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南京林业大学学报(自然科学版) 2025年

作者：张玲张东来黑龙江省林业科学研究所黑龙江省生态研究所黑龙江省生态研究所森林生态与林业生态工程重点实验室

【目的】筛选红松（Pinus koraiensis）人工林下合理的复合经营模式，为红松人工林复合经营和决策提供科学依据。【方法】以不同复合经营模式（林-菌、林-药、林-菜）红松人工林群落为研究对象，在样方调查数据的基础上，测定并分析复... 详细信息

【目的】筛选红松（Pinus koraiensis）人工林下合理的复合经营模式，为红松人工林复合经营和决策提供科学依据。【方法】以不同复合经营模式（林-菌、林-药、林-菜）红松人工林群落为研究对象，在样方调查数据的基础上，测定并分析复合经营模式红松人工林物种组成、土壤养分、酶活性和微生物群落结构等特征。【结果】①经营初期，复合经营模式下群落物种多样性指数比对照低。②林-菌、林-菜经营模式土壤养分积累较高，林-菜、林-药复合经营模式对土壤养分的转化能力较强。③林-菌复合经营模式土壤过氧化氢酶活性最高，其次是林-药复合经营模式，林-菜复合经营模式下则最低；林-药复合经营模式下土壤纤维素酶活性最高，且(0，10] cm层显著大于(10，20] cm层；不同复合经营模式对土壤蔗糖酶活性和酸性磷酸酶活性无显著影响。④红松人工林不同复复合经营模式土壤真菌、细菌群落的丰富度指数与对照样地存在显著差异，多样性指数无显著差异，微生物群落主要由被孢霉菌(Mortierellomycota)、子囊菌(Ascomycola)、放线菌(Actinobacteria)、变形菌(Proleobacteria)组成，其中子囊菌和放线菌是决定复合经营对微生物养分利用状况影响的主要微生物。⑤Partial Mantel分析表明，细菌和真菌群落最大影响因子是土壤有机碳、全N和Simpson指数（P<0.01）。林-菌复合过氧化氢酶活性和纤维素酶活性和林菜复合经土壤有机碳、C/N，对照样地植物Simpson指数对真菌群落影响显著（P<0.05)。对照样地植物Shannon指数和土壤蔗糖酶活性对细菌群落影响显著（P<0.05）。【结论】复合经营模式会不同程度地影响林下群落结构、土壤养分含量和土壤微生物组成。

关键词：红松复合经营模式植被土壤养分酶活性微生物群落

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基于RF模型的呼中冻土区土壤碳空间分布特征

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森林工程 2024年

作者：杜倩王岩万祖梁赵昶刘学梁素钰黑龙江省生态研究所黑龙江省生态研究所森林生态与林业生态工程重点实验室

以大兴安岭呼中典型冻土区为研究对象，研究表层（0-15cm、15-30cm）土壤碳储量空间分布规律。通过野外调查、采样和室内分析，基于Landsat 8 OLI影像的7个波段的反射率利用随机森林（RF）算法建模，分析大兴安岭冻土区表层土壤有机碳... 详细信息

以大兴安岭呼中典型冻土区为研究对象，研究表层（0-15cm、15-30cm）土壤碳储量空间分布规律。通过野外调查、采样和室内分析，基于Landsat 8 OLI影像的7个波段的反射率利用随机森林（RF）算法建模，分析大兴安岭冻土区表层土壤有机碳空间分布状况。在13个遥感变量因子中筛选相关性最高变量，确定海拔、ARVI、VIGreen、EVI、OSAVI、NDVI，6个环境变量相关性最高，可作为自变量。结果表明，当节点分裂次数（leaf）值为5，决策树数量（trees）值为900时，预测模型的训练集和测试集最为接近，表明此时的模型稳定性最好，0-15cm、15-30cm土层训练集R2的拟合精度分别为0.23、0.43，测试集R2的拟合精度分别为0.35、0.24。以此参数预测表层（0-15cm、15-30cm）土壤碳储量空间土壤碳空间分布状况分布特征，0-15cm、15-30cm土壤碳密度平均值为7.40kg/m2、14.80kg/m2，0-15cm土层土壤碳含量分布大致为由南向北逐渐增加，15-30cm土层土壤碳含量分布差异不明显，但南向略高于北向。

关键词： GIS 土壤碳储量冻土 RF模型大兴安岭

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牡丹江森林生态系统服务功能重要性评价

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森林工程 2023年第6期39卷 75-80,133页

作者：丛喜东李琳齐永峰张东来黑龙江省生态研究所哈尔滨150081 黑龙江省生态研究所森林生态与林业生态工程重点实验室哈尔滨150081 黑龙江牡丹江森林生态系统国家定位观测研究站黑龙江牡丹江157500

为解决牡丹江森林生态系统服务功能对生态管理需求的重要性缺乏全面评估的问题,以黑龙江省牡丹江市森林生态系统为研究对象,参考《生态保护红线划定技术指南》及当地自然地理特征,通过水源涵养、水土保持、防风固沙及生物多样性维护4个... 详细信息

为解决牡丹江森林生态系统服务功能对生态管理需求的重要性缺乏全面评估的问题,以黑龙江省牡丹江市森林生态系统为研究对象,参考《生态保护红线划定技术指南》及当地自然地理特征,通过水源涵养、水土保持、防风固沙及生物多样性维护4个生态服务功能评估指标,构建生态系统服务功能重要性评价模型。结果表明,牡丹江市森林覆盖率达67.40%,2000—2020年森林植被净初级生产力(NPP)平均为(730.06±56.64)g/(m^(2)·a),且呈现出极显著的增加趋势;单项评价表明,当地森林生态系统的重要性级别最高的为水土保持功能,综合评价表明,生态系统服务功能“极重要”等级面积最大,占森林总面积的48.74%,集中分布的区域有宁安市西南和穆棱市南部。结果可为当地优化生态保护策略,协调区域发展供科学依据。

关键词：生态系统服务功能森林牡丹江评价模型遥感

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松嫩平原退化草地土壤养分特征与质量综合评价

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贵州农业科学 2025年第5期53卷 24-31页

作者：邵英男季海蕊杨云朝张鹤东齐志远张东来黑龙江省生态研究所/森林生态与林业生态工程重点实验室黑龙江哈尔滨150081

[目的]探明松嫩平原不同退化程度草地的土壤养分特征,并对其土壤质量进行综合评价,为退化草地修复提供科学依据。[方法]以松嫩平原轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)草地为研究对象,对土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱... 详细信息

[目的]探明松嫩平原不同退化程度草地的土壤养分特征,并对其土壤质量进行综合评价,为退化草地修复提供科学依据。[方法]以松嫩平原轻度退化(LD)、中度退化(MD)、重度退化(SD)草地为研究对象,对土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)和生态化学计量比进行分析,并采用内梅罗综合指数法对土壤质量进行综合评价。[结果]随草地退化程度加剧和土层深度增加,土壤SOM、TN、TP和AN含量显著降低或降低,表现为0~10 cm(含10 cm,下同)土层MD样地和SD样地SOM、TN、TP、AN含量相较于LD样地分别降低39.12%、32.34%、7.81%、38.12%和50.20%、62.00%、15.62%、41.22%,10~20 cm(含20 cm,下同)土层分别降低22.33%、47.11%、8.54%、21.77%和50.43%、59.78%、7.09%、 30.15%,在20~30cm(含30cm,下同)土层分别降低29.80%、 53.40%、 14.64%、 53.27%和57.63%、59.09%、27.01%、64.76%;土壤AP含量随草地退化加剧总体呈显著增加趋势,表现为0~10 cm土层MD样地和SD样地的AP含量相较于LD样地分别增加112.12%和769.00%,10~20 cm土层分别增加162.06%和1 280.42%,20~30 cm土层分别增加333.18%和1 452.50%。土壤生态化学计量比变化规律表现不一致,LD、MD、SD草地土壤C/N分别为2.31~2.68、2.42~3.55、2.43~3.52,C/P分别为33.11~39.15、29.72~33.16、28.20~33.35,N/P分别为14.32~14.64、 8.44~13.78、 9.53~11.63。土壤质量综合评价为LD(1.43)> MD(1.08)> SD(1.05)。[结论]松嫩平原草地土壤较为贫瘠,随草地退化程度加剧和土层深度增加,土壤SOM、TN、TP和AN含量均降低,土壤AP含量显著增加,土壤TP为限制性因素,亟需采取有效措施对退化草地进行修复。

关键词：松嫩平原退化草地土壤养分综合评价

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落叶松枯梢病罹病叶及病梢真菌多样性

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林业科学 2024年第10期60卷 76-85页

作者：谢宪邓勋宋丽文梁军聊城大学农学与农业工程学院聊城252000 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 黑龙江省森林保护研究所哈尔滨150040 吉林省林业科学研究院长春130033

【目的】探明落叶松针叶和梢的内生真菌多样性和群落结构的差异与落叶松枯梢病发病的关系,为落叶松枯梢病的防控提供参考。【方法】基于高通量测序技术,通过OTU数量、鉴定类群、多样性指数和FUNGuild营养型预测等方法,分析无病斑和染病... 详细信息

【目的】探明落叶松针叶和梢的内生真菌多样性和群落结构的差异与落叶松枯梢病发病的关系,为落叶松枯梢病的防控提供参考。【方法】基于高通量测序技术,通过OTU数量、鉴定类群、多样性指数和FUNGuild营养型预测等方法,分析无病斑和染病的针叶和松梢的内生真菌群落结构、多样性和功能营养型的差异。【结果】针叶样品中共计1 091个OTU,梢样品中共计1 083个OTU;针叶样本间差异显著(P<0.05),全无病斑的针叶内生真菌多样性显著高于染病最重的针叶,无病斑梢与感病梢内生真菌多样性无显著差异;针叶和梢中的优势菌门为子囊菌门,无病斑的针叶内生真菌优势菌目和属为刺盾炱目和Arthrocatena,染病后针叶优势真菌为葡萄座腔菌目和新壳梭孢属,梢中优势为真菌目和属为煤炱目和小叠孢属。LefSe分析表明,在针叶和梢中真菌群落中共54个显著性差异类群。PCoA分析进一步证实,无病斑与染病针叶的内生真菌群落差异显著(anosim R=0.695,P<0.05)。针叶真菌营养型以病理-腐生营养型真菌为主,染病后病理营养型真菌占优势,梢中真菌营养型以病理-腐生营养型真菌为主。【结论】相较于落叶松梢,针叶内生真菌群落结构变化更显著,病原菌在针叶中富集,进而促进落叶松枯梢病的发展。

关键词：落叶松枯梢病针叶梢内生真菌群落结构

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松嫩平原植被演替对土壤微生物的影响

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森林工程 2022年第4期38卷 45-52,81页

作者：李琳杜倩刘铁男王琪瑶梁素钰田松岩柳参奎黑龙江省生态研究所森林生态与林业生态工程重点实验室哈尔滨150081 浙江农林大学亚热带森林重点实验室杭州311300

为探寻盐碱地土壤微生物功能多样性随植被演替的变化规律,采用Biolog Eco微平板法,对松嫩平原盐碱地自然演替序列和人工恢复后不同植被土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果表明,自然演替序列下,随着植被从碱斑光板地演替为羊草顶级... 详细信息

为探寻盐碱地土壤微生物功能多样性随植被演替的变化规律,采用Biolog Eco微平板法,对松嫩平原盐碱地自然演替序列和人工恢复后不同植被土壤微生物群落功能多样性进行研究。结果表明,自然演替序列下,随着植被从碱斑光板地演替为羊草顶级群落,土壤微生物碳源代谢水平显著增加(P<0.05),96 h每孔平均吸光度(Average Well Color Development,AWCD)从0.04增至0.61,Shannon多样性指数(H)从1.43增至3.20,Simpson优势度指数(D)从0.70增至0.96,McIntosh指数(U)从0.75增至4.03。人工恢复后,草本及灌草植物群落土壤微生物利用碳源数量最多,人工林植物群落利用碳源数量降低。不同植物群落下土壤微生物AWCD、Shannon多样性和丰富度指数、Simpson优势度指数及McIntosh指数与土壤有机质、全氮含量呈极显著正相关(P<0.01),与土壤密度、pH和总盐含量呈极显著负相关(P<0.01)。

关键词：微生物群落功能多样性 Biolog Eco微平板盐渍土壤植被演替根际土壤

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黑龙江省东部森林NPP变化及未来演化模拟

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西部林业科学 2023年第6期52卷 87-93页

作者：丛喜东李琳梁素钰刁云飞刘丹黑龙江省生态研究所黑龙江哈尔滨150081 黑龙江省生态研究所森林生态与林业生态工程重点实验室黑龙江哈尔滨150081 黑龙江牡丹江森林生态系统国家定位观测研究站黑龙江牡丹江157500 黑龙江省气象科学研究所黑龙江哈尔滨150030

黑龙江省东部森林是三江平原的重要生态屏障,为探明森林净初级生产力(NPP)变化及未来演化趋势,基于气象观测资料和气象模式模拟数据,在气象模式筛选、点数据栅格化的基础上,利用周广胜-张新时NPP模拟模型,分析2000—2030年黑龙江省东部... 详细信息

黑龙江省东部森林是三江平原的重要生态屏障,为探明森林净初级生产力(NPP)变化及未来演化趋势,基于气象观测资料和气象模式模拟数据,在气象模式筛选、点数据栅格化的基础上,利用周广胜-张新时NPP模拟模型,分析2000—2030年黑龙江省东部地区森林NPP的时空演化特征。结果显示:2020—2022年黑龙江省东部地区森林NPP平均为(550.70±39.72)gC/(m^(2)·a),无显著变化趋势,与之相比,在SSP2-4.5情景和SSP2-8.5情景下,2023—2030年NPP均有小幅上升;未来情景下大部分区域的NPP有所增加,只有长白山北部山区的部分区域NPP存在减小的趋势;未来森林NPP总体分布有向东北-西南方向集中的趋势,且空间分布中心有向北移动趋势。截至2030年黑龙江省东部森林植被NPP无显著变化趋势,分布重心有向北移动趋势。研究结果可为科学评价森林生态效益、保障区域生态安全提供科学依据。

关键词：森林生态系统 NPP 黑龙江省东部

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东北红豆杉林植物群落谱系结构特征

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森林与环境学报 2022年第5期42卷 498-505页

作者：陈瑶李云红田松岩刘延坤刘玉龙刁云飞黑龙江省生态研究所森林生态与林业生态工程重点实验室黑龙江哈尔滨150081 黑龙江牡丹江森林生态系统国家定位观测研究站黑龙江牡丹江157500

为探明东北红豆杉林植物群落的谱系结构及其驱动的生态学过程,揭示物种多样性与谱系结构之间的相互关系,以东北红豆杉林植物群落为研究对象,从系统发育和物种组成角度探讨了物种多样性与谱系结构之间的相互关系及其生态学过程。结果表明... 详细信息

为探明东北红豆杉林植物群落的谱系结构及其驱动的生态学过程,揭示物种多样性与谱系结构之间的相互关系,以东北红豆杉林植物群落为研究对象,从系统发育和物种组成角度探讨了物种多样性与谱系结构之间的相互关系及其生态学过程。结果表明:东北红豆杉林群落乔木层谱系树由5个类群38种植物构成,灌木层谱系树由4个类群19种植物构成。乔木层(46.40%)和灌木层(46.08%)的样方物种群落谱系结构呈谱系发散格局,表明这部分样方可能是竞争排斥作用主导物种共存;乔木层(34.24%)和灌木层(25.12%)的样方呈谱系聚集的格局,表明这部分样方可能是环境过滤作用主导物种共存。乔木层中,净谱系亲缘关系指数(I)、谱系多样性指数(D)与Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数呈极显著正相关关系(P<0.01),净最近种间亲缘关系指数(I)与Pielou均匀度指数呈显著正相关关系(P<0.05)。灌木层中,I与物种多样性指数均不相关,I与丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数呈现极显著负相关关系(P<0.01),D与丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数呈现极显著正相关关系(P<0.01)。乔灌木层次谱系结构与物种多样性呈显著正相关或者负相关(P<0.05),可见该群落谱系结构与物种多样性紧密相关。针对东北红豆杉林的保护应该综合考虑物种多样性和谱系结构特征,从进化和生态角度研究物种的组成、起源和演化过程,制定保护方案。

关键词：东北红豆杉谱系结构物种多样性谱系多样性相关性

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基于改进蝴蝶优化算法的土壤水动力参数反演

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湖北农业科学 2025年第5期 63-69+79页

作者：刘学梁素钰祝彦杰王怀宇黑龙江省生态研究所/黑龙江省森林生态与林业工程重点实验室

针对如何选择有效方法获取用来反映土壤中水分运动过程的参数，提出基于改进蝴蝶优化算法（IBOA）的水动力参数反演模型。在阐述土壤水分运动方程的基础上，首先利用蝴蝶优化算法（BOA）通过全局搜索和局部搜索相结合的方式来寻找最优... 详细信息

针对如何选择有效方法获取用来反映土壤中水分运动过程的参数，提出基于改进蝴蝶优化算法（IBOA）的水动力参数反演模型。在阐述土壤水分运动方程的基础上，首先利用蝴蝶优化算法（BOA）通过全局搜索和局部搜索相结合的方式来寻找最优解，并通过随机游走算法对BOA中的切换概率进行取值，从而对算法易陷入局部最优的情况进行改进；其次将改进后的算法应用在HYDRUS-1D软件模拟非饱和土壤水分在初始含水量均匀分布条件下的数据中，最后选择合适的目标函数，利用改进蝴蝶优化算法进行反演。结果表明，改进蝴蝶优化算法的参数反演值的平均相对误差为0.22%～3.60%，能够较好地反演土壤水动力参数。改进蝴蝶优化算法能有效提高估计参数的准确率，获得更高质量的全局最优解。

关键词：蝴蝶优化算法随机游走算法土壤水动力参数目标函数

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阔叶红松林物种多样性与土壤理化特征研究

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生态环境学报 2022年第4期31卷 679-687页

作者：陈瑶李云红邵英男刘玉龙刘延坤黑龙江省生态研究所黑龙江哈尔滨150081 黑龙江牡丹江森林生态系统国家定位观测研究站黑龙江牡丹江157500 黑龙江省森林生态与林业生态工程重点实验室黑龙江哈尔滨150081

以湿生、中生、旱生的云杉Picea spp.-冷杉Abies spp.-红松Pinus koraiensis林(PLP)、椴树Tilia spp.-红松林(TPi)和蒙古栎Quercus mongolica-红松林(QP)为研究对象,分析3种林型之间植被物种多样性与土壤理化特征的差异,采用冗余分析的... 详细信息

以湿生、中生、旱生的云杉Picea spp.-冷杉Abies spp.-红松Pinus koraiensis林(PLP)、椴树Tilia spp.-红松林(TPi)和蒙古栎Quercus mongolica-红松林(QP)为研究对象,分析3种林型之间植被物种多样性与土壤理化特征的差异,采用冗余分析的方法,探讨土壤理化特征对物种多样性的影响机制,以期为阔叶红松林的生物多样性保护和森林的可持续经营提供理论基础。结果表明,(1)研究区云杉-冷杉-红松林有40种,隶属于31科36属,椴树-红松林有49种,隶属于37科46属,蒙古栎-红松林有37种,隶属于21科25属,其中,椴树-红松林的物种结构组成丰富,蒙古栎-红松林物种组成结构最贫乏。(2)3种林型乔木层的丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数之间差异显著,均以椴树-红松林的最高,显著高于其他两个林型。灌木层的丰富度指数、Shannon-Wiener指、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数之间差异不显著;草本层丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数之间差异显著,均呈现椴树-红松林最高,蒙古栎-红松林最低的分布。(3)3种林型土壤容重、含水量、全磷和全氮之间差异显著,土壤pH差异不显著。(4)冗余分析表明,土壤容重、全磷和含水量是显著影响乔木层、灌木层和草本层物种多样性的主要环境因子。小兴安岭阔叶红松林物种多样性与土壤理化特征具有相关性,调节土壤含水量、改善土壤通气性、补充土壤营养成分可促进林下植被生长发育,从而提高物种多样性。在生产经营中可以补充磷肥和抚育间伐等管理,保持良好的土壤性能,为更多物种的生存和发育提供良好的条件。

关键词：阔叶红松林物种组成物种多样性土壤理化特征冗余分析

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