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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第2期47卷 70-78页

作者：赵铭臻刘静邹显花郑宏范福金林开敏马祥庆李明福建农林大学林学院国家林业和草原局杉木工程技术研究中心福建省洋口国有林场

【目的】探讨不同间伐保留密度和施用不同比例N、P肥对杉木中龄林生长和材种结构的影响。【方法】在福建省洋口国有林场9年生立地指数22的杉木人工林中设置9块标准地，采用正交试验设计进行间伐和施肥的配套试验，间伐保留密度为1 200、... 详细信息

【目的】探讨不同间伐保留密度和施用不同比例N、P肥对杉木中龄林生长和材种结构的影响。【方法】在福建省洋口国有林场9年生立地指数22的杉木人工林中设置9块标准地，采用正交试验设计进行间伐和施肥的配套试验，间伐保留密度为1 200、1 500和2 250株/hm2,N肥施用量为0、100、200 g/株，P肥施用量为0、250、500 g/株，连续观测4 a。【结果】不同间伐密度和N、P肥施用量对杉木树高生长影响不显著，不同间伐保留密度对杉木林平均胸径增长有较大影响，最小密度与最大密度处理间存在显著差异。N肥施用量和P肥施用量对杉木林平均胸径增长影响较小，不同N、P肥施用量间差异不显著。不同间伐保留密度间平均单株材积增量存在显著差异，N、P肥施用量对平均单株材积增量影响较小。不同密度林分间蓄积量增量并不显著，但较高水平N、P肥施用量能促进林分蓄积量增量显著提高。低间伐保留密度显著影响杉木大径材出材量，而1 200株/hm2保留密度下大径材出材量最高，1 500和2 250株/hm2保留密度下能够获得较高的中径材出材量。高水平的N肥施用量能促进杉木中龄林大径材出材量的增加，高水平的P肥施用量能促进中径材出材量的增加，但其结果未达到显著水平。【结论】相对于N、P肥的施用效果，密度调控对杉木中龄林生长和材种结构的影响更为显著。较低的林分密度是培育杉木大径材的关键技术，而N、P肥施用效应需要长期观测。

关键词：杉木间伐施肥中龄林材种结构

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林下植被对杉木人工林生长的影响研究进展

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世界林业研究 2023年第6期36卷 20-25页

作者：杨贵云李林鑫何昆马祥庆吴鹏飞福建农林大学林学院福州350002 国家林业和草原局杉木工程技术研究中心福州350002

林下植被作为杉木人工林生态系统的重要组成部分,对林分稳定性、生产力及养分循环具有重要影响。文中通过剖析林下植被与杉木林分生产力、地下生态过程、生物多样性及碳储量等方面的内在关系,归纳总结林下植被对杉木人工林生长的作用规... 详细信息

林下植被作为杉木人工林生态系统的重要组成部分,对林分稳定性、生产力及养分循环具有重要影响。文中通过剖析林下植被与杉木林分生产力、地下生态过程、生物多样性及碳储量等方面的内在关系,归纳总结林下植被对杉木人工林生长的作用规律,分析杉木人工林林下植被多样性的调控途径,提出在杉木人工林经营管理过程中合理保留林下植被多样性、进而提高林下生物多样性是提高杉木人工林生产力、减缓地力衰退的重要措施,旨在为杉木人工林长期可持续经营与管理提供科学依据。

关键词：杉木商品林林下植被物种多样性影响机制调控途径

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桂花滞尘效应及其生理生态响应研究进展

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南京林业大学学报(自然科学版) 2025年第2期49卷 1-11页

作者：杨建欣郭帅龙马长乐李瑞高灿康新玲李福泷西南林业大学园林园艺学院国家林业和草原局西南风景园林工程技术研究中心

植被通过“直接”和“间接”两种方式实现对空气颗粒物的有效移除，不同作用方式和移除过程有着明显不同的作用机制。桂花(Osmanthus fragrans)是我国十大传统名花之一，广泛分布于秦岭以南的亚热带地区，对其滞尘效应的研究表明，桂花... 详细信息

植被通过“直接”和“间接”两种方式实现对空气颗粒物的有效移除，不同作用方式和移除过程有着明显不同的作用机制。桂花(Osmanthus fragrans)是我国十大传统名花之一，广泛分布于秦岭以南的亚热带地区，对其滞尘效应的研究表明，桂花能有效滞留大气颗粒物，对消减大气颗粒物污染并改善空气质量具有重要的作用。笔者在对桂花种质资源与形态结构分析的基础上，重点关注桂花单位叶面积滞尘量、单叶滞尘量等重要量化指标，以及叶片对不同粒径颗粒物的滞留能力，综合分析了桂花滞尘效应的时空变化规律，滞尘对光谱特性、形态结构和生理生态的影响等，认为不同品种或不同生境的桂花因遗传特性和环境资源的差异，受环境大气污染程度、叶片形态结构、叶面积、叶序、叶面倾角和冠形等因素的影响，其叶片滞尘量差异较为显著，具体表现为：(1)单位面积滞尘量与环境污染背景值正相关；(2)单叶滞尘量与叶片形态特征、环境因子等因素直接相关，但单叶面积大小与滞留颗粒物能力无显著相关；(3)由于不同规格、不同生长季节、不同健康状况等条件下总叶面积的差异，不同城市及不同采样点桂花的单株滞尘量有较大差别；(4)桂花叶片对粗颗粒物的滞纳能力较细颗粒物大，且滞尘效应存在一定的时空变化规律，即日变化和季节变化特征与大气颗粒物的日变化、季节变化趋势基本一致，达到饱和滞尘量的时间有物种特异性和地域差异；(5)颗粒物的滞留可使桂花叶片光谱特性发生改变，也会影响叶形态特征和功能性状，进而影响对颗粒物的吸附能力，并对桂花生理生态、生长发育和花香产生影响，削弱其观赏价值。

关键词：桂花滞尘效应大气颗粒物形态特征生理响应

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青海省东北部灌丛群落β多样性组分分解及其驱动因素

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应用与环境生物学报 2023年第3期29卷 515-522页

作者：余常团肖欢范春雨张春雨赵秀海匡文浓陈贝贝北京林业大学国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083

分解群落间的物种组成差异,量化环境和空间变量对β多样性及其分解组分的相对作用,有助于更好地理解青海省东北部灌丛群落β多样性格局及其背后的驱动机制,对制定物种多样性保护策略具有重要意义.基于第二次青藏科考获取的青海省东北部7... 详细信息

分解群落间的物种组成差异,量化环境和空间变量对β多样性及其分解组分的相对作用,有助于更好地理解青海省东北部灌丛群落β多样性格局及其背后的驱动机制,对制定物种多样性保护策略具有重要意义.基于第二次青藏科考获取的青海省东北部76个灌丛群落数据,描述研究区灌丛物种组成及其分布,用Baselga提出的β多样性分解方法,将β多样性分解为周转和嵌套组分,使用方差分解方法定量分析环境变量和空间变量对群落间物种组成差异的相对重要性.结果显示:(1)本次调查共记录灌丛植物198种,分属于42科111属,其中灌木植物33种,分属于14科21属,草本植物165种,分属于36科96属.(2)周转组分对β多样性的贡献占主导地位.Sørensen指数法显示在灌木植物中,周转和嵌套对β多样性的贡献分别为83%和17%;在草本植物中,周转和嵌套对β多样性的贡献分别为94%和6%.Jaccard指数法显示在灌木植物中,周转和嵌套对β多样性的贡献分别为82%和18%;在草本植物中,周转和嵌套对β多样性的贡献分别为95%和5%.(3)环境变量和空间变量对β多样性及其分解组分的相对重要性在灌木和草本植物中呈现相反的结果,在灌木植物中空间变量对β多样性及其分解组分的解释量大于环境变量,而在草本植物中环境变量的解释量大于空间变量.上述研究结果表明环境过滤和扩散限制对驱动形成青海省东北部灌丛群落β多样性格局具有重要作用,并且二者在灌木和草本植物中的相对重要性不同;群落间的物种组成差异主要由周转组分贡献,表明不同群落拥有各自特有的物种,因此青海省东北部灌丛群落的物种多样性保护工作应全面展开.

关键词： β多样性周转嵌套环境过滤扩散限制灌丛群落青海省

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吉林蛟河针阔混交林生物量时间稳定性驱动机制

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生态学杂志 2023年第4期42卷 812-819页

作者：张雪儿乔雪涛张春雨赵秀海北京林业大学国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083

生态系统稳定性是森林群落结构和功能的综合特征。通过长期大样地的监测数据,探究森林生态系统稳定性机制。本研究以吉林蛟河21.12 hm2天然针阔混交林固定样地中连续10年的野外调查数据(即2009年、2014年和2019年3次复测)为基础,分析了... 详细信息

生态系统稳定性是森林群落结构和功能的综合特征。通过长期大样地的监测数据,探究森林生态系统稳定性机制。本研究以吉林蛟河21.12 hm2天然针阔混交林固定样地中连续10年的野外调查数据(即2009年、2014年和2019年3次复测)为基础,分析了物种异步性、物种多样性、结构多样性、林分密度和海拔与生物量时间稳定性的直接和间接关系,探究并确定了生物量时间稳定性各驱动因素的相对重要性。结果显示,生物量时间稳定性与物种异步性、林分密度和海拔呈极显著正相关(P<0.001),路径系数分别为0.546、0.249和0.151。生物量时间稳定性与物种丰富度呈显著正相关(P<0.05),路径系数为0.086,而与林分结构的关系不显著(P>0.05),路径系数为0.021。海拔与林分密度呈显著正相关(P<0.001),路径系数为0.443,对生物量时间稳定性有极显著的间接作用。相较于其他林分因子,物种异步性是温带森林生物量时间稳定性的关键驱动因素,生物多样性通过物种异步效应提高生物量时间稳定性。基于结构方程模型的结果,分析生物与非生物因素对天然针阔混交林生物量时间稳定性影响的相对作用,对维持森林生态系统稳定性及森林可持续经营有重要现实意义。

关键词：时间稳定性生物多样性物种异步性林分结构森林生态系统

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长白山暗针叶林群落物种多样性维持机制

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生态学报 2023年第5期43卷 1884-1891页

作者：强亚琪范春雨张春雨北京林业大学国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083

植物群落物种多样性维持机制一直是生态学研究的热点话题,其中生态位理论和中性理论是被普遍接受的两种理论观点,但是目前关于生态位理论和中性理论在群落物种多样性维持中的相对重要性还没有统一定论。基于长白山暗针叶林群落数据,采... 详细信息

植物群落物种多样性维持机制一直是生态学研究的热点话题,其中生态位理论和中性理论是被普遍接受的两种理论观点,但是目前关于生态位理论和中性理论在群落物种多样性维持中的相对重要性还没有统一定论。基于长白山暗针叶林群落数据,采用单物种-面积关系模型探究特定树种对邻域物种丰富度的影响,并借助同质性和异质性泊松零模型检验其显著性。(1)群落水平上,在3—15 m空间尺度上,促进种占据优势地位,在>15 m空间尺度上,中性种逐渐取代促进种起主导作用,抑制种比例较低,并且随着空间尺度变化幅度不大。(2)物种水平上,采用同质性泊松零模型检验树种对邻域物种丰富度的影响,臭冷杉、花楷槭、青楷槭在0—20 m空间尺度上对邻域物种丰富度增加起促进作用,黄花落叶松、鱼鳞云杉在0—20 m空间尺度上抑制了邻域物种丰富度增加。花楸树、黑桦和硕桦在全部研究尺度上表现为中性种,髭脉槭、大青杨、红松等在不同研究尺度上表现为不同的作用效果。剔除了生境过滤作用的异质性泊松零模型检验结果与同质性泊松零模型结果差异不显著,表明研究样地内生境过滤作用对多样性格局形成影响不大,各树种间的相互作用对群落物种组成影响较大,进一步证明了生态位理论能够解释长白山暗针叶林物种多样性维持。

关键词：单物种-面积关系模型物种多样性生境过滤种间互作

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基于ITS序列对刺梨遗传多样性的分析

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分子植物育种 2024年第18期22卷 6062-6070页

作者：李楠玉张怀山安华明鲁敏贵州大学农学院贵州省果树工程技术研究中心国家林业和草原局刺梨工程技术研究中心贵阳550025

为了对野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)种质进行保护和管理,本研究通过ITS序列对采自29个野生刺梨居群的255个个体进行遗传多样性和群体遗传结构进行分析。结果表明:255个个体的ITS片段比对后长度为697 bp,G+C含量为57.8%,检测到9个... 详细信息

为了对野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)种质进行保护和管理,本研究通过ITS序列对采自29个野生刺梨居群的255个个体进行遗传多样性和群体遗传结构进行分析。结果表明:255个个体的ITS片段比对后长度为697 bp,G+C含量为57.8%,检测到9个核苷酸变异位点(1.36%),定义了10个单倍型。225份野生刺梨的遗传多样性水平较低(H_(d)=0.247 0,π=0.000 40),不同居群间核苷酸多态性水平存在较大的差异(H_(d)=0~0.666 7,π=0~0.001 02)。居群内遗传变异为85.69%,群体之间的遗传分化F_(st)为0.143,基因流N_(e)m平均值为2.994。群体间的遗传距离和地理距离呈极显著相关(r=0.415, P=0.010)。研究认为,群体规模较大和ITS单倍型多样性较高的居群(如水城),应采用就地保存的策略,对于特有单倍型的居群(如福泉),应该优先保护。本研究为野生刺梨资源的保护提供了理论依据。

关键词：刺梨 ITS序列遗传多样性遗传结构种质保护

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虚拟环境中面向灭火指挥的火场信息可视分析

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系统仿真学报 2024年第4期36卷 1001-1016页

作者：张本润曹卫群北京林业大学信息学院北京100083 国家林业和草原局林业智能信息处理工程技术研究中心北京100083

针对森林火灾现场指挥的需求,综合分析地理环境、气象条件、森林资源和林火行为等灭火指挥所需信息,设计实现了在虚拟林火环境中的数据可视化可视分析方法。使用王正非-3D混合元胞自动机模型模拟林火蔓延过程;采取差时方法预测林火蔓延... 详细信息

针对森林火灾现场指挥的需求,综合分析地理环境、气象条件、森林资源和林火行为等灭火指挥所需信息,设计实现了在虚拟林火环境中的数据可视化可视分析方法。使用王正非-3D混合元胞自动机模型模拟林火蔓延过程;采取差时方法预测林火蔓延行为;实时捕捉不同兴趣域内环境数据的变化,结合多视图面板及图层叠加的方法,构建火场信息可视分析模块。通过调整虚拟林场的环境参数,对不同场景下的林火蔓延过程进行模拟仿真,并对火场信息进行可视化可视分析。实验结果表明:该方法能够在一定条件下较准确地预测林火蔓延行为,还可以较全面地描述火场信息。

关键词：三维虚拟环境林火蔓延模型可视化可视分析林火仿真

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基于YOLOv7的红外相机野生动物图像筛选

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北京林业大学学报 2024年第2期46卷 143-154页

作者：齐建东马鐘添郑尚姿北京林业大学信息学院北京100083 国家林业和草原局林业智能信息处理工程技术研究中心北京100083

【目的】野外环境通常植被繁茂、树木杂乱,且受环境、天气、光照等因素影响,红外相机易误触发拍摄,从而捕获大量废片,需要耗费大量人力进行筛选。为解决此类问题,本研究以YOLOv7模型为基础,对其进行轻量化改进,以实现对废片的自动筛选... 详细信息

【目的】野外环境通常植被繁茂、树木杂乱,且受环境、天气、光照等因素影响,红外相机易误触发拍摄,从而捕获大量废片,需要耗费大量人力进行筛选。为解决此类问题,本研究以YOLOv7模型为基础,对其进行轻量化改进,以实现对废片的自动筛选。【方法】本研究构建了北京密云雾灵山自然保护区2014—2015年期间采集到的2172张野生动物图像数据集,并对图像中出现的动物进行位置标记。对YOLOv7网络使用不同方式进行改进:引入MicroBlock替换YOLOv7的主干网络,使用轻量化SPPCSPC结构降低模型参数量。采用SIoU损失、LNDown下采样、BiFPN提升模型检测动物的能力。使用YOLOv5-m、YOLOv5-l、Ghost-YOLOv5-l、YOLOv6、YOLOX-M、YOLOR-CSP模型,在含有1万张图像的Snapshot Serengeti相机陷阱图像子数据集上进行训练和验证,对比本文模型对野生动物图像的筛选效果。利用迁移学习训练自建野生动物数据集,测试冻结不同层数的训练效果。【结果】基于YOLOv7的改进模型推理时间降低了14.3%,每秒浮点运算次数FLOPS降低了33.5%,参数量减少了17.8%,误检测方面也优于YOLOv7模型。与其他模型进行对比,改进后的YOLOv7虽未在所有指标中均达到最优,但在检测时间与精度上达到了更好的平衡。在自建数据集中使用未冻结权重方式微调效果最优,平均精度比未使用迁移学习模型提高了12.6%。【结论】本研究为密云地区野生动物监测网络提供了更快速、准确的筛选方案。

关键词：野生动物图像图像筛选深度学习目标检测

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东北温带森林树种和功能多样性对生态系统多功能性的影响

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植物生态学报 2023年第11期47卷 1507-1522页

作者：李杰郝珉辉范春雨张春雨赵秀海北京林业大学国家林业和草原局森林经营工程技术研究中心北京100083

生物多样性对维持多种生态系统功能和提高群落抵抗扰动能力具有重要意义。选择效应和生态位互补效应是被广泛讨论的维持生态系统功能的两种机制。然而,对于两种机制在气候变化背景下如何维持森林生态系统多功能性(EMF)的理解还不充分。... 详细信息

生物多样性对维持多种生态系统功能和提高群落抵抗扰动能力具有重要意义。选择效应和生态位互补效应是被广泛讨论的维持生态系统功能的两种机制。然而,对于两种机制在气候变化背景下如何维持森林生态系统多功能性(EMF)的理解还不充分。该研究基于分布在中国东北寒温带和中温带天然森林的样地,以功能性状多样性(FD_(q=0))、单个和多维性状功能分散指数(FDis)代表生态位互补效应,群落加权平均性状值(CWM)代表选择效应,使用多元线性模型和偏最小二乘法路径模型(结构方程模型),探究气候变化背景下不同气候区内EMF的主要影响因子和驱动机制。主要结果有:(1)在中温带森林中,生物多样性的两种属性(树种多样性(SR)和FD_(q=0))都对EMF有显著的正效应,但FD_(q=0)比SR更重要。在寒温带森林中,没有识别到生物多样性与生态系统多功能性之间的显著关系(BEMF)。(2)中温带森林群落SR对EMF的正效应被性状差异和群落加权平均最大树高(CWM_(H_(max)))介导,选择效应和生态位互补效应两种机制同时维持EMF,选择效应略高于互补效应。CWM_(H_(max))是影响寒温带森林EMF的主要生物因素,选择效应是寒温带森林EMF的主要维持机制,SR对EMF的促进作用不显著,性状差异与EMF无关。(3)由于生物多样性的“保险效应”,中温带森林抵抗气候变化的能力更强,气候因素对SR、性状差异、CWM_(H_(max))和EMF的影响都不显著。寒温带森林对气候变化敏感,气候是影响EMF的重要非生物因素。更高的年平均气温和降水量显著改变了群落的性状组成(CWM_(H_(max))),稀释了具有高竞争力和适应力性状(例如,最大树高(_(H_(max))))的物种对生态系统功能的贡献,降低了选择效应。该研究结果强调了生物多样性对维持森林EMF的重要性,证明了选择效应和生态位互补效应都是中国东北温带森林EMF的驱动机制,并表明气候变化可能会通过改变寒温带地区森林群落性状组成(例如,CWM_(H_(max)))间接影响EMF。

关键词：生态系统多功能性树种多样性选择效应生态位互补效应功能性状组成功能性状差异气候变化

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