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长江流域资源与环境 2015年第S1期24卷 221-228页

作者：郭焱周旺明于大炮周莉谷晓萍吴志军吴胜男王晓雨代力民中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室辽宁沈阳110164 中国科学院大学北京100049

森林在全球和区域碳循环中发挥着关键作用,研究森林碳储量的变化对于估算碳收支与平衡有重要意义。天然林资源保护工程(天保工程)作为我国六大林业重点工程之一,不仅改善了我国的生态环境状况,且对区域森林生态系统的碳储量具有重要影... 详细信息

森林在全球和区域碳循环中发挥着关键作用,研究森林碳储量的变化对于估算碳收支与平衡有重要意义。天然林资源保护工程(天保工程)作为我国六大林业重点工程之一,不仅改善了我国的生态环境状况,且对区域森林生态系统的碳储量具有重要影响。利用1988~2008年5期的全国森林资源清查数据及长江上游地区天保工程实施方案(一期、二期)等资料,基于生物量换算因子连续函数法,分析了长江上游天保工程区一期(2000~2010年)森林植被碳储量、天保工程实施前后10a长江上游六省区市森林植被碳储量的变化以及长江上游天保工程区二期(2011~2020年)森林植被固碳能力。结果表明:长江上游天保工程区一期森林植被碳储量为1 367.47Tg C,其中天然林碳储量1 195.24Tg C,人工林碳储量1 72.23Tg C,分别占工程区总碳储量的87.41%和12.59%。天保工程实施10a前(1988~1998年)与天保工程实施10a后(1998~2008年),长江上游六省区市的森林植被碳储量分别增加290.65Tg C、705.12Tg C,同时该地区在1999~2003年到2004~2008年的森林植被碳储量增加量,较1989~1993年到1994~1998年的增加量高80.92Tg C。根据长江上游天保工程区一期森林植被固碳速率及其变化,估算该地区天保工程二期的森林植被固碳能力为5 903.25Tg C。

关键词：天然林资源保护工程森林资源清查碳储量长江上游地区中国

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黄海和渤海沿海地区生态系统健康评价

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生态学杂志 2015年第8期34卷 2362-2372页

作者：申丹焦琳琳常禹胡远满李泽鸣史雅娟王铁宇森林与土壤生态国家重点实验室、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

随着社会经济的发展,环境问题得到广泛的关注和重视,生态系统健康评价成为近年来生态环境领域的研究热点。本文以黄海和渤海沿海地区为研究区,以131个县区为评价单元。基于压力、状态和响应(PSR)模型,从人口、社会、经济、环境、景观、... 详细信息

随着社会经济的发展,环境问题得到广泛的关注和重视,生态系统健康评价成为近年来生态环境领域的研究热点。本文以黄海和渤海沿海地区为研究区,以131个县区为评价单元。基于压力、状态和响应(PSR)模型,从人口、社会、经济、环境、景观、政策等方面综合考虑,根据社会经济统计数据和景观格局指数,构建了符合黄海和渤海沿海地区特点的生态系统健康评价模型,并计算出各评价单元的生态系统健康指数。结果表明:黄海和渤海沿海地区有84.73%的地区健康状况达到合格及以上水平;黄海和渤海沿海地区生态系统整体健康状况较好,系统对于自然和人工干扰有一定的抵抗力和恢复力,具备一定的自我调控能力。本文还分析了该地区所面对的各种潜在的压力,针对现状,结合这些潜在压力,提出了提高生态系统健康水平的建议。

关键词：黄海和渤海沿海地区 PSR模型熵权层次分析生态系统健康保育措施

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CO_2浓度升高和N沉降对中亚热带森林土壤呼吸的短期影响

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生态学杂志 2015年第6期34卷 1638-1643页

作者：张方月王清奎于小军森林与土壤生态国家重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110164 中国科学院会同森林生态实验站湖南会同418307 中国科学院大学北京100049

大气CO2浓度升高和N沉降持续增加已是不争的事实,影响着森林生态系统碳循环。为深入了解CO2浓度升高和N沉降增加对中亚热带森林土壤碳循环的共同影响,本研究通过模拟CO2浓度升高和N沉降增加,利用Li-Cor 8100测定了土壤呼吸1年的变化。... 详细信息

大气CO2浓度升高和N沉降持续增加已是不争的事实,影响着森林生态系统碳循环。为深入了解CO2浓度升高和N沉降增加对中亚热带森林土壤碳循环的共同影响,本研究通过模拟CO2浓度升高和N沉降增加,利用Li-Cor 8100测定了土壤呼吸1年的变化。结果表明:CO2浓度升高和N沉降显著促进了土壤呼吸,其单独处理的土壤呼吸速率分别比对照高24.4%和27.9%(P<0.01);CO2浓度升高和N沉降同时作用下,土壤呼吸速率比对照高46.5%(P<0.01)。表明,N沉降和CO2浓度升高对土壤呼吸的促进作用存在非加和效应。相关性分析显示,土壤呼吸与土壤温度呈显著正相关,而与土壤含水量呈负相关。CO2浓度升高和N沉降增加改变了土壤呼吸的温度敏感性。CO2浓度升高略微增加了土壤呼吸的温度敏感性,而N沉降则降低了土壤呼吸的温度敏感性。因此,在全球CO2浓度升高和N沉降增加的背景下,中亚热带森林土壤有机碳向大气中的排放可能会增加,但有机碳分解对环境温度变化的敏感性降低。

关键词：气候变化土壤碳循环温度敏感性交互作用

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利用增强回归树分析中国野火空间分布格局的影响因素

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生态学杂志 2015年第8期34卷 2288-2296页

作者：焦琳琳常禹申丹胡远满李春林马俊中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室沈阳110016 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049

确定野火空间分布区格局的影响因素,对野火的预测、火险区划具有重要的意义,同时也为制定合理的野火管理措施提供科学依据。以中国2006—2011年野火发生面积和次数作为因变量,选取了5个影响因素,利用增强回归树(boosted regression tree... 详细信息

确定野火空间分布区格局的影响因素,对野火的预测、火险区划具有重要的意义,同时也为制定合理的野火管理措施提供科学依据。以中国2006—2011年野火发生面积和次数作为因变量,选取了5个影响因素,利用增强回归树(boosted regression tree,BRT)方法分析了影响野火空间分布格局的主要因素。结果表明:影响中国野火过火面积空间分布的因素从大到小依次是海拔(36.92%)、年平均气温(27.85%)、年平均降雨量(13.17%)、人口密度(13.00%)和植被类型(9.07%),总体来说,气候因子和海拔的差异决定了研究区过火面积的空间分布格局;影响中国野火火烧次数空间分布的因素从大到小依次是人口密度(27.44%)、海拔(25.97%)、植被类型(22.84%)、年平均气温(18.98%)和年平均降雨量(4.77%),可以看出,人类活动、地形和可燃物共同影响火烧次数的空间分布格局。建议在制定全国火险区划时,除了气候和植被因素外,还应该重点考虑地形,特别是海拔的影响;并且加强野外用火管理,开展可燃物的处理以减少野火的发生。

关键词：增强回归树分析野火影响因素

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兴安落叶松天然林碳储量及其碳库分配特征

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生态学报 2015年第1期35卷 189-195页

作者：魏亚伟周旺明周莉于大炮周永斌秦胜金代力民沈阳农业大学林学院沈阳110866 中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室沈阳110016

兴安落叶松天然林作为大兴安岭林区的主要植被类型,在森林生态系统碳循环中具有重要的作用。在大兴安岭林区选择不同林龄的兴安落叶松天然林,调查其乔木、灌草、枯落物和土壤,并结合已建立的单木异速生长方程分别计算其碳储量,以期为明... 详细信息

兴安落叶松天然林作为大兴安岭林区的主要植被类型,在森林生态系统碳循环中具有重要的作用。在大兴安岭林区选择不同林龄的兴安落叶松天然林,调查其乔木、灌草、枯落物和土壤,并结合已建立的单木异速生长方程分别计算其碳储量,以期为明确该地区碳库动态及其碳库分配特征提供参考。结果表明,兴安落叶松天然林总碳储量随林龄的增加逐渐增大,由幼龄林到过熟林分别为140.46、186.63、208.64、308.62和341.03 Mg C/hm2,整体表现为碳汇,这主要与乔木碳储量随林龄的增加逐渐增大有关;乔木碳库的变化范围为45.44—212.67 Mg C/hm2,且其占总碳储量的比例也随林龄的增加逐渐增大,由幼龄林的32.60%到过熟林的62.36%;灌草碳储量占总碳储量的比例较小,仅为0.48%—0.93%;枯落物碳库在过熟林中较多,为26.11Mg C/hm2,这与过熟林较少的人为干扰有关;土壤碳储量以幼龄林最小,成熟林最高,分别为78.06和131.93 Mg C/hm2,但这与我国其他地区天然林相比均较低,这与该地区较浅的土壤发生层有关;土壤碳储量随林龄的变化并不明显,但其占总碳储量的比例却随林龄的增加逐渐减小,由幼龄林的56.01%减小到过熟林的29.35%。

关键词：兴安落叶松(Larix gmelinii) 大兴安岭林区森林生态系统碳库动态林龄异速生长方程

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不同草原类型针茅根部可培养内生细菌群落结构及其功能

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生态学杂志 2015年第11期34卷 3101-3110页

作者：胥婷杨丽强宋宇李新宇张惠文中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室沈阳110164 中国科学院大学北京100049 辽东学院辽宁丹东118003

为了研究我国北方草原针茅根部内生细菌的群落结构多样性与功能,从新疆、甘肃、内蒙3省区6个草原样地（亚高山草甸、高山草甸、戈壁、荒漠草原、典型草原和草甸草原）采集针茅根样品。通过严格的表面消毒和平板分离,共获得针茅根部内生... 详细信息

为了研究我国北方草原针茅根部内生细菌的群落结构多样性与功能,从新疆、甘肃、内蒙3省区6个草原样地（亚高山草甸、高山草甸、戈壁、荒漠草原、典型草原和草甸草原）采集针茅根样品。通过严格的表面消毒和平板分离,共获得针茅根部内生细菌200株,分布在4门7纲28属。其中,芽孢杆菌属细菌为针茅根部绝对优势属,约占总菌株数的1/2。在戈壁采集的样品中以假单胞菌属为优势属,其余5个样地样品中均以芽孢杆菌属为优势属。亚高山草甸的Shannon多样性指数最高,典型草原和草甸草原覆盖的属最多,丰富度指数和均匀度指数均较高,而高山草甸覆盖的属最少,Shannon多样性指数、丰富度指数及均匀度指数均最低。各样地间内生细菌种群相似性系数在0.25～0.61,其中高山草甸与其他草原类型的相似性系数均很低,为0.25～0.33,其次是戈壁和荒漠草原的相似系数。另外,在200株内生细菌中,73株具有产生IAA的能力,35株有溶磷活性,23株有拮抗病原真菌的能力,20株有固氮活性,6株具有解钾活性。从样地分布来看,各样地产IAA的菌株也最多,尤其是高山草甸、亚高山草甸和荒漠草原。溶磷菌株在高山草甸所占比例较大,拮抗菌株在亚高山草甸所占比例较大,而固氮菌在荒漠草原所占比例较大,解钾菌株在各样地所占比例均较小。各功能菌株分布在25个属中,多样性较高,其中芽孢杆菌属和假单胞菌属具有多种功能菌株,在各样地所占比例也较高,可能是针茅根部重要的内生细菌。本研究还获得了14株生物学功能较强的菌株,具有潜在的应用价值。

关键词：针茅内生细菌多样性促生内生菌

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择伐对阔叶红松林资源可持续利用的影响

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生态学报 2015年第1期35卷 31-37页

作者：包也于大炮周莉周旺明孟莹莹吴志军郭焱王晓雨代力民中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室沈阳110164 中国科学院大学北京100049

科学评估目前的择伐方式对森林结构与功能的影响对区域森林资源的可持续利用具有重要意义。以择伐过的阔叶红松林为研究对象,并以原始林为对照,分析了择伐对物种组成、林分结构以及对木材生产的影响。结果表明,低强度择伐(≤20%)对物种... 详细信息

科学评估目前的择伐方式对森林结构与功能的影响对区域森林资源的可持续利用具有重要意义。以择伐过的阔叶红松林为研究对象,并以原始林为对照,分析了择伐对物种组成、林分结构以及对木材生产的影响。结果表明,低强度择伐(≤20%)对物种组成和蓄积结构均没有显著影响,而高强度择伐则显著改变了物种组成和蓄积结构。择伐后林分蓄积量均显著小于原始林,不同择伐强度间没有显著差异。择伐显著影响了用材树种的数量和质量,导致择伐后样地中用材树种的株数和蓄积量均显著减少,严重影响了林分的木材持续生产能力。因此,从阔叶红松林木材可持续利用角度来看,需要重新思考红松不作为采伐树种的用材林经营技术模式。

关键词：择伐阔叶红松林可持续利用林分收获量森林结构

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长白山阔叶红松林草本层物种多度分布格局及其季节动态

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生物多样性 2015年第5期23卷 641-648页

作者：张姗蔺菲原作强匡旭贾仕宏王芸芸索炎炎房帅王绪高叶吉郝占庆中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤生态国家重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049

草本层是森林生态系统的重要组成部分,对维持森林生物多样性具有重要意义。本文以长白山阔叶红松(Pinus koraiensis)林25 ha固定监测样地为研究平台,运用不同的统计模型(对数正态模型和对数级数模型)及机理模型(包括生态位模型:断棍模... 详细信息

草本层是森林生态系统的重要组成部分,对维持森林生物多样性具有重要意义。本文以长白山阔叶红松(Pinus koraiensis)林25 ha固定监测样地为研究平台,运用不同的统计模型(对数正态模型和对数级数模型)及机理模型(包括生态位模型:断棍模型和生态位优先占领模型;中性模型:复合群落零和多项式模型和Volkov模型),对不同季节草本物种多度分布进行拟合。采用Kolmogorov-Smirnov和AIC检验确定最优模型,以揭示草本层物种多度分布格局随季节的变化规律,探讨草本层物种组成与结构背后的生态学过程。结果表明:(1)草本层物种多度分布季节差异明显。春季各多度级物种数差异不大,夏季中间种较多,秋季则是稀有种较多;(2)模型拟合结果显示,不同季节草本层物种多度分布的最优拟合模型相近。统计模型中对数级数模型表现最优,机理模型中中性模型的拟合效果优于生态位模型。复合群落零和多项式模型较好地拟合了春夏季草本物种多度分布,Volkov模型较好地拟合了秋季草本物种多度分布。综上所述,尽管长白山阔叶红松林草本植物不同季节的物种多度分布格局不尽一致,但其背后的构建机制相似,中性随机过程在草本层物种多样性维持过程中显得更为重要。

关键词：森林草本层生态位过程中性过程统计模型模型拟合

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基于ALOSPALSAR雷达影像的人工林蓄积量估算——以塞罕坝机械林场华北落叶松人工林为例

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生态学杂志 2015年第9期34卷 2401-2409页

作者：黄丽艳闫巧玲高添朱教君中国科学院清原森林生态系统观测研究站沈阳110016 中国科学院沈阳应用生态研究所森林与土壤国家重点实验室沈阳110164 中国科学院大学北京100049

基于遥感影像精确估算区域人工林蓄积量对于人工林的管理具有重要意义。本研究以北半球面积最大的华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）人工林林场——塞罕坝机械林场为研究区,采用逐步回归方法分别建立了华北落叶松人工林地面实... 详细信息

基于遥感影像精确估算区域人工林蓄积量对于人工林的管理具有重要意义。本研究以北半球面积最大的华北落叶松（Larix principis-rupprechtii）人工林林场——塞罕坝机械林场为研究区,采用逐步回归方法分别建立了华北落叶松人工林地面实测蓄积量与L波段ALOS PALSAR雷达数据、Landsat-8 OLI数据、以及共用ALOS PALSAR数据与Landsat-8OLI数据之间的不同模型,提出了一种基于雷达影像准确估算人工林蓄积量的方法。通过模型精度验证,找到落叶松人工林蓄积量估算最佳模型,并据此获得研究区不同林龄华北落叶松人工林蓄积量空间分布。结果表明：在建立的4个回归模型中,ALOS PALSAR雷达数据HV极化模式归一化后向散射系数与华北落叶松人工林蓄积量指数形式的回归模型预测精度最高（R2=0.67,相对RMSE=26.78%,P〈0.01）;据此模型估算获得研究区2010年华北落叶松人工林总蓄积量为4.7×106m3及其相应的空间分布图;当单位蓄积量达到250~300 m^3·hm^-2时,ALOS PALSAR雷达数据HV极化模式归一化后向散射系数对蓄积量的变化不敏感,达到了饱和;林龄〈20 a、20~30 a、30~40 a和〉40 a的华北落叶松人工林单位蓄积量分别为78、97、136和127 m^3·hm^-2。本研究提出了一种基于雷达影像准确估算人工林蓄积量的方法。

关键词：逐步回归林龄蓄积量塞罕坝机械林场空间分布

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大连市6种园林树种的光合固碳释氧特性

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生态学杂志 2015年第10期34卷 2742-2748页

作者：张娜张巍陈玮何兴元王雪岩森林与土壤生态国家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 抚顺市林业局辽宁抚顺113000

以大连市园林6种常用园林树种为研究材料,利用LI-6400便携式光合测定仪测定树木的光合生理生态指标,对6种树种的光合固碳释氧能力、光响应参数以及光合速率影响因子进行分析。结果表明:在不同季节同种植物的单位叶面积固碳释氧能力表现... 详细信息

以大连市园林6种常用园林树种为研究材料,利用LI-6400便携式光合测定仪测定树木的光合生理生态指标,对6种树种的光合固碳释氧能力、光响应参数以及光合速率影响因子进行分析。结果表明:在不同季节同种植物的单位叶面积固碳释氧能力表现为夏季最强。日均单位叶面积固碳释氧能力由强到弱为龙爪槐(Sophora japonica ***)>合欢(Albizia julibrissin)>光叶榉(Zelkova serrata)>槲树(Quercus dentata)>悬铃木(Platanus acerifolia)>枫杨(Pterocarya stenoptera);日均单株固碳释氧能力由强到弱为悬铃木>槲树>合欢>光叶榉>枫杨>龙爪槐。气孔导度、蒸腾速率、光合有效辐射和大气CO2浓度是影响光合速率的主要因子。悬铃木、合欢对环境的适应能力较强。根据树种的固碳释氧能力及生理特性,建议在大连地区进行绿化时优选悬铃木、合欢,槲树、龙爪槐也可作为高固碳树种推广。

关键词：园林树种光合作用光合生理参数

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