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土壤学报 2023年第3期60卷 644-656页

作者：刘超华李凤巧廖杨文科李孝刚南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

土壤是支撑人工林健康生长的基础资源,是营养物质转化和生物多样性保护的主要场所。目前,我国人工林经营中土壤地力衰退问题突出,是制约我国林业生产可持续经营、增大生态安全屏障脆弱性的重要因素。因此,有必要深入认识和理解人工林土... 详细信息

土壤是支撑人工林健康生长的基础资源,是营养物质转化和生物多样性保护的主要场所。目前,我国人工林经营中土壤地力衰退问题突出,是制约我国林业生产可持续经营、增大生态安全屏障脆弱性的重要因素。因此,有必要深入认识和理解人工林土壤地力衰退的生物障碍形成及影响过程,同时开发保障人工林健康和初级生产力的关键调控技术。本文从土壤物理化学环境、土壤生物群落特性及功能等方面,系统论述了人工林土壤地力的维持机制,重点探讨了林龄结构、林分密度、树种类型、抚育管理方式等影响人工林地力的地下生态学过程。未来需要关注环境变化下人工林土壤理化性质与生物学性质的耦合机制,并进一步量化林木健康、土壤生物以及环境之间的互作关系模型,形成从造林配置、过程经营、症状诊断及土壤地力调控等全方位的人工林健康定向调控体系,保障人工林可持续、多目标经营。

关键词：人工林土壤地力衰退生产力生物障碍地下生态学过程定向调控体系

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龙苍沟国家森林公园7种花楸属植物的叶解剖特征及其环境适应性

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植物研究 2022年第2期42卷 174-183页

作者：朱凯琳李嘉宝陈昕南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学生物与环境学院南京210037

采用石蜡切片法对四川省龙苍沟国家森林公园内7种花楸属(Sorbus)植物的叶解剖特征进行研究,探究其结构特征与生境的相关性。结果显示:7种植物的叶片均为典型的背腹叶;叶片厚度介于108.16~208.21μm,种间差异极显著(P<0.01);上表皮厚... 详细信息

采用石蜡切片法对四川省龙苍沟国家森林公园内7种花楸属(Sorbus)植物的叶解剖特征进行研究,探究其结构特征与生境的相关性。结果显示:7种植物的叶片均为典型的背腹叶;叶片厚度介于108.16~208.21μm,种间差异极显著(P<0.01);上表皮厚度均大于下表皮厚度,且复叶物种的下表皮细胞均有乳突;栅栏组织由1~2层细胞构成,仅多对西康花楸(*** ***)的栅海比(栅栏组织与海绵组织的厚度比)为1.93,其余6种植物的栅海比均小于1;中脉维管束均呈心型,为典型的外韧型维管束,种间中脉突起度存在极显著差异(P<0.01)。各解剖结构中,上、下表皮可塑性最大,在生境中具有较强的潜在适应能力;中脉可塑性最小,整体结构较为稳定。栅栏组织、海绵组织和中脉组织是7种植物中种间差异最大的解剖结构。叶解剖结构与生境因子的相关性分析表明,栅栏组织厚度、栅海比和紧密度与年降水量、最暖季降水和海拔正相关(P<0.05),与季节性温差负相关(P<0.05);中脉直径和突起度与季节性温差呈正相关(P<0.01),与年降水量、最暖季降水和海拔正相关负相关(P<0.05)。叶解剖结构性状的适应性变化,体现了7种花楸属植物在龙苍沟国家森林公园的生存策略。

关键词：花楸属叶解剖结构可塑性环境适应性

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小叶栎分布格局对末次盛冰期以来气候变化的响应

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植物生态学报 2016年第11期40卷 1164-1178页

作者：李垚张兴旺方炎明南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学生物与环境学院南京210037

小叶栎(Quercus chenii)是华东植物区系的代表树种,具有很高的生态、经济价值。为重建冰期以来小叶栎地理分布格局的变迁历史、了解环境因子对潜在地理分布的制约机制,为小叶栎种质资源保护和管理提供科学依据,该研究基于55条分布记录和... 详细信息

小叶栎(Quercus chenii)是华东植物区系的代表树种,具有很高的生态、经济价值。为重建冰期以来小叶栎地理分布格局的变迁历史、了解环境因子对潜在地理分布的制约机制,为小叶栎种质资源保护和管理提供科学依据,该研究基于55条分布记录和8个环境变量,利用Max Ent模型模拟小叶栎在末次盛冰期、全新世中期、现代和2070年(温室气体排放情景为典型浓度目标8.5)的潜在分布区,利用多元环境相似度面和最不相似变量分析探讨气候变迁过程中环境异常区域和引起潜在地理分布改变的关键因素,综合应用贡献率及置换重要值比较、Jackknife检验评估制约现代地理分布的主要因子,采用响应曲线确定环境变量的适宜区间。研究结果表明:Max Ent模型的预测准确度极高,受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)达0.986 9±0.004 5;现代高度适宜区在安徽南部、浙江西部、江西东北部和湖北东部;影响小叶栎地理分布的主要气候因子为气温和降水量,气温更重要;最干季平均气温可能是制约小叶栎向北分布的关键因素;末次盛冰期时,小叶栎高度适宜区位于东海大陆架内;全新世中期适宜分布区轮廓已与现代近似;2070年适宜分布区向北移,高度适宜区面积增大,与末次盛冰期、全新世中期和现代相比,这一时期的气候异常程度最高。气温季节变化和降水季节变化可能是引起地理分布变迁的重要气候因素。

关键词：小叶栎 MaxEnt模型末次盛冰期气候变化分布格局

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间伐对马尾松人工林林下植物多样性的动态影响

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生态学杂志 2023年第4期42卷 788-795页

作者：李俊杰韩梦豪赵家豪胡敬东关庆伟南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

探究不同间伐强度对马尾松人工林林下植物多样性的动态影响,为马尾松人工林的可持续经营提供理论依据。本研究以南京无想山国家森林公园内20年生马尾松人工林样地为对象,于间伐1年、5年和15年后对4种间伐处理(对照,无间伐;轻度间伐,25%... 详细信息

探究不同间伐强度对马尾松人工林林下植物多样性的动态影响,为马尾松人工林的可持续经营提供理论依据。本研究以南京无想山国家森林公园内20年生马尾松人工林样地为对象,于间伐1年、5年和15年后对4种间伐处理(对照,无间伐;轻度间伐,25%;中度间伐,45%;重度间伐,65%)林下植物多样性进行调查。结果表明:(1)间伐1年、5年和15年后,林下植物种类分别为36、42和60种;与间伐1年后相比,5年后林内植物新增加20种,其中包括5种更新乔木;与间伐5年后相比,15年后林内植物新增加26种,其中包括7种更新乔木。(2)间伐1年后,重度间伐中林下植物种类最多,主要有菝葜(Smilax china)、白檀(Symplocos paniculata)、山莓(Rubus corchorifolius)等;间伐5年和15年后,不同间伐强度下林下植物的种类均有所提高,在中度间伐中出现最高值,同时,榉树(Zelkova serrata)、苦楝(Melia azedarach)、榔榆(Ulmus parvifolia)等乡土树种逐渐出现。(3)随间伐时间的增加,灌木和草本的丰富度指数和多样性指数均显著增加(P<0.05),而优势度指数与之相反,呈逐年降低趋势,均匀度指数未变化。(4)间伐1年后,灌木和草本的丰富度指数和多样性指数均在重度间伐下最大,优势度和均匀度多在轻度间伐下最大;间伐5年后,灌木和草本的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均在中度或重度间伐下最大,优势度在对照组最大;间伐15年后,各植物多样性指数多在中度间伐下最大。间伐后林下植物种类有所提高,间伐对林下植物多样性具有积极正向影响,间伐强度为中度和重度时灌草层丰富度指数和多样性指数显著增加,有利于乡土树种的定居并加速针叶人工林向针阔混交林过度演替。

关键词：马尾松人工林间伐强度林下植物多样性动态影响

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江苏大丰麋鹿国家级自然保护区互花米草对水盐梯度的生态响应

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环境科学学报 2022年第1期42卷 28-35页

作者：薛媛媛闫丹丹戚丽萍李静泰栾兆擎南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

为探究江苏滨海湿地环境因子与互花米草生态特征的关系及水分梯度和盐分梯度对互花米草生态特征的影响,于2020年10月,选取江苏大丰麋鹿国家级自然保护区滨海湿地互花米草为研究对象,测定了互花米草的株高、生物量、密度、盖度及土壤水... 详细信息

为探究江苏滨海湿地环境因子与互花米草生态特征的关系及水分梯度和盐分梯度对互花米草生态特征的影响,于2020年10月,选取江苏大丰麋鹿国家级自然保护区滨海湿地互花米草为研究对象,测定了互花米草的株高、生物量、密度、盖度及土壤水分、土壤盐分、pH、土壤容重.结果表明:①土壤水分和土壤盐分是影响互花米草生态特征的重要环境因子,其中,土壤水分是首要环境因素.②互花米草的株高和生物量随土壤水分的增加呈先增加后减少的变化趋势,互花米草的最适水分生态幅为[38.69%,56.33%].③在低水分梯度(21.12%~40.71%)下,互花米草的株高和生物量与土壤盐分呈线性正相关;在高水分梯度(41.49%~61.47%)下,互花米草的株高和生物量随土壤盐分的增加呈先增加后减少的变化趋势,互花米草的最适盐分生态幅为[9.23,26.09]g·kg^(-1).土壤水分为影响江苏大丰麋鹿国家级自然保护区互花米草生态特征的首要环境因子,互花米草的株高和生物量对土壤水分和土壤盐分的变化产生适应性改变,研究结果可丰富湿地生态水文学的研究内容,为江苏滨海湿地保护与管理提供科学参考.

关键词：互花米草冗余分析土壤水分土壤盐分生态幅大丰麋鹿国家级自然保护区

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中国滨海湿地碳储量估算

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土壤学报 2023年第3期60卷 800-814页

作者：李静泰闫丹丹么秀颖谢思荧刘垚盛昱凤栾兆擎南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

滨海湿地生态系统碳汇功能强大,探究其固碳能力对于降低温室气体浓度,缓解全球气候变暖具有重要意义。基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)提供的1987—2020年Landsat遥感数据及已发表的滨海湿地碳密度数据,使用遥感定量反演与... 详细信息

滨海湿地生态系统碳汇功能强大,探究其固碳能力对于降低温室气体浓度,缓解全球气候变暖具有重要意义。基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)提供的1987—2020年Landsat遥感数据及已发表的滨海湿地碳密度数据,使用遥感定量反演与生命地带法相结合的方法,研究中国滨海湿地30多年来碳储量时空变化。结果表明:(1)盐沼湿地主要分布于沿海北部区域,光滩主要分布于沿海东部区域,红树林湿地主要分布于沿海南部区域;(2)中国南部滨海湿地碳密度明显高于北部和东部滨海湿地;(3)中国滨海湿地总碳储量整体呈降低趋势,沿海北部区域与东部区域总碳储量大于南部区域。气候、植被与土地利用变化共同影响了滨海湿地碳储量的时空动态,以围填海为主的人类活动是影响滨海湿地碳储量变化的主要因素。研究结果可为有效评估滨海湿地的碳汇能力、制定减排增汇措施、应对气候变化提供理论依据,也可为我国滨海湿地生态系统管理和退化湿地生态恢复提供决策支持。

关键词：滨海湿地碳密度碳储量时空动态影响因素

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中国特有植物短丝木犀(Osmanthus serrulatus Rehd.)群落结构及其环境解释

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生态学报 2018年第9期38卷 3059-3068页

作者：杨国栋钱慧蓉陈林王贤荣南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学生物环境学院南京210037

为了解环境因子对短丝木犀植物群落的影响,研究了四川省宝兴县东拉山短丝木犀植物群落地区的环境因子、TWINSPAN分类、物种和多样性指数与环境因子的DCCA排序。结果表明:1)TWINSPAN将东拉山短丝木犀24个植物群落里划分为12个群落类型,... 详细信息

为了解环境因子对短丝木犀植物群落的影响,研究了四川省宝兴县东拉山短丝木犀植物群落地区的环境因子、TWINSPAN分类、物种和多样性指数与环境因子的DCCA排序。结果表明:1)TWINSPAN将东拉山短丝木犀24个植物群落里划分为12个群落类型,分类结果在空间上反映了东拉山植物群落的演替变化趋势。2)短丝木犀植物群落生长在土壤含水量较高、郁闭度较高,并处于西南和南坡向的沟边。短丝木犀群落的主要伴生物种为鹅耳枥Carpinus turczaninowii、宝兴木姜子Litsea moupinensis、领春木Euptelea pleiosperma、云锦杜鹃Rhododendron fortunei、宝兴过路黄Lysimachia baoxingensis、糙苏Phlomis umbrosa和铁角蕨Asplenium trichomanes。3)DCCA排序结果验证了TWINSPAN分类结果的合理性,同时指出影响东拉山短丝木犀植物群落类型及空间分布的重要环境因子是土壤有机质和腐殖质含量。

关键词：群落 DCCA排序环境因子短丝木犀 TWINSPAN分类

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不同优势树种菌根类型差异对土壤胞外酶活性的影响

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生态学报 2023年第5期43卷 1971-1980页

作者：曹雨婷于水强邵慧妹谭蕊徐新颖王维枫南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

土壤酶作为微生物代谢指标,在森林生态系统土壤碳和养分循环过程中发挥着重要作用,是土壤质量的重要指标。针对不同优势树种的内生菌根(AM)和外生菌根(ECM)所占比例差异,设置4种菌根类型比例梯度(即林分中ECM树种所占比例为75%),分析4... 详细信息

土壤酶作为微生物代谢指标,在森林生态系统土壤碳和养分循环过程中发挥着重要作用,是土壤质量的重要指标。针对不同优势树种的内生菌根(AM)和外生菌根(ECM)所占比例差异,设置4种菌根类型比例梯度(即林分中ECM树种所占比例为<25%、25%—50%、50%—75%、>75%),分析4种林分中土壤水解酶[β-葡糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)]和过氧化物酶(PER)活性差异,运用方差分析和多重比较分析方法,探究水解酶和氧化酶沿菌根类型梯度的变化规律及原因。结果表明:(1)lnBG和ln(NAG+LAP)与lnAP的回归斜率小于1,且AP远大于BG和NAG+LAP,这表明森林土壤微生物受磷(P)限制更严重,随着林分中ECM优势树种的增加,微生物受碳(C)和P限制的状况得到缓解;(2)土壤有机碳(SOC)随着ECM树种占比的增加而增加,ECM森林比AM森林表现出更高的全氮(TN)和全磷(TP)含量;(3)随着林分中ECM树种占比的增加,BG、AP和NAG+LAP呈逐渐显著增加的趋势(P<0.05);但氧化酶活性差异不显著;(4)土壤水解酶活性与铵态氮、硝铵比、TN、TP、SOC有显著相关关系,氧化酶活性只与土壤水分(SM)含量呈现显著相关性。研究支持资源分配理论,验证了土壤胞外酶活性随AM和ECM菌根比例变化而呈现梯度变化,证实了菌根——养分经济模型的适用性,研究结果可加强对不同菌根梯度林分土壤理化性质和酶活性的可预测性,有助于生物地球化学循环模型的补充与完善。

关键词：内生菌根外生菌根菌根类型梯度土壤胞外酶碳循环养分限制

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基于Sentinel-2的江苏省植被生物物理特征反演

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环境科学学报 2022年第1期42卷 70-79页

作者：闫丹丹李静泰薛媛媛戚丽萍栾兆擎南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

Sentinel-2作为新型独特的光学对地观测遥感卫星,因拥有对植被生物监测的红光边缘波段而备受关注.植被生物物理特征对监测植被生长状况及研究全球碳氮循环过程等都具有重要意义.然而,在小尺度上利用统计模型方法进行植被理化参数反演的... 详细信息

Sentinel-2作为新型独特的光学对地观测遥感卫星,因拥有对植被生物监测的红光边缘波段而备受关注.植被生物物理特征对监测植被生长状况及研究全球碳氮循环过程等都具有重要意义.然而,在小尺度上利用统计模型方法进行植被理化参数反演的研究比较多,在大尺度上利用生物物理参数快速、高精度反演的研究较少.因此,本文以江苏省为研究区,对2019—2020年Sentinel-2A/B数据进行预处理和分析,利用SNAP中的生物物理量处理器模块,快速、高精度反演江苏省5类生物物理指标(叶面积指数、光合有效辐射吸收率、叶绿素含量、冠层含水量和植被覆盖度).结果表明:①江苏省北部、中部及沿海地区的叶面积指数、光合有效辐射吸收率、叶绿素含量、植被覆盖度和植被冠层含水量均较高,而西南地区植被长势较差;②徐州、连云港、盐城、南通4个市的5类生物量指标均明显高于其他城市.以上分析表明植被生长状况主要受到区域温度、水源及地势的影响,除此之外还会受到城市化水平、国家政策的影响.本研究结果与江苏省土地利用程度和植被分布结果相吻合,该研究思路与方法可为区域大尺度植被生态环境特征研究提供技术参考和解决思路.

关键词：植被生物量 Sentinel-2A 江苏遥感反演

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施用沼液对农林土壤生态系统影响的研究进展

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南京林业大学学报（自然科学版） 2019年第3期43卷 175-182页

作者：薛斌徐涵湄阮宏华南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037

目前,沼液排放量逐年增加,对农林土壤的影响也在增大,笔者就施用沼液对土壤的影响研究现状进行了综合分析,总结归纳施用沼液对农林土壤理化与生物学特性的影响及其机制。认为:①适当沼液施用条件下农林土壤动物、微生物的数量,全氮、全... 详细信息

目前,沼液排放量逐年增加,对农林土壤的影响也在增大,笔者就施用沼液对土壤的影响研究现状进行了综合分析,总结归纳施用沼液对农林土壤理化与生物学特性的影响及其机制。认为:①适当沼液施用条件下农林土壤动物、微生物的数量,全氮、全钾、全磷、速效氮、速效磷和速效钾的含量都有所提高;②土壤的理化性质和结构及施用沼液的质量浓度、用量、使用时间都是影响农林土壤生态系统的重要因素;③施用沼液可能增加土壤重金属含量,不同土层各种重金属含量增加程度不一;④不同的沼液处理方式、发酵时间,对农林土壤的重金属积累、土壤动物的影响各异,稀释后的沼液比原沼液灌溉土壤更易造成Cd、Cu的积累,新鲜沼液比陈放沼液对土壤动物的抑制作用更明显。因此,施用沼液是资源可持续循环利用的重要途径之一,合理施用沼液不仅可以提高农林土壤生产力,也可以保护生态环境;同时,因土壤生物学特性、理化性质等不同,长期施用沼液对不同类型农林土壤的影响结果有所不同,尤其对土壤生态系统的生物学与生态学的过程与机制尚不清楚。在研究施用沼液对农林土壤的影响及其响应机制过程中,一方面要做2 a甚至更长时间的定位观测与分析;另一方面要考虑不同处理沼液的理化性质以及实验土壤的理化和生物学特性的差异,深入探究沼液内含物在土壤中的迁移、转化过程以及吸附作用,以达到长期维持土壤生产力的目的。

关键词：农林土壤沼液土壤动物土壤微生物重金属污染土壤吸附力

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