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林业科学 2023年第11期59卷 124-136页

作者：游韧邓湘雯胡彦婷欧阳帅陈亮项文化中南林业科技大学生命科学与技术学院长沙410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站会同438107 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004

树木在干旱胁迫下的死亡是一个重要的生理生态过程,不仅可以改变森林的结构和功能,还可能影响森林管理决策。在干旱胁迫条件下,树木体内水分代谢与碳代谢会出现失效现象,从而导致树木的死亡。但是在干旱胁迫环境下,树木死亡的生理机制... 详细信息

树木在干旱胁迫下的死亡是一个重要的生理生态过程,不仅可以改变森林的结构和功能,还可能影响森林管理决策。在干旱胁迫条件下,树木体内水分代谢与碳代谢会出现失效现象,从而导致树木的死亡。但是在干旱胁迫环境下,树木死亡的生理机制以及干旱—复水过程中树木各个器官的生理生态响应还未探明,这一科学问题也是当前世界的前沿问题。树木的干旱致死机制至少有3种假说:水力失效、碳饥饿和生物攻击假说。水力失效假说认为在干旱胁迫环境下,树木木质部栓塞达到阈值后无法恢复水分传导从而使得树木脱水干燥死亡;碳饥饿假说认为树木在干旱胁迫环境下,气孔紧缩甚至关闭,树木不能进行光合作用产生有机物,但树木为了维持自身正常的生长发育及新陈代谢,使得树木自身可利用碳耗竭;生物攻击假说认为干旱胁迫影响生物因子的分布及生长速率等,使得树木易受到昆虫和病原体的攻击,从而导致树木的死亡。3种假说都已经被证实可以解释一部分树木死亡的现象,但是又不足以解释所有树木在干旱胁迫环境下死亡的现象,特别是非结构性碳水化合物的损耗在死亡过程中的作用仍不清楚。本文介绍干旱胁迫下的水分关系,对水力失效假说中木质部栓塞具体的生理过程进行整体阐述。然后,讨论长期干旱胁迫对树木生长发育、蒸腾作用的影响,以及由此产生的非结构性碳水化合物动态变化,探讨干旱致死过程中树木各个器官生理机制,并总结干旱—复水过程中树木的生理生态变化的研究进展。研究表明,水力失效假说仍然是干旱胁迫下树木死亡的主要假说,而树木体内非结构性有机碳的变化对树木死亡的贡献率未确定。干旱后复水能够使植物的生理功能得到恢复,可在一定程度上弥补干旱对植物造成的伤害,对树木的形态特征、生理特征都造成影响。本文还对未来树木死亡的研究方向提出建议,旨在为今后树木的合理种植经营提供建议。

关键词：树木死亡干旱胁迫水力失效复水碳饥饿

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湘潭锰矿废弃地不同林龄栾树人工林碳储量变化趋势

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生态学报 2014年第8期34卷 2137-2145页

作者：田大伦李雄华罗赵慧闫文德中南林业科技大学长沙410004 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站会同418307

对湘潭锰矿区废弃地植被恢复区的3年生、5年生和9年生栾树林,进行了不同时间序列栾树林生物量和碳储量的时空变化研究。结果表明:随着林龄的增长,林木和各器官生物量增加,树干生物量所占比例逐渐增大,林下植被层生物量随林龄增长而增加... 详细信息

对湘潭锰矿区废弃地植被恢复区的3年生、5年生和9年生栾树林,进行了不同时间序列栾树林生物量和碳储量的时空变化研究。结果表明:随着林龄的增长,林木和各器官生物量增加,树干生物量所占比例逐渐增大,林下植被层生物量随林龄增长而增加,且以草本植被为主;不同林龄栾树人工林乔木层碳含量在0.51—0.53gC/g之间,并高于林下植被层碳含量;不同林龄林地土壤层碳含量变化范围为0.01—0.03gC/g,同一林龄不同深度土层碳含量没有显著差异,相同深度不同林龄土层碳含量存在差异;3年生、5年生和9年生栾树碳储量分别为:1.66、18.32和49.87t/hm2,随林龄增长而增加,其中树干碳储量贡献率最大,所占比例由3年生的27.71%增长到9年生的43.43%;不同林龄栾树林生态系统总碳储量分别为77.76、101.63和149.86t/hm2,其中土壤层碳储量变化范围为76.09—99.93t/hm2,占总储量的66.68%—97.85%,死地被物层碳储量为0.01—0.04t/hm2,占总储量0.001%—0.02%,植被层碳储量为1.67—49.89t/hm2,占总碳储量的2.15%—33.29%,植被层中乔木层为1.66—49.87t/hm2,占植被层碳储量的99%以上。各林龄栾树林生态系统碳储量空间分布序列为土壤层>植被层>死地被物层。研究结果可为我国矿区植被恢复地的森林资源和碳汇管理提供科学依据。

关键词：栾树人工林林龄生物量碳储量湘潭

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贵阳市区灌木林生态系统生物量及碳储量

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生态学报 2015年第8期35卷 2555-2563页

作者：宁晨闫文德宁晓波梁小翠王新凯中南林业科技大学长沙410004 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站会同418307

采用直接收获法和实测数据,以贵州省贵阳市区天然灌木林内木本和草本植物、凋落物及土壤为研究对象,研究了灌木林生态系统的生物量、碳含量及碳储量。结果表明:灌木林植被层生物量为23.16 t/hm2,其中木本植物层生物量为12.46 t/hm2;草... 详细信息

采用直接收获法和实测数据,以贵州省贵阳市区天然灌木林内木本和草本植物、凋落物及土壤为研究对象,研究了灌木林生态系统的生物量、碳含量及碳储量。结果表明:灌木林植被层生物量为23.16 t/hm2,其中木本植物层生物量为12.46 t/hm2;草本植物层为3.74 t/hm2;凋落物层为6.96 t/hm2,分别占植被层生物量的53.08%、16.15%、30.05%。木本植物25种的碳含量范围为445.91—603.46 g/kg;草本植物6种的碳含量为408.48—523.04 g/kg;凋落物层碳含量为341.01—392.81 g/kg;土壤层碳含量为5.73—26.68 g/kg。生态系统总碳储量为88.34 t/hm2,其中植被层为8.10 t/hm2;凋落物层为2.56 t/hm2;土壤层为77.68 t/hm2,分别占系统总碳储量的9.17%、2.89%、87.94%。灌木林生态系统碳储量的空间分布格局为:土壤层>植被层>凋落物层。研究结果,可为喀斯特城市估算森林生态系统碳储量和碳平衡提供科学依据。

关键词：喀斯特地区灌木林生态系统生物量碳含量碳储量贵阳市

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洞庭湖白沙洲4种植被系统与大气中碳素交换

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生态学报 2010年第13期30卷 3441-3448页

作者：谭三清康文星何介南田徵崔莎莎胡燕平中南林业科技大学长沙410004 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004 国家野外科学观测会同杉木林生态系统研究站湖南会同418307

近年来由于气候变化,极端天气现象及其相应的自然灾害的频繁发生,致使人类面临严峻的挑战,全球环境问题已备受瞩目。湿地碳循环在全球气候变化中具有不可忽视的作用,研究湿地系统与大气中碳素的交换,有助于深入了解湿地生态系统对大气... 详细信息

近年来由于气候变化,极端天气现象及其相应的自然灾害的频繁发生,致使人类面临严峻的挑战,全球环境问题已备受瞩目。湿地碳循环在全球气候变化中具有不可忽视的作用,研究湿地系统与大气中碳素的交换,有助于深入了解湿地生态系统对大气环境的影响。在生物量和土壤温室气体排放测定的基础上,对洞庭湖白沙洲湿地4种主要植被系统与大气碳素交换进行研究,结果表明:杨树人工林、芦苇和苔草3种植被系统净生产力吸收大气中碳量分别为9.88、***-.2a-1和***-.2a-1,土壤排放碳量(包括CH4中的碳素)分别为3.08、***-.2a-1和***-.2a-1,3种植被系统每年净吸收大气中的碳6.80、***-.2a-1和***-.2a-1,都是大气CO2的汇;黑藻与竹叶眼子菜混交群落净生产力吸收大气碳***-.2a-1,土壤排放的碳***-.2a-1,该系统每年向大气净排放***-.2a-1,是一个弱的CO2排放源;将CH4温室效应是CO2的21倍折算成CO2量,杨树林土壤排放CO2量(包括CH4折算成CO2量)为***-.2a-1,比植被净生产力吸收的少***-.2a-1,对大气温室效应而言,该系统是温室气体的汇;芦苇、苔草以及黑藻与竹叶眼子菜混交群落土壤排放CO2量(包括CH4折算成CO2量)分别是43.68、***-.2a-1和***-.2a-1,比植被净生产力吸收的还多20.60、***-.2a-1和***-.2a-1,对大气温室效应而言,这3种湿地植被系统都是温室气体排放源。

关键词：湿地植被 CO2 CH4 碳汇功能

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辽宁省能源消费和碳排放与经济增长的关系

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生态学报 2012年第19期32卷 6168-6175页

作者：康文星姚利辉何介南肖建武王东中南林业科技大学长沙410004 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004 国家野外科学观测会同杉木林生态系统研究站湖南会同418307

在广泛收集资料的基础上,对辽宁省的能源利用效率、能源消费强度与经济增长的关系进行探索,其目的为辽宁省的节能与CO2减排及经济的快速发展提供科学依据。结果表明:辽宁整体单位GDP能耗高出全国水平52%—70%,第二产业单位GDP能耗是第... 详细信息

在广泛收集资料的基础上,对辽宁省的能源利用效率、能源消费强度与经济增长的关系进行探索,其目的为辽宁省的节能与CO2减排及经济的快速发展提供科学依据。结果表明:辽宁整体单位GDP能耗高出全国水平52%—70%,第二产业单位GDP能耗是第三产业的5.67—8.41倍,第一产业的7.2—9.0倍;辽宁能源利用率只有全国平均水平的60%左右,第二产业能源利用效率只有第一产业的11.89%,第三产业的12.60%;GDP年增长速率大于能源消费量年增长速率,能源投入增加促进了国民生产总值的提高,但是经济增长并不是完全依赖能源消费的增长;能源消费量与经济增长的关系,呈现出"N型"曲线特征,随着GDP的增加,能源消费量出现反复上升和下降过程,辽宁省能源消费和经济增长关系没有达到长期的均衡性,尚处于非平衡的发展阶段。

关键词： GDP 能耗能源利用效率经济节能技术

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长沙市4种人工林生态系统碳储量与分布特征

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生态学报 2016年第12期36卷 3499-3509页

作者：余蓉项文化宁晨罗赵慧中南林业科技大学长沙410004 南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站会同418307

采用标准地调查和生物量实测方法,研究了长沙市区4种人工林生态系统生物量、碳储量及其分布特征。结果表明:马尾松林、杉木林、毛竹林和杨树林生态系统生物量分别为135.390、100.578、64.497、63.381 t/hm^2;林下植被及死地被物层分别为... 详细信息

采用标准地调查和生物量实测方法,研究了长沙市区4种人工林生态系统生物量、碳储量及其分布特征。结果表明:马尾松林、杉木林、毛竹林和杨树林生态系统生物量分别为135.390、100.578、64.497、63.381 t/hm^2;林下植被及死地被物层分别为18.374、22.321、1.847 t/hm^2和2.602 t/hm^2。乔木层林木各器官含碳率为0.405—0.551 g C/g,林下植被层为0.421—0.518 g C/g,死地被物层为0.230—0.545 g C/g,土壤层有机碳含量为15.669—19.163 g C/kg。4种人工林生态系统总碳储量为208.671、176.723、149.168 t/hm^2和164.735 t/hm^2,其中植被层为32.789—67.8661 t/hm^2;死地被物层为0.394—6.163 t/hm^2;土壤层为134.642、116.911、115.985 t/hm^2和126.860 t/hm^2。4种森林年净固碳量为15.167 t hm-2a-1,固定CO_2量55.602 t hm-2a-1。研究结果可为深入研究城市森林碳平衡提供基础数据。

关键词：生物量碳含量碳储量城市人工林长沙市

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杉木人工林地土壤水分蒸发的时空变化特征

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中南林业科技大学学报 2013年第7期33卷 125-130页

作者：陈媛媛闫文德阳柏苏项文化赵亮生南方林业生态应用技术国家工程实验室湖南长沙410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站湖南会同418307

为了研究土壤水分蒸发规律,做好蓄水保墒,减少水分的非生产消耗,需要了解水分运动规律。本实验利用2012年湖南会同定位观测站第Ⅱ集水区实测数据,研究杉木人工林地土壤水分蒸发日变化、月变化、及不同坡位的变化规律。结果表明:土壤水... 详细信息

为了研究土壤水分蒸发规律,做好蓄水保墒,减少水分的非生产消耗,需要了解水分运动规律。本实验利用2012年湖南会同定位观测站第Ⅱ集水区实测数据,研究杉木人工林地土壤水分蒸发日变化、月变化、及不同坡位的变化规律。结果表明:土壤水分观测日最大分时蒸发量发生在9:00～11:00时段,月均蒸发量在6月中旬左右达到最大峰值;春季3～5月期间土壤含水量的平均变化程度较小,而夏季6～7月期间土壤含水量的平均变化程度较大;不同坡位因土壤层厚度、空气流动程度及林下植被凋落物的种类和混合比例不同,其土壤水分蒸发量呈现明显差异。结合这些特点,试图分析其形成的原因,为后期研究提供了参考方向。

关键词：杉木人工林土壤水分蒸发量土壤含水量时空特征

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不同年龄阶段杉木人工林枯落物层水文特征

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西北林学院学报 2013年第4期28卷 1-5,121页

作者：赵亮生闫文德项文化梁小翠伍倩南方林业生态应用技术国家工程实验室湖南长沙410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站湖南会同418307

分析了不同年龄阶段杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林林下枯落物储量及其持水特性,以期为杉木人工林的经营策略及发挥其水土保持功能提供科学依据。结果表明:杉木人工林幼龄阶段、中龄阶段、近熟阶段枯落物储量分别为5.37、15.50、*... 详细信息

分析了不同年龄阶段杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林林下枯落物储量及其持水特性,以期为杉木人工林的经营策略及发挥其水土保持功能提供科学依据。结果表明:杉木人工林幼龄阶段、中龄阶段、近熟阶段枯落物储量分别为5.37、15.50、***-2;同一林分不同层次枯落物最大持水量差异明显;枯落物吸水速度随浸泡时间的延长而降低,30min内吸水速度最快,枯落物吸水速度与其浸泡时间相关性极高;随着林龄的增加,单位面积枯落物最大持水能力呈增长趋势,幼龄阶段、中龄阶段、近熟阶段分别为76.93、91.76、***-2,枯落物最大持水能力相当于水深为6.14、8.04、9.39mm。

关键词：杉木人工林枯落物持水性能

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樟树人工林林冠截留效应分析

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中南林业科技大学学报 2013年第5期33卷 91-95,100页

文章对比分析长沙城区内与城郊樟树人工林2011年林冠层对降水的截留效应,研究得出结论:城郊樟树林年降水量为2 028 mm,年截留量为515.8 mm,林内降水量占总降水量的74.57%,达1 512.2 mm;市区樟树林年降水量、截留量、林内降水量均低于城... 详细信息

文章对比分析长沙城区内与城郊樟树人工林2011年林冠层对降水的截留效应,研究得出结论:城郊樟树林年降水量为2 028 mm,年截留量为515.8 mm,林内降水量占总降水量的74.57%,达1 512.2 mm;市区樟树林年降水量、截留量、林内降水量均低于城郊,虽然年截留量低于城郊,但截留率则高于城郊。市区和城郊樟树林的穿透水变化规律虽存在差异,但整体趋势相似,两块检测样地在雨量极低时截留作用差异较为明显,但随着降雨量的增加,截留率差异变小。通过研究分析两块样地的监测数据可看出无论是在城区还是城郊樟树人工林林冠均有明显的截留效应。

关键词：樟树人工林林冠截留截留效应

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中亚热带不同植被恢复阶段林地土壤磷库特征

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水土保持学报 2019年第1期33卷 178-185页

作者：王留芳陈婵朱小叶陈金磊方晰中南林业科技大学生命科学与技术学院长沙410004 湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站湖南会同438107

以湘中丘陵区檵木—南烛—杜鹃灌草丛(LVR)、檵木—杉木—白栎灌木林(LCQ)、马尾松—柯(又名石栎)—檵木针阔混交林(PLL)、柯—红淡比—青冈常绿阔叶林(LAG)4种林地为对象,采用Tiessen和Moir修正后的Hedley磷(P)分级方法,研究不同植被... 详细信息

以湘中丘陵区檵木—南烛—杜鹃灌草丛(LVR)、檵木—杉木—白栎灌木林(LCQ)、马尾松—柯(又名石栎)—檵木针阔混交林(PLL)、柯—红淡比—青冈常绿阔叶林(LAG)4种林地为对象,采用Tiessen和Moir修正后的Hedley磷(P)分级方法,研究不同植被恢复阶段林地土壤P各分级组分含量及其组成比例。结果表明:随着植被恢复,同一土层全磷(TP)、总无机磷(Pi)、总有机磷(Po)含量增加,NaHCO_3-Pi、NaOH-Pi、HCl-Pi和NaHCO_3-Po、NaOH-Po属于快速积累型,Residual-P属于缓慢积累型,Resin-Pi属于稳定型;不同植被恢复阶段林地土壤Pi以NaOH-Pi为主,Po以NaOH-Po为主,土壤P以Residual-P和Po为主;随着植被恢复,同一土层Po含量占TP的百分比增加,Pi先增加后减少,而Residual-P逐渐下降;不同林地土壤TP及P各分级组分含量均随着土壤深度增加而降低;随着植被恢复,群落植物多样性、群落生物量和凋落物层养分含量及质量的变化显著影响着土壤P各分级组分的含量及其组成比例。

关键词：湘中丘陵区植被恢复 Hedley磷分级土壤磷组成比例无机磷有机磷

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