分类总体精度和Kappa系数(99.85%、0.998)优于最大似然法(89.11%、0.86)和马氏距离法(79.65%、0.75)。(2)在3种分类方法中,单个优势树种分类精度均在卷积神经网络中为最高精度,红松、春榆、蒙古栎、水曲柳、大青杨和紫椴的最高分类精度分别为100%、99.9%、99.9%、99.8%、99.8%和99.5%。(3)从分类效果看,卷积神经网络混分程度最低,马氏距离法混分程度最严重。研究表明,基于深度学习的卷积神经网络模型能够完成对温带天然林林冠树种的准确高效分类,在树种多样性监测和林业资源调查应用中具有较大潜力。

关键词：天然林高光谱卷积神经网络法最大似然法马氏距离法

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第二松花江流域潜在蒸散发时空变化及其影响因素

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水土保持研究 2021年第5期28卷 238-244,253页

作者：陈海芳杨国范林茂森吴家兵袁凤辉沈阳农业大学水利学院沈阳110866 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院森林生态与管理重点实验室(沈阳应用生态研究所) 沈阳110016

潜在蒸散发(ET_(0))是区域水文循环和能量平衡的重要环节,也是估算实际蒸散、评价生态环境和合理规划水资源的关键因子,分析ET_(0)时空变化规律及主要影响因素在研究水资源对气候变化响应方面具有重要意义。以第二松花江流域内及其周边1... 详细信息

潜在蒸散发(ET_(0))是区域水文循环和能量平衡的重要环节,也是估算实际蒸散、评价生态环境和合理规划水资源的关键因子,分析ET_(0)时空变化规律及主要影响因素在研究水资源对气候变化响应方面具有重要意义。以第二松花江流域内及其周边11个气象站点1978—2018年逐日实测气象资料为数据基础,采用Penman-Monteith法,Mann-Kendall非参数趋势检验法、Kriging插值法、逐步回归分析法和偏相关分析法对比分析了近41年该流域平原区和山区ET_(0)时空变化及其主要影响因素。结果表明:(1)第二松花江流域1978—2018年平原区多年平均ET_(0)为825.9 mm,呈微弱下降趋势,减小速率为6.99 mm/10 a;山区多年平均ET_(0)为738.8 mm,呈显著上升趋势,上升速率为10.49 mm/10 a;夏春两季ET_(0)对第二松花江流域全年ET_(0)贡献最大;在空间尺度上,年ET_(0)呈由西北向东南逐渐减少的趋势。(2)研究区近41 a气温(平均、最高、最低)显著上升(p<0.01),日照时数、风速和相对湿度呈下降趋势;季尺度上,除秋季平原区相对湿度呈微弱上升趋势,其余气象因子的变化趋势与全年一致。(3)日照时数和风速是影响平原区ET_(0)变化的主要因素,相对湿度显著降低是山区ET_(0)变化明显的主要原因;各气象因子共同作用引起ET_(0)的变化,且气象因子对ET_(0)的影响因季节和地貌类型而异。

关键词：第二松花江流域潜在蒸散发 Penman-Monteith法时空分析

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基于新一代信息技术的温带森林生态系统碳通量精准计量

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数据与计算发展前沿 2023年第2期5卷 60-72页

作者：高添朱教君张金鑫孙一荣于丰源滕德雄卢德亮于立忠王宗国中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室科尔森林痕量气体与同位素通量监测研发联合实验室中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁省公益林生态与管理重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁省陆地生态系统碳中和重点实验室中国科学院计算机网络信息中心

【目的】森林碳通量估算存在巨大不确定性，其科研应用缺乏信息化技术支撑。本研究旨在改变传统低效的森林信息采集和处理方式，深化森林碳通量研究与信息化技术的融合，探索科研范式变革与实现途径。【方法】融合物联网、近地面遥感、... 详细信息

【目的】森林碳通量估算存在巨大不确定性，其科研应用缺乏信息化技术支撑。本研究旨在改变传统低效的森林信息采集和处理方式，深化森林碳通量研究与信息化技术的融合，探索科研范式变革与实现途径。【方法】融合物联网、近地面遥感、人工智能和大数据等新一代信息化技术，组建多功能数据中心，开展复杂地形下森林碳通量精准计量示范研究。【结果】引入分形维数等指数，提出量化地形复杂度的新参数；建立双季激光雷达点云单木分割方法，提取小流域33万株单木全量结构信息；数字模拟风格局，识别三种风模式；解析CO2浓度信号频域特征，在机器学习框架下计量森林碳通量，不确定性降至15.9%。【局限】仍基于经典涡度协方差法模型，区域尺度森林碳通量计量尚未开展，需边界层气象学、森林生态学、遥感科学等学科及信息化前沿技术的深度融合。【结论】发展了森林碳通量计量与信息化手段融合的技术方法，探索了传统森林生态与林学科研范式变革的实现途径，成功在辽东典型温带森林进行示范。

关键词：碳中和森林生态系统复杂地形碳通量机器学习算法物联网激光雷达

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新疆耳叶苔属(Frullania Raddi.)植物的分类及分布

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华中师范大学学报（自然科学版） 2022年第2期56卷 290-296页

作者：艾克达·艾克巴尔李微买买提明·苏来曼新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室乌鲁木齐830046 中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室沈阳110016

基于对新疆的苔类植物资源调查及系统整理,采用经典分类学方法进行鉴定发现,耳叶苔属植物在新疆共分布有2种:钟瓣耳叶苔(Frullania parvistipula Steph.)和盔瓣耳叶苔(Frullariana muscicola Steph.),其中新疆新记录种为1种——钟瓣耳叶... 详细信息

基于对新疆的苔类植物资源调查及系统整理,采用经典分类学方法进行鉴定发现,耳叶苔属植物在新疆共分布有2种:钟瓣耳叶苔(Frullania parvistipula Steph.)和盔瓣耳叶苔(Frullariana muscicola Steph.),其中新疆新记录种为1种——钟瓣耳叶苔(Frullania parvistipula Steph.).对上述2种耳叶苔属植物的形态、分布进行了详细的描述.此次记录为耳叶苔科目前在中国最西端的分布,对探究全球气候变暖与生物多样性的关系提供了研究参考.

关键词：耳叶苔属地理分布新记录种新疆

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近15年内蒙古防沙带防风固沙功能时空变化特征

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生态学杂志 2021年第11期40卷 3436-3447页

作者：刘利民王婷婷李秀芬谢遵博武金洲宋立宁沈阳农业大学农学院沈阳110866 中国科学院森林生态与管理重点实验室(沈阳应用生态研究所) 沈阳110016 中国科学院清原森林生态系统观测研究站沈阳110016 辽宁省生态公益林经营管理重点实验室沈阳110016 河南省气象科学研究所郑州450003

防风固沙是我国北方防沙带主要生态功能,对于筑牢我国北方生态安全屏障至关重要。本文以北方防沙带东部的内蒙古防沙带为研究区域,利用修正风蚀模型(RWEQ)量化了2000和2015年内蒙古防沙带土壤风蚀物质量和防风固沙量,明确了内蒙古防沙... 详细信息

防风固沙是我国北方防沙带主要生态功能,对于筑牢我国北方生态安全屏障至关重要。本文以北方防沙带东部的内蒙古防沙带为研究区域,利用修正风蚀模型(RWEQ)量化了2000和2015年内蒙古防沙带土壤风蚀物质量和防风固沙量,明确了内蒙古防沙带防风固沙功能时空演变规律,并探讨了土地利用变化对防风固沙功能的影响,以期为提升我国北方防沙带生态服务功能提供参考。结果表明:(1) 2000年,研究区风蚀物质量介于0.007~48.9 kg·m^(-2),风蚀物质总量为29418.3×10^(8)kg;2015年研究区风蚀物质量介于0.002~48.2 kg·m^(-2),风蚀物质总量为28727.3×10^(8)kg,较2000年减少了691.1×10^(8)kg。2000年,土壤风蚀强度以中度、强烈和剧烈为主,占研究区总面积的71.6%;2015年,土壤风蚀强度以轻度、中度和剧烈为主,占研究区总面积的78.7%,其中土壤风蚀强度为强烈、极强烈和剧烈区域面积减少了101079 km^(2),而土壤风蚀强度轻度和中度区域面积增加了100572 km^(2)。(2) 2000年,研究区防风固沙量介于0~42.4 kg·m^(-2),2015年的防风固沙量介于0~45.4 kg·m^(-2),防风固沙量最高的地区为赤峰市,其次为通辽和鄂尔多斯市,防风固沙量最低的地区为乌海市和石嘴山市。研究区总固沙量较2000年增加了646.0×10^(8)kg。研究区防风固沙功能以"低"、"较低"和"中"为主,占研究区总面积的75%以上。2000—2015年,防风固沙功能"较高"、"高"的区域面积增加1979 km^(2)。(3) 2000—2015年,沙漠的总面积减少,主要转换为草地、耕地类型,转换草地面积为6460.7 km^(2),转换耕地面积为439.2km^(2)。上述结果表明,近15年来,内蒙古防沙带的防风固沙功能得到明显提升,得益于人工植被建设,但不同地区防风固沙功能差异较大。因此,未来应加强分区施策治理与研究区西部防风固沙功能的提升。

关键词：修正风蚀模型风蚀物质量土地利用/覆盖类型林业生态工程

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沈阳市住宅区小区与街道灰尘重金属污染评价

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生态学杂志 2021年第3期40卷 804-812页

作者：李苹苹苗纯萍陈玮于帅胡远满何兴元中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院沈阳树木园沈阳110016

城市住宅区是人类活动的重要场所,与居民的日常生活紧密相关。为了解沈阳市住宅区小区与街道灰尘中重金属污染的空间分布,采集了不同住宅区小区与街道的灰尘样品,分析了灰尘中重金属的含量,并使用富集因子和地累积指数评估了其污染程度... 详细信息

城市住宅区是人类活动的重要场所,与居民的日常生活紧密相关。为了解沈阳市住宅区小区与街道灰尘中重金属污染的空间分布,采集了不同住宅区小区与街道的灰尘样品,分析了灰尘中重金属的含量,并使用富集因子和地累积指数评估了其污染程度。结果表明,沈阳市灰尘中重金属Cr、Cd、Cu、Pb和Zn的平均含量均超过辽宁省表层土壤元素背景值。单因素方差分析表明,街道灰尘中重金属Cu、Fe、Mn和Zn的空间分布具有显著性差异,而小区灰尘中重金属Cd、Cr、Fe、Mn和Pb在空间上具有显著性差异。重金属Cd、Zn和Pb的平均污染水平较高,其中小区内Cd和Zn的污染程度高于街道。沈阳市不同方位住宅区灰尘中重金属的污染水平介于轻度污染至中度污染之间。

关键词：灰尘重金属单因素方差分析富集因子地累积指数

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北方防沙带东部区生态安全格局构建及优化

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生态学杂志 2021年第11期40卷 3412-3423页

作者：刘江谢遵博王千慧王婷婷郑晓宋立宁李秀芬沈阳农业大学农学院沈阳110866 中国科学院森林生态与管理重点实验室(沈阳应用生态研究所) 沈阳110016 洛阳市气象局河南洛阳471000 中国科学院清原森林生态系统观测研究站沈阳110016 辽宁省生态公益林经营管理重点实验室沈阳110016

构建生态安全格局、优化生态空间结构是保障区域生态安全、维护地区生态系统稳定的重要途径,对于缓解生态保护与经济发展之间的矛盾具有积极意义。本文以北方防沙带东部为研究区域,通过生态脆弱性-生态服务功能重要性的生态评估方法识... 详细信息

构建生态安全格局、优化生态空间结构是保障区域生态安全、维护地区生态系统稳定的重要途径,对于缓解生态保护与经济发展之间的矛盾具有积极意义。本文以北方防沙带东部为研究区域,通过生态脆弱性-生态服务功能重要性的生态评估方法识别生态源地,借助电路理论提取生态廊道和生态节点,构建了研究区2000和2015年生态安全格局并提出优化对策。结果表明:(1) 2000—2015年间,研究区强烈脆弱区面积减少,不脆弱面积增加;生境质量整体好转,水源涵养量显著增加,实际风蚀强度减弱,说明该阶段区域生态环境趋于好转,风沙治理成效较为显著。(2)生态源地面积、生态廊道和节点分别从2000年的3837.3 km;、38条和4个增加到2015年的11619.5 km;、96条和28个,表明15年间研究区生态安全格局网络体系趋于复杂完善,保障生态安全的能力得到提升。基于上述研究结果,提出增加生态源地空间分布数量和范围,加强人工绿地的建设和保护来设置缓冲区,避免人为活动切断生态廊道,加强原有节点生态功能保护和优化的建议和策略,保障生态廊道网络的完整性,以期促进区域社会经济与生态环境的协同互惠关系,实现可持续发展。

关键词：生态脆弱性生态服务功能生态源地生态廊道优化对策

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