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草业科学 2024年第8期41卷 1883-1896页

作者：李景涛李晓英许涛韩易伦陈魁东北林业大学林学院/森林生态系统可持续经营教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150000 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程重点实验室甘肃兰州730000

火干扰作为森林生态系统的重要干扰因子,对植被更新与演替有重要影响。本文以火后大兴安岭多年冻土区林下植被为研究对象,采用野外调查法,分析兴安落叶松(Larix gmelinii)林下植被群落物种组成、地上生物量、物种多样性和覆盖度在不同... 详细信息

火干扰作为森林生态系统的重要干扰因子,对植被更新与演替有重要影响。本文以火后大兴安岭多年冻土区林下植被为研究对象,采用野外调查法,分析兴安落叶松(Larix gmelinii)林下植被群落物种组成、地上生物量、物种多样性和覆盖度在不同火烧强度后的变化特征。结果表明:1)火后14年轻度火烧区林下植被地上生物量最大;灌木地上生物量轻度火烧(235.65 g·m^(−2))>重度火烧(206.32 g·m^(−2))>未火烧(139.33 g·m^(−2));草本地上生物量轻度火烧(42.77 g·m^(−2))>未火烧(23.74 g·m^(−2))>重度火烧(8.07 g·m^(−2))。2)林火改变林下物种多样性指数;灌木层物种多样性指数在轻度火烧区最高,与重度火烧区呈显著差异(P<0.05);草本层物种多样性指数在重度火烧区最低。3)灌木和草本覆盖度变化特征相反;灌木覆盖度重度火烧(84.20%)>轻度火烧(69.20%)>未火烧(67.67%);草本覆盖度未火烧(43.50%)>轻度火烧(38.13%)>重度火烧(5.73%)。总体来看,轻度火烧一定程度上促进植物生长;重度火烧破坏严重,从维护物种多样性角度考虑应避免重度火灾发生。

关键词：火烧强度林下植被物种组成地上生物量物种多样性植被覆盖度大兴安岭

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天然更新红松苗针叶光合和解剖特性对不同郁闭环境的响应

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应用生态学报 2023年第9期34卷 2314-2320页

作者：苑淑媛张鹏沈海龙东北林业大学林学院哈尔滨150040 森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040 国家林草局红松工程技术研究中心哈尔滨150040

本研究以帽儿山实验林场老山人工林实验站郁闭度为0.2~0.3、0.4~0.6和0.7~0.9的天然次生林下5年生红松苗为对象,以全光环境(CK)下红松苗为对照,研究其针叶光合特性以及解剖结构对郁闭度变化的响应,探讨林下红松苗生长发育与林分光环境... 详细信息

本研究以帽儿山实验林场老山人工林实验站郁闭度为0.2~0.3、0.4~0.6和0.7~0.9的天然次生林下5年生红松苗为对象,以全光环境(CK)下红松苗为对照,研究其针叶光合特性以及解剖结构对郁闭度变化的响应,探讨林下红松苗生长发育与林分光环境之间的关系,揭示红松苗耐荫性特征。结果表明:红松苗高和地径均随着郁闭度的增大而呈下降趋势,比叶面积随郁闭度的增大而显著增加,不同郁闭度下红松苗总生物量由大到小排序为:郁闭度0.4~0.6>CK>郁闭度0.7~0.9>郁闭度0.2~0.3。针叶光合有效辐射与红松的叶生物量、茎生物量、根生物量呈显著正相关。红松苗的净光合速率、蒸腾速率和胞间CO_(2)浓度均随着郁闭度的增大呈逐渐下降的趋势,气孔导度随郁闭度的增大呈上升趋势,且净光合速率、叶绿素a/b与光合有效辐射呈显著正相关。红松苗的气孔密度随着郁闭度的增大呈逐渐下降的趋势,郁闭度为0.4~0.6时,红松苗的针叶横截面积、叶肉组织面积、木质部面积、韧皮部面积均显著高于其他处理。红松苗在郁闭度0.4~0.6下光合作用较强,针叶解剖结构中各参数数值较高,红松苗能在此生境中保持较强的竞争力,也说明红松5年生苗需要一定的避荫环境。

关键词：红松生物量光合特性针叶解剖结构郁闭度

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云冷杉红松林优势树种生态位、种间联结及群落稳定性

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植物研究 2024年第5期44卷 753-762页

作者：栾宜通李念森乔璐靖琚存勇蔡体久孙佩丽东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040 黑龙江细鳞河国家级自然保护区管理局鹤岗154101

以细鳞河国家级自然保护区云冷杉红松(Picea koraiensis-Abies nephrolepis-Pinus koraiensis)林固定监测样地为对象,采用α多样性指数、生态位测定、方差比率法(VR)、χ^(2)检验、Spearman秩相关检验和***稳定性分析云冷杉红松林树种... 详细信息

以细鳞河国家级自然保护区云冷杉红松(Picea koraiensis-Abies nephrolepis-Pinus koraiensis)林固定监测样地为对象,采用α多样性指数、生态位测定、方差比率法(VR)、χ^(2)检验、Spearman秩相关检验和***稳定性分析云冷杉红松林树种多样性、优势树种生态位、种间联结及群落稳定性。结果表明:(1)样地共有乔木树种14科14属20种,林木分布均匀,α多样性指数较高;(2)样地生态位重叠指数较高,但生态位重叠指数较大(>0.7)或较小(<0.4)的情况较少,生态位分化程度一般;(3)样地总体关联性呈不显著正关联,主要树种种间以正相关和不显著相关为主,种间独立性较强;(4)样地***稳定性计算结果落于点(32.79,67.21),远离稳定点(20,80),群落稳定性较差;(5)红松重要值与生态位宽度最大,与其他树种的生态位重叠指数均值高于样地均值,以大径级个体为主,树种相对频度较低。因此,在云冷杉红松林生态系统恢复过程中,应进行适当的人工干预,促进红松种群数量恢复,调节种间关系,提高种间联结强度,在群落稳定性下降时加强珍稀植物种群监测及保护。

关键词：云冷杉红松林群落组成生态位种间关系群落稳定性

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美国白蛾对摩西球囊霉定殖银中杨的适应和生理响应

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林业科学 2022年第6期58卷 88-94页

作者：谭明涛姜礅武帅张杰刘磊赵佳齐孟昭军严善春东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040 黑龙江省外来林木病虫害监测与防控重点实验室哈尔滨150040

【目的】探明美国白蛾对丛枝菌根真菌(AMF)定殖银中杨的适应和生理响应,为揭示AMF在林木与植物昆虫之间的相互作用奠定基础,为利用AMF诱导增强林木化学防御提供理论依据。【方法】对银中杨扦插苗进行外源接种摩西球囊霉(GM),在GM侵染率... 详细信息

【目的】探明美国白蛾对丛枝菌根真菌(AMF)定殖银中杨的适应和生理响应,为揭示AMF在林木与植物昆虫之间的相互作用奠定基础,为利用AMF诱导增强林木化学防御提供理论依据。【方法】对银中杨扦插苗进行外源接种摩西球囊霉(GM),在GM侵染率达到最高时(90天),采叶饲喂美国白蛾幼虫,观察美国白蛾幼虫的生长发育、食物利用情况,分析其消化酶和解毒酶的活性变化。【结果】与对照相比,取食GM侵染的树叶后,3~6龄幼虫体质量均不同程度的低于CK,但差异不显著;2~5龄幼虫发育历期显著延长,且3龄和5龄幼虫相对生长率显著降低;美国白蛾5龄幼虫食物消耗率无显著差异,食物转化率和利用率被抑制;6龄幼虫食物消耗率、转化率和利用率均无显著差异。5龄幼虫脂肪酶活性显著增加,谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)活性被抑制,蛋白酶和淀粉酶、羧酸酯酶(CarE)活性与对照无显著差异。6龄幼虫脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶、GSTs和CarE活性均显著高于对照。【结论】接种GM的银中杨对美国白蛾的生长发育和食物利用在短时间内有一定抑制作用,美国白蛾会通过提高消化酶和解毒酶活性来突破这种抑制作用,维持正常生长发育。

关键词：美国白蛾丛枝菌根真菌摩西球囊酶生长发育食物利用消化酶解毒酶

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美国白蛾绿色防控研究进展

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应用昆虫学报 2023年第1期60卷 13-22页

作者：陶萌萌马庆辉孟昭军严善春东北林业大学林学院哈尔滨150040 东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040 辽宁省沙地治理与利用研究所阜新123000

美国白蛾寄主多、分布广,且危害严重、防控困难,已严重影响到我国林业健康发展。目前,对于美国白蛾的防控主要以化学和生物防治为主,包括利用性信息素诱集美国白蛾、监测其种群动态,同时结合人工、物理防治来进行防控,其持续有效防控一... 详细信息

美国白蛾寄主多、分布广,且危害严重、防控困难,已严重影响到我国林业健康发展。目前,对于美国白蛾的防控主要以化学和生物防治为主,包括利用性信息素诱集美国白蛾、监测其种群动态,同时结合人工、物理防治来进行防控,其持续有效防控一直是研究的重点。本文主要综述了当前我国美国白蛾的分布现状、防治存在的问题及生态防控手段的研究进展与应用,并对转基因不育昆虫技术、昆虫RNA干扰及Bt转基因抗虫树种等新型防控技术的研究进展进行了介绍,对美国白蛾防治的未来发展趋势进行了展望,为美国白蛾有效防控提供借鉴。

关键词：美国白蛾生物防治绿色防控 RNA干扰

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基于随机森林的帽儿山珍贵硬阔叶树种适宜性分布

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森林工程 2023年第3期39卷 64-72页

作者：宋长江孙旭东蔺雪莹刘兆刚东北林业大学林学院哈尔滨150040 河北临空集团有限公司河北大兴102600 森林生态系统可持续经营教育部重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040

通过调查和查阅资料收集帽儿山地区水曲柳、黄菠萝、胡桃楸3大珍贵硬阔叶树种的地理分布数据,利用GIS技术和随机森林模型,结合目标树种小班的地形和土壤数据,开展帽儿山地区3大珍贵硬阔叶树种适宜性分布研究。结果显示,10组数据集的随... 详细信息

通过调查和查阅资料收集帽儿山地区水曲柳、黄菠萝、胡桃楸3大珍贵硬阔叶树种的地理分布数据,利用GIS技术和随机森林模型,结合目标树种小班的地形和土壤数据,开展帽儿山地区3大珍贵硬阔叶树种适宜性分布研究。结果显示,10组数据集的随机森林模型准确率均在70%以上,当Ntree(森林中决策树的数量)=500时随机森林模型的平均准确率为75.2%,当Ntree=1000时随机森林模型的平均准确率为75.4%,并且10组数据集的最佳临界值(AUC)均在0.7以上,其平均AUC为0.746。在10组数据集中,海拔的平均降低精度和平均降低基尼系数最大,坡位的平均降低精度最小,地貌的平均降低基尼系数最小,目标树种在海拔200~300 m范围内生长适宜性最高,在海拔高于300 m之后随着海拔的升高,目标树种生长的适宜性越低;在坡度为0°~10°与30°~35°2个范围内生长适宜性最高,随着坡位由上到下的变化,目标树种生长适宜性越来越高;在西南、南、北这3个方位的生长适宜性最高;在平原地区的生长适宜性最高;在A层(淋溶层)厚度大于15 cm之后目标树种的生长适宜性越来越高;当AB(淋溶层和淀积层)层厚度在10~25 cm范围内最适宜目标树种的生长。研究结果证明,影响帽儿山地区3大珍贵硬阔叶树种适宜性分布的环境因子重要性排序,按照由高到低依次为海拔、AB层厚度、坡度、坡向、A层厚度、地貌和坡位。其主要适宜分布在帽儿山地区的南部和西北部区域,海拔200~300 m范围内,坡度平缓,土层厚度在15~25 cm,坡向为南北方向,地貌为平原,坡位为下坡位的地区。

关键词：随机森林模型硬阔叶树种适宜性评价重要性排序机器学习

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不同特征筛选方法和估测模型对天然次生林郁闭度估测的影响

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森林工程 2022年第6期38卷 9-18页

作者：王迪赵颖慧东北林业大学林学院哈尔滨150040 森林生态系统可持续经营教育部重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040

为探讨不同特征筛选方法及估测模型对天然次生林郁闭度估测的影响,以帽儿山实验林场63块(0.09 hm^(2))样地为研究区域,使用机载激光雷达(Airborne Laser Scanning, ALS)数据提取特征,采用3种特征筛选方法(Pearson相关性分析、随机森林(R... 详细信息

为探讨不同特征筛选方法及估测模型对天然次生林郁闭度估测的影响,以帽儿山实验林场63块(0.09 hm^(2))样地为研究区域,使用机载激光雷达(Airborne Laser Scanning, ALS)数据提取特征,采用3种特征筛选方法(Pearson相关性分析、随机森林(Random Forest, RF)和Boruta算法)和3种模型(偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression, PLSR)、随机森林回归(Random Forest Regression, RFR)和支持向量回归(Support Vector Regression, SVR))估测郁闭度,以2种测定方法(鱼眼照片和样点法)进行精度评价及方差分析(analysis of variance, ANOVA)。研究结果表明,PLSR估测精度最高,SVR最低;以RF和Boruta算法筛选后的估测精度高于Pearson相关性分析,其中Boruta算法特征筛选后的PLSR模型估测精度最高(R^(2)=0.451 1,RMSE=0.067 5);鱼眼照片和样点法的变量筛选和鱼眼照片法的模型对郁闭度均无显著影响,样点法中的估测模型对郁闭度有显著影响。此研究表明PLSR估测精度优于其他模型,样点法的估测模型对郁闭度有显著影响。ALS可有效地估测天然次生林的郁闭度,为大范围估测森林郁闭度提供依据。

关键词：机载激光雷达郁闭度特征筛选估测模型鱼眼照片

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黑龙江省红松人工林林分乔木层可加性碳储量模型

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第1期46卷 115-121页

作者：辛士冬姜立春穆林东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室东丰县国有总场大兴林场

【目的】大尺度森林碳储量的估算备受关注,而构建林分乔木层碳储量模型是一种评估森林碳储量快捷且准确的方式。【方法】以黑龙江省(东京城、林口、帽儿山、孟家岗)207块红松人工林样地数据为研究对象,选择聚合法、平差法、分解法作为... 详细信息

【目的】大尺度森林碳储量的估算备受关注,而构建林分乔木层碳储量模型是一种评估森林碳储量快捷且准确的方式。【方法】以黑龙江省(东京城、林口、帽儿山、孟家岗)207块红松人工林样地数据为研究对象,选择聚合法、平差法、分解法作为构建林分碳储量模型的可加性方法,以加权回归来消除碳储量模型的异方差。采用留一交叉验证法(leave-one-out cross validation, LOOCV)对3种可加性方法的碳储量模型进行评价。【结果】基于3种可加性方法林分碳储量模型拟合结果之间存在略微的差异。聚合法的总体预测能力略优于平差法和分解法,具体预测精度排序为聚合法>平差法>分解法。当预测林分总碳储量时,3种可加性方法在不同林分断面积区间的预测能力表现并不一致。【结论】基于聚合法的林分碳储量模型更适合于黑龙江省红松人工林的碳储量预测,但当预测红松人工林的林分总碳储量时,应根据林分断面积区间选择合适的可加性方法。

关键词：红松人工林可加性方法碳储量预测精度

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基于Logistic回归的兴安落叶松林飞火引燃试验

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林业科学 2021年第7期57卷 121-130页

作者：宁吉彬耿道通于宏洲邸雪颖杨光东北林业大学林学院森林生态系统可持续经营教育部重点实验室哈尔滨150040

【目的】基于室内模拟的飞火引燃试验数据,使用Logistic模型对影响飞火引燃的因子进行建模,探究该模型在预测飞火引燃中的适用性,为林火行为研究提供依据和参考。【方法】选取黑龙江大兴安岭兴安落叶松纯林为对象,以球果、1 h时滞、10 ... 详细信息

【目的】基于室内模拟的飞火引燃试验数据,使用Logistic模型对影响飞火引燃的因子进行建模,探究该模型在预测飞火引燃中的适用性,为林火行为研究提供依据和参考。【方法】选取黑龙江大兴安岭兴安落叶松纯林为对象,以球果、1 h时滞、10 h时滞小枝为火源,构造不同风速、可燃物含水率和压缩比的可燃物床层,进行引燃试验,建立以Logistic模型为基础的3种火源的引燃概率模型。【结果】3种类型火源分别进行了1800次点烧试验,球果、1 h时滞和10 h时滞小枝引燃次数分别为414、161和337次;本研究梯度范围内,火源引燃概率随着风速增加而显著增加;可燃物含水率与引燃概率负相关,但受火源的干质量影响较大,在可燃物含水率为40%时,较大的3种火源干质量造成了引燃率升高;床层压缩比对火源引燃概率并没有表现出明显的正或负相关性;构建的球果模型预测引燃准确率为87.2%,总预测准确率为71.1%;1 h时滞小枝模型预测引燃准确率为79.6%,总预测准确率为78.6%;10 h时滞小枝模型预测引燃准确率为81.5%,总预测准确率为79.5%。【结论】3种火源引燃能力为球果>10 h时滞小枝>1 h时滞小枝,风速、可燃物含水率和火源干质量对引燃有较大作用,建立的3种Logistic引燃概率模型有较高准确率,可供飞火引燃预测时参考,以提高森林火灾扑救效率和减少扑救伤亡。

关键词：兴安落叶松飞火火源风速含水率 Logistic

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穆棱东北红豆杉林空间结构特征与更新计数模型

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植物研究 2024年第6期44卷 879-889页

作者：李越千贾炜玮朱万才刁云飞东北林业大学林学院哈尔滨150040 森林生态系统可持续经营教育部重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040 黑龙江省林业科学研究所哈尔滨150081 黑龙江省生态研究所哈尔滨150081

为了解东北红豆杉(Taxus cuspidata)种群空间结构、分布格局及更新幼苗情况,以穆棱东北红豆杉国家级自然保护区东北红豆杉群落为研究对象,建立300 m×400 m标准地,开展树种记录、生长调查及空间定位,计算角尺度、大小比数、混交度... 详细信息

为了解东北红豆杉(Taxus cuspidata)种群空间结构、分布格局及更新幼苗情况,以穆棱东北红豆杉国家级自然保护区东北红豆杉群落为研究对象,建立300 m×400 m标准地,开展树种记录、生长调查及空间定位,计算角尺度、大小比数、混交度等空间结构参数,分析东北红豆杉种群空间结构、分布格局和种间关系,分别建立并比较东北红豆杉更新苗木的泊松、负二项、零膨胀泊松和Hurdle泊松4种计数模型。结果表明(:1)东北红豆杉种群空间结构单元以随机分布、高混交度、高大小比数为主,相对频率为0.619 6(;2)东北红豆杉种群在0~100 m尺度呈现聚集分布(;3)东北红豆杉种群在0~150 m尺度均表现为正相关,幼苗与母树在不同尺度下表现出不同相关性,与其他优势种群相关性不高(;4)东北红豆杉幼苗在0~25 m尺度聚集分布,最优更新计数模型为负二项模型。

关键词：东北红豆杉林分空间结构空间分布格局种间关联性计数模型

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