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生物多样性 2019年第8期27卷 887-895页

作者：崔宝凯袁海生周丽伟何双辉魏玉莲北京林业大学微生物研究所北京100083 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

木腐真菌在森林生态系统中具有丰富的物种多样性,并在倒木的降解过程中发挥重要的生态功能。针叶树是大小兴安岭森林生态系统的优势树种,因此研究针叶树倒木木腐真菌物种多样性和影响其物种分布的相关环境因子有助于揭示大小兴安岭森林... 详细信息

木腐真菌在森林生态系统中具有丰富的物种多样性,并在倒木的降解过程中发挥重要的生态功能。针叶树是大小兴安岭森林生态系统的优势树种,因此研究针叶树倒木木腐真菌物种多样性和影响其物种分布的相关环境因子有助于揭示大小兴安岭森林生态系统物质循环的机理。本研究收集了近16年对大小兴安岭地区冷杉属(Abies)、落叶松属(Larix)、云杉属(Picea)和松属(Pinus)4类针叶树倒木上1,561份木腐真菌标本的采集信息,统计了物种种类及其腐朽类型,并选取具有代表性的地点开展木腐真菌群落多样性及其与环境因子的相关性分析。结果显示,大小兴安岭针叶树倒木木腐真菌有166种,隶属于70属,其中白腐真菌有111种,占所有种类的66.9%,褐腐真菌为55种,占所有种类的33.1%。在4类针叶树倒木上均能生长的真菌种类有19种,占所有种类的11.5%,其中柔丝干酪孔菌(Oligoporus sericeomollis)是各类倒木上木腐真菌群落中的优势种。大兴安岭地区落叶松属为优势寄主,其倒木上生长的木腐真菌种类数和个体数在4类倒木中均为最高;而小兴安岭地区松属倒木上木腐真菌种类数和个体数比其他3类倒木高,是该地区的优势寄主。对6个代表性地区木腐真菌群落的研究显示,有11种真菌在6个地区均有分布,小兴安岭地区木腐真菌多样性普遍高于大兴安岭地区;聚类分析显示树种比地理位置对木腐真菌物种分布的影响更大。

关键词：木腐真菌物种多样性针叶树大小兴安岭

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东北4种林木干基腐朽病原真菌潜在分布范围预测及其生态位分析

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生物多样性 2019年第8期27卷 873-879页

作者：袁海生魏玉莲周丽伟秦问敏崔宝凯何双辉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110164 北京林业大学微生物研究所北京100083

东北地区木生真菌物种资源丰富,包括了数十种林木干基腐朽病原真菌。过去对该类真菌曾进行多次调查,获取了大量物种分布数据,但对于非重点调查区域是否存在某种真菌物种却不明确。本文选取东北地区具有代表性的4种林木干基腐朽病原真菌... 详细信息

东北地区木生真菌物种资源丰富,包括了数十种林木干基腐朽病原真菌。过去对该类真菌曾进行多次调查,获取了大量物种分布数据,但对于非重点调查区域是否存在某种真菌物种却不明确。本文选取东北地区具有代表性的4种林木干基腐朽病原真菌,即红缘拟层孔菌(Fomitopsis pinicola)、落叶松锈迷孔菌(Porodaedalea laricis)、桦剥管孔菌(Piptoporus betulinus)和香栓孔菌(Trametes suaveolens),根据其地理分布数据和分布地的环境因子数据,以最大熵模型(MaxEnt)对这些种类在东北地区可能的分布范围进行了模拟预测,以曲线下面积(area under the receiver operating characteristic curve,AUC)对模型有效性进行评价,并对各物种的生态位进行了分析。结果显示,以MaxEnt方法获得的各物种预测模型均获得了较高的AUC值,分别为0.990,0.990,0.989和0.967,表明4种林木干基腐朽病原真菌预测模型的有效性较高。物种分布模型涉及的环境变量对模型的贡献率显示,最暖季降水量(Bio18)、温度的年较差(Bio7)、最干季均温(Bio9)等变量对各物种模型贡献率较高。该研究结果为预测4种病原真菌在东北地区的分布范围和科学防治该类病原真菌提供了依据。

关键词：最大熵模型曲线下面积干基腐朽病原真菌生态位

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高浓度臭氧对美国薄荷(Monarda didyma L.)叶片光合及抗性生理特征的影响

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生态学杂志 2019年第3期38卷 696-703页

作者：王义婧李岩徐胜何兴元陈玮吴娴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 中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 安徽农业大学合肥230036

以一种常见药食两用植物——美国薄荷(Monarda didyma L.)为实验材料,利用开顶箱(OTC)模拟法,研究了不同臭氧浓度(40 (CK)、80、120和160 nmol·mol-1)下薄荷叶片生理生态指标的变化规律。结果表明:(1) 120、160 nmol·mol-1浓... 详细信息

以一种常见药食两用植物——美国薄荷(Monarda didyma L.)为实验材料,利用开顶箱(OTC)模拟法,研究了不同臭氧浓度(40 (CK)、80、120和160 nmol·mol-1)下薄荷叶片生理生态指标的变化规律。结果表明:(1) 120、160 nmol·mol-1浓度的O3经过14 d的熏蒸对薄荷造成了明显的伤害,叶片表面出现了大量黄褐色斑块,80 nmol·mol-1处理下则无明显的可见伤害症状;(2)处理14 d时,高浓度O3熏蒸(160 nmol·mol-1)降低了薄荷叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ电子传递量子产率(ΦPSⅡ)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),与对照相比分别下降了30.2%、53.1%、25.7%和3.6%;(3)处理14 d时,与对照相比,高浓度O3熏蒸(160 nmol·mol-1)使得薄荷叶片的丙二醛(MDA)含量显著增加(74.6%)、超氧阴离子(O2·-)产生速率显著上升(31.0%)(P <0.05);而超氧化物歧化酶(SOD)活性(19.5%)及可溶性蛋白含量(20.9%)显著下降(P<0.05),表明高浓度O3导致了严重的膜脂过氧化和氧化胁迫,并且破坏了植株抗氧化系统的功能;脱落酸(ABA)含量显著增加(31.0%),表明O3熏蒸显著促进了植物叶片的衰老和脱落(黄叶率增加)。因此,O3污染可能会对薄荷等芳香类植物的生长及其食用和药用价值带来不利的影响。

关键词： OTC模拟臭氧胁迫光合作用生理特性

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2006—2017年长白山阔叶红松林木本植物种子雨的时空动态

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应用生态学报 2019年第5期30卷 1487-1493页

作者：钱多多匡旭王绪高蔺菲原作强叶吉郝占庆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 中国科学院大学北京100049 河南城建学院河南平顶山467036

种子是森林更新的基础.为研究长白山阔叶红松林种子雨组成及时空变化,在长白山阔叶红松林25 hm^2样地内设置150个面积为0.5 m^2的收集器.自2006年5月至2017年12月收集252次,共收集到成熟、未成熟种子764299粒,隶属12科17属27种,其中,主... 详细信息

种子是森林更新的基础.为研究长白山阔叶红松林种子雨组成及时空变化,在长白山阔叶红松林25 hm^2样地内设置150个面积为0.5 m^2的收集器.自2006年5月至2017年12月收集252次,共收集到成熟、未成熟种子764299粒,隶属12科17属27种,其中,主林层树种13种704231粒,占总数的90%以上.种子最多的4个树种依次为紫椴、水曲柳、色木槭、假色槭,每年各个收集器都收集到这4个树种的种子;种子雨大爆发现象在各林层树种均存在,次林层和林下层较主林层树种滞后1～2年;各林层树种集中在秋季产生种子,各树种的种子雨都存在较大的时空变异性,相对而言,多数树种的空间变异性大于时间变异性;与科罗拉多岛(BCI)热带森林样地和浙江古田山亚热带常绿林样地种子产量的年际变异系数相比,长白山阔叶红松林种子产量年际变异系数较大,支持高纬度地区种子产量变异性高于低纬度地区的假说.

关键词：长白山针阔混交林种子雨年际变异空间变异

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“山水林田湖草生命共同体”要素关联性分析——以长白山地区为例

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生态学报 2019年第23期39卷 8837-8845页

作者：于恩逸齐麟代力民于大炮赵福强周莉周旺明朱琪毛诚瑞吴钢中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 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 中国科学院大学北京100049

对"山水林田湖草生命共同体"各要素相互关系的深入理解是对其实行保护、系统治理的重要基础。本研究以长白山地区为研究对象,利用空间叠置分析法定量分析该地区"山水林田湖草生命共同体"各要素间的关联性,解构各要... 详细信息

对"山水林田湖草生命共同体"各要素相互关系的深入理解是对其实行保护、系统治理的重要基础。本研究以长白山地区为研究对象,利用空间叠置分析法定量分析该地区"山水林田湖草生命共同体"各要素间的关联性,解构各要素的关系以及相互影响程度,并量化其依存关系。研究结果显示:研究区内各市人口数量、城镇面积与耕地面积呈显著正相关关系(人口数量:R^2=0.789,P<0.05;城镇面积:R^2=0.863,P<0.05);耕地的分布与地表水体的分布具有较高的空间相关性(r=0.812),两者的数量关系也呈显著正相关(R^2=0.96,P<0.01);区内河流分布、土壤类型与地形、地貌密切相关;区内各市水土流失面积与其森林覆盖率呈显著线性负相关关系(R^2=0.824,P<0.05)。由此可见,6个要素之间存在很明显的依存关系。因此,长白山地区"山水林田湖草生命共同体"的保护与修复应该重视各要素之间的联系,针对其系统性和整体性特征实施相应的保护和治理。

关键词： “山水林田湖草生命共同体” 内部联系系统治理生态与保护与修复长白山地区

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长白山树木径向生长对气候因子的响应

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应用生态学报 2019年第5期30卷 1513-1520页

作者：韩艳刚周旺明齐麟周莉仲庆林代力民于大炮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 中国科学院大学北京100049 抚顺市林业发展服务中心辽宁抚顺113006

长白山是我国东北地区树木年轮学研究的热点区域之一,迄今已在学术期刊上发表了大量相关的研究论文.为了弄清当前长白山树木年轮研究的进展,阐明树木径向生长对气候因子的响应规律,本文总结了发表在学术期刊上的有关文献,依据研究的树... 详细信息

长白山是我国东北地区树木年轮学研究的热点区域之一,迄今已在学术期刊上发表了大量相关的研究论文.为了弄清当前长白山树木年轮研究的进展,阐明树木径向生长对气候因子的响应规律,本文总结了发表在学术期刊上的有关文献,依据研究的树种、采样点海拔和去趋势方法等,对比分析了不同研究结果的差异及其形成原因.总的来看,长白山树木径向生长受温度和降水的共同作用,且温度的影响更大;树木径向生长-气候关系具有明显的树种和海拔差异.大多数研究支持:针叶树主要受当年生长季前(4—5月)温度和生长季(6—8月)降水的显著影响;阔叶树则主要受当年、上年生长季温度和休眠期(上年11月至次年3月)、当年生长季降水的显著影响;上年9月降水对针、阔叶树种径向生长均有显著作用.同时,许多研究也出现了不同甚至截然相反的研究结果.研究结果差异最大的多出现在低、中海拔,表明在低、中海拔,采样点的选择可能对研究结果有较大影响.另外,年表去趋势方法也是造成研究结果不同的主要原因之一.相比较而言,采用线性或负指数去趋势方法在研究结果中显著增加了降水的作用,尤其是显著增加了休眠期降水对树木生长的影响,同时也显著增强了当前生长季末期(9—10月)温度的作用.本研究表明,采样点的小生境和年表构建时采用的去趋势方法是造成研究结果差异的主要原因,因此,在长白山开展树木年轮学研究,应增加采样点的数量,慎重选择去趋势方法.

关键词：树木年轮学树种海拔去趋势方法长白山

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长白山国家自然保护区及其周边地区生态脆弱性评估

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应用生态学报 2019年第5期30卷 1633-1641页

作者：朱琪周旺明贾翔周莉于大炮代力民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 中国科学院大学北京100049 长白山科学研究院吉林二道白河133613

在全球变化与人类活动的双重冲击下,探究自然保护区及其周边区域的生态脆弱状况对于保证区域的生态安全和人类自身的可持续发展至关重要.以长白山国家自然保护区及其周边30 km缓冲区为研究区域,结合"敏感度-恢复力-压力度"概... 详细信息

在全球变化与人类活动的双重冲击下,探究自然保护区及其周边区域的生态脆弱状况对于保证区域的生态安全和人类自身的可持续发展至关重要.以长白山国家自然保护区及其周边30 km缓冲区为研究区域,结合"敏感度-恢复力-压力度"概念模型和空间主成分分析法评估保护区内外2005和2015年的生态脆弱状况并分析其背后的主要驱动因子.结果表明:2005和2015年,保护区内外的生态脆弱性等级均以潜在脆弱、微度脆弱和轻度脆弱为主,该区域的生态脆弱状况总体处于较好水平;2005—2015年间,保护区内外整体的生态脆弱性呈现略微上升趋势,区内、外发生退化的区域面积分别为254和967 km^2,区内、外对该趋势的贡献占比分别为30.8%和69.2%;区内生态脆弱性在空间格局上的变化主要与净初级生产力(NPP)、植被覆盖度和距离道路最近距离的变化有关,而在区外,主要与NPP、植被覆盖度、国内生产总值(GDP)密度的变化有关.

关键词：生态脆弱性 “敏感度-恢复力-压力度”模型地理探测器自然保护区

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东北典型黑土区表层土壤有机质含量高光谱反演研究

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土壤通报 2019年第6期50卷 1285-1293页

作者：聂哲李秀芬吕家欣郑晓沈阳农业大学辽宁沈阳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) 辽宁沈阳110016 中国科学院清原森林生态系统观测研究站辽宁沈阳110016 中国科学院沈阳应用生态研究所大青沟沙地生态实验站辽宁沈阳110016

选择东北典型黑土区--德惠市、扶余市和双城市为研究区,利用便携式地物光谱仪获取土壤光谱数据,基于原始光谱值及一阶微分、倒数的对数、连续统去除变换,分别建立了黑土有机质含量的多元线性逐步回归模型、偏最小二乘回归模型和BP神经... 详细信息

选择东北典型黑土区--德惠市、扶余市和双城市为研究区,利用便携式地物光谱仪获取土壤光谱数据,基于原始光谱值及一阶微分、倒数的对数、连续统去除变换,分别建立了黑土有机质含量的多元线性逐步回归模型、偏最小二乘回归模型和BP神经网络模型。结果表明:高光谱与土壤有机质含量在多个波段相关性较好,其中有机质与反射率一阶微分处理的相关性最好,在光谱584 nm处其相关性最强(r=-0.60,n=81)。光谱一阶微分处理数据在三种建模方法中的预测及验证精度均高于原始光谱值、倒数的对数和连续统去除变换,因此一阶微分为最佳光谱变换形式。偏最小二乘回归分析的预测效果整体优于多元线性逐步回归分析和BP神经网络分析,光谱一阶微分处理的偏最小二乘回归模型呈现出最佳预测效果,决定系数为0.71、均方根误差为2.29 g kg^-1(n=53)。

关键词：土壤有机质高光谱模型估测

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遮荫对东北地区四种可食用蕨类植物生长和光合特征的影响

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生态学杂志 2019年第8期38卷 2397-2404页

作者：王艳林高姗姗何兴元李岩李佩洋张粤赵大伟仲庆林陈玮中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京101417 中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 东北育才双语学校沈阳110164 抚顺市林业发展服务中心辽宁抚顺113006

以东北4种蕨类植物——荚果蕨(Matteuccia struthiopteris(L.)Todaro)、猴腿蹄盖蕨(Athyrium multidentatum(Dol1.)Ching)、分株紫萁(Osmunda cinnamomea(L.)*** Fernald)和蕨(Pteridium aquilinum (L.) Kuhn *** (Desy.) *** Heller)为研究材料,分析在35%、13%和8%全光照处理下4种蕨类植物的生长和光合特征.结果发现:随着遮荫程度的增加,4种蕨类植物的株高减小,比叶面积增加,叶片含水量增加.4种蕨类植物的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率随着遮荫程度的增加而降低,胞间CO2浓度呈上升趋势.在3种遮荫处理下4种蕨类植物的PSⅡ最大光化学效率在0.7~0.8;非光化学猝灭系数随着遮荫程度的增加而降低.4种蕨类植物的叶绿素含量,尤其是叶绿素b含量随着遮荫程度的增加而上升,但在8%全光照下蕨的叶绿素含量呈下降趋势.相比其他蕨类植物而言,蕨具有较高的比叶面积、净光合速率和量子产率,相对较低的非光化学猝灭系数和叶绿素a./b.结果表明,4种蕨类植物最适合在35%全光照下生长,虽然对较低光照条件具有一定的适应性,但生长受到一定的抑制;4种蕨类植物中,蕨具有较强的耐荫性.本研究为东北地区4种可食用蕨类植物的栽培管理及利用提供科学依据.

关键词：光照蕨类植物生长光合作用叶绿素荧光

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长白山落叶松与鱼鳞云杉生长-气候关系的种间差异

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应用生态学报 2019年第5期30卷 1529-1535页

作者：王守乐王晓雨盖学瑞代力民周旺明周莉于大炮中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 浙江农林大学暨阳学院杭州311300 沈阳师范大学旅游管理学院沈阳110034 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

为阐明不同树种间树木径向生长对气候变化的响应及其时间稳定性,本研究以长白山北坡高海拔处(1600～1750 m)落叶松和鱼鳞云杉为研究对象,运用年轮年代学方法探究树木径向生长与气候的关系.结果表明:研究区落叶松生长与当年6月最高气温... 详细信息

为阐明不同树种间树木径向生长对气候变化的响应及其时间稳定性,本研究以长白山北坡高海拔处(1600～1750 m)落叶松和鱼鳞云杉为研究对象,运用年轮年代学方法探究树木径向生长与气候的关系.结果表明:研究区落叶松生长与当年6月最高气温呈显著正相关,与当年6月降水呈负相关;鱼鳞云杉与当年5月最高温度呈显著正相关.冗余分析进一步表明,落叶松生长主要受夏季温度的影响,鱼鳞云杉生长主要受春季温度的制约.在1959—2014年,落叶松生长-夏季温度关系相对稳定;对于鱼鳞云杉,自1986年以来其与春季温度的相关性减弱,可能由于最高温度降低导致树木生长减慢.本研究结果可以为预测气候变化情景下长白山针叶树种生长的响应趋势提供数据支持和理论参考.

关键词：径向生长落叶松鱼鳞云杉气候变化长白山

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