森林生态系统碳水关系及其影响因子研究进展

森林生态系统的碳水关系是陆地生态系统碳循环和水循环相互耦合的作用过程,对研究森林碳汇、森林生态水文过程和全球变化响应有重要意义.在全球变化背景下,森林生态系统碳水关系已成为生态水文学领域中的一个热点科学问题.本文在总结国际上森林碳汇研究的基础上,概述了森林碳水关系的过程机制,包括森林水分利用效率、不同尺度上的碳水关系、尺度推绎和碳水关系的模拟研究方面的进展;总结了影响森林碳水关系的因子和研究进展,包括水分条件、CO₂浓度升高、增温、氮沉降、臭氧浓度变化、辐射因子和海拔梯度因子对森林碳水关系的影响;最后对已有研究存在的问题进行了初步分析,并对未来研究内容和方向进行了展望.     

森林生态系统凋落物的生产与分解

系统地综述了森林凋落物的生产量及其对凋落物生产的影响因素、凋落物的分解过程及影响凋落物分解的气候因素、凋落物性质、微生物因素、动物因素等。此外,总结目前关于森林凋落物的研究方法。凋落物分解受多种因素影响,其中温度和湿度是影响凋落物分解的主要气候因子。不同植物凋落物的分解速率还受到其自身化学组成的影响,凋落物中的C/N比越高、N含量越低或木质素含量越高,凋落物分解越缓慢。对寒带至热带凋落物的分解速率比较发现,各气候带凋落物的分解速率高低顺序为热带亚热带温带寒带,热带森林凋落物年平均分解速率为30%~90%,几乎为温带森林的3倍,分解速率存在明显气候地带性。     

森林生态系统健康及其评估监测

介绍了森林生态系统健康的概念及其内涵 ,并主要从管理目标途径、生态系统途径和综合途径等方面对森林生态系统健康进行了探讨 ,分析了已有的森林生态系统健康评估的思想和方法 .生态指示者的广泛应用是目前森林生态系统健康评估监测的主要手段 .此外 ,文中还综合介绍了森林生态系统健康评估方法 ,特别是详细介绍了EMAP和FHM等研究计划 ,以期对我国目前的森林生态系统健康研究有所借鉴     

乌鲁木齐南部山区森林生态系统树生地衣群落结构

为了探明乌鲁木齐南部山区树生地衣种类及其群落结构特征, 应用多元分析中的主成分分析及聚类分析方法, 对分布在乌鲁木齐南部山区森林生态系统中的树生地衣植物群落进行数量分类, 并对其群落结构的物种多样性、相似性和均匀度等群落参数进行了比较系统的研究。结果表明, 分布在乌鲁木齐南部山区的树生地衣共有39种, 隶属于5目13科26属。根据多元分析结果, 将该地区的树生地衣划分为3种类型: (1) 小茶渍(Lecanora hageni (Ach.) Ach.) + 蜈蚣衣(Physcia stellaris (L.) Nyl.) + 柳茶渍(L. saligna (Schrad.) Zahlbr.)群落; (2) 斑面蜈蚣衣(Physcia aipolia (Humb.) Furm.) + 对开蜈蚣衣(Ph. dimidiata (Arn.) Nyl.) + 喇叭石蕊(Cladonia pyxidata (L.) Hoffm.)群落; (3) 拟石黄衣(Xanthoria fallax (Hepp) Arnold.) + 丽石黄衣(X. elegans (Link.) Th. Fr.)群落。群落3的多样性指数最大, 为1.509, 其次为群落2, 其多样性指数为1.109, 群落1的多样性指数最低, 为1.088。同时, 研究发现海拔高度和树种是影响乌鲁木齐南部山区森林生态系统树生地衣结构的两个重要因素。     

乌鲁木齐南部山区森林生态系统树生地衣群落结构

为了探明乌鲁木齐南部山区树生地衣种类及其群落结构特征,应用多元分析中的主成分分析及聚类分析方法,对分布在乌鲁木齐南部山区森林生态系统中的树生地衣植物群落进行数量分类,并对其群落结构的物种多样性、相似性和均匀度等群落参数进行了比较系统的研究。结果表明,分布在乌鲁木齐南部山区的树生地衣共有39种,隶属于5目13科26属。根据多元分析结果,将该地区的树生地衣划分为3种类型：（1）小茶渍（Lecanorahageni（Ach．）Ach．）＋蜈蚣衣（肋归ciastellaris（L．）Nyl．）＋柳茶渍（￡-。saligna（Schrad．）Zahlbr．）群落;（2）斑面蜈蚣衣（Physciaaipolia（Humb．）Furm．）＋对开蜈蚣衣（Ph．dimidiata（Arn．）Nyl．）＋喇叭石蕊（Cladoniapyxidata（L．）Hoffm．）群落：（3）拟石黄衣（Xanthoria fallax（Hepp）Arnold．）＋丽石黄衣（xelegans（Link．）Th．Fr．）群落。群落3的多样性指数最大,为1．509,其次为群落2,其多样性指数为1．109,群落1的多样性指数最低,为1．088。同时,研究发现海拔高度和树种是影响乌鲁木齐南部山区森林生态系统树生地衣结构的两个重要因素。     

植物功能性状与森林生态系统服务的关系研究综述

植物功能性状途径是揭示生物多样性与生态系统服务关系的重要视角,尽管植物功能性状与生态系统服务的关系在单一地点的研究取得突出进展,但对于植物功能性状与生态系统服务的关系仍缺乏整体认识。以森林生态系统为对象,通过系统文献检索及筛选,收集了216篇文献,应用整合分析和二分网络分析等方法,探讨了植物功能性状对森林生态系统服务及其权衡与协同关系的影响。结果表明：植物叶片功能性状关注最多,占研究性状数量的48%,生态系统服务中关注最多是生物量、土壤肥力、病虫害控制和固碳服务;81.1%的植物功能性状与生态系统服务关系组表现为稳定的正向或负向关系,而关联植物功能性状多的生态系统服务（生物量、固碳服务、土壤水分、土壤肥力和病虫害控制）往往与植物功能性状表现为不稳定关系;森林生态系统中存在6组"植物功能性状-生态系统服务簇（简称"性状-服务簇"）：水循环相关的性状-服务簇、土壤保持相关的性状-服务簇、物质生产相关的性状-服务簇、灾害控制相关的性状-服务簇、养分循环相关的性状-服务簇和授粉相关的性状-服务簇,揭示了各性状-服务簇内生态系统服务的权衡或协同关系以及与各性状-服务簇关系密切的植物功能性状。该研究从总体上阐明了植物功能性状与森林生态系统服务关系的研究重点和进展、揭示了植物功能性状对森林生态系统服务影响效应的方向和强度,可为深化森林生态系统服务形成机制认识以及协调生态系统服务权衡关系提供科学依据。     

森林生态系统微量元素循环及其影响因素

森林生态系统微量元素循环受制于森林中地下部分土壤环境条件和地上部分凋落物周转、穿透雨性质以及林火等重要生态过程.文中重点对森林生态系统地上部分微量元素循环及其影响因素进行了综合评述.文献资料显示,在大多数森林生态系统中,凋落物和穿透雨是保证林木微量元素营养供应和平衡的重要来源,而火烧、环境污染和施肥等也会对一些森林生态系统微量元素循环产生重要影响.凋落物分解的调控机理、全球变化及环境污染对微量元素循环过程的影响、退化生态系统恢复和重建过程中微量元素平衡等应是今后森林生态系统微量元素循环研究的重点.     

三维可视化软件在辽东山区森林生态系统管理中的应用

利用三维可视化软件WCS 6.0,结合林相图信息,构建了辽东山区普乐堡乡的虚拟森林景观,并模拟了4种经营管理方案(封育未成林幼抚、小面积皆伐、择伐和二次渐伐)下研究区林相的动态变化.结果表明：对幼龄林采取保育措施后,10～30龄长白落叶松的生长速度较快,大约以0.6 m·a^-1的速度生长,蒙古栎的生长速度稍慢,约为0.4 m·a-¹;小面积皆伐对林分的影响较大,二次渐伐其次,低强度的择伐对林分的影响最小.WCS 能够直观地显示各种森林经营管理方案的后果,可以为森林经营决策提供科学依据.     

边缘效应及其对森林生态系统影响的研究进展

边缘效应是生态学和生物保护的重要概念之一,它在研究生态系统尺度和景观生态系统尺度的能量流和物质流等生态过程中具有重要作用.本文对边缘效应的内涵、特征、定量评价(包括定量分析基础、强度、影响区、模型等)、应用研究等方面进行阐述,分析了边缘效应研究中存在的不足,总结了边缘效应对森林生态系统的影响及其研究方向,以期为森林经营、保护区管理等生产实践提供借鉴.     

基于红外相机技术的皖南山区森林生态系统兽类资源现状

皖南山区是安徽省陆生脊椎动物资源最丰富的动物地理区域,为获得该区域森林生态系统中兽类资源的概况,本研究于2013年7月至2015年10月利用红外相机技术对该区8个省级以上自然保护区(或风景名胜区)的兽类资源进行调查,并通过与文献记录进行比较,分析该区兽类资源的变化趋势及其原因。本研究共布设了121个相机位点,其中有效相机位点109个,累计6,375个相机工作日,共获得兽类有效独立照片1,361张,鉴定兽类5目12科19种。拍摄率和相对丰富度较高的前5种依次为小麂(Muntiacus reevesi)、野猪(Sus scrofa)、藏酋猴(Macaca thibetana)、赤腹松鼠(Callosciurus erythraeus)和猪獾(Arctonyx collaris),除藏酋猴外,其他4种以及果子狸(Paguma larvata)在皖南山区广泛分布。就所监测到的国家重点保护动物而言,猕猴(Macaca mulatta)的相对丰富度约为藏酋猴的2/5,黑麂(Muntiacus crinifrons)约为小麂的1/5,黄喉貂(Martes flavigula)和中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)均不到黑麂的1/4,而黑熊(Ursus thibetanus)在所监测到的兽类中相对丰富度最低。与30多年前的历史记录相比,除黑熊外,大中型食肉目动物无一拍摄记录,暗示皖南山区森林生态系统中的豹(Panthera pardus)、云豹(Neofelis nebulosa)、狼(Canis lupus)等顶级捕食者已极其稀少,或已消失,而草食性的小麂和杂食性的野猪成为该区相对丰富度最高的前两种兽类。广义线性模型(generalized linear model)分析结果显示,在2个月的监测时间内,红外相机捕获的物种数与调查区域面积(z=2.04,P=0.04)和有效独立照片数(z=2.10,P=0.04)呈正相关,而与有效相机位点数(z=1.63,P=0.10)以及相机工作日(z=1.85,P=0.06)无显著相关性。本研究结果客观地反映出皖南山区森林生态系统大中型兽类资源现状,为后续针对国家重点保护兽类开展动态监测以及保护和管理提供了基础资料。     

生态系统稳定性及其与生物多样性的关系

在全球变化背景下, 生态系统能否长期有效地维持功能并提供服务, 有赖于其稳定性。生态系统稳定性及其与生物多样性的关系, 是生态学研究的核心问题, 生物多样性能否促进生态系统稳定性曾引起很多争论。该文在前期国内外综述和研究的基础上, 重点从以下三个方面对近期进展做了总结。第一, 介绍了近期理论研究在生态系统稳定性的内涵及不同稳定性指标间的内在关联方面取得的新认识。第二, 梳理了最近基于生物多样性实验开展的多项整合分析研究和理论探索, 以及在多维度框架下开展的多样性-稳定性关系研究。第三, 详细介绍了最近发展起来的多尺度稳定性理论框架, 对稳定性的尺度依赖、多样性-稳定性的多尺度关系等新议题做了探讨。最后, 提出了本领域有待进一步研究的关键问题和方向建议。     

长白山森林生态系统树附生苔藓植物分布与环境关系研究

应用除趋势典范对应分析（ＤＣＣＡ）、除趋势对应分析（ＤＣＡ）对长白山不同森林类型３６仆样点的树生苔藓植物与环境关系的研究表明,海拔高度、树干离地面的高度、附生树的种类是影响附生苔藓植物分布最重要的环境因子,树干倾斜度与倾斜方向也影响到苔藓在树干不同方向上的分布。     

浙江省森林生态系统碳储量及其分布特征

利用2011-2012年野外标准地实测资料, 结合第八次全国森林资源清查资料, 研究了浙江省森林生态系统碳储量及其分布特征。结果表明: 浙江省森林生态系统碳储量为602.73 Tg, 其中乔木层、灌草层、凋落物层和土壤层碳储量分别为122.88 Tg、16.73 Tg、11.36 Tg和451.76 Tg, 分别占生态系统碳储量的20.39%、2.78%、1.88%和74.95%; 在各森林类型中, 阔叶混交林碳储量为138.03 Tg, 所占比例最大(22.90%); 在森林各龄组中, 幼、中龄林约占浙江省森林生态系统碳储量的70.66%, 是碳储量的主要贡献者。浙江省森林生态系统平均碳密度为120.80 t·hm^-2, 乔木层、灌草层、凋落物层和土壤层碳密度分别为24.65 t·hm^-2、3.36 t·hm^-2、2.28 t·hm^-2和90.51 t·hm^-2。浙江省森林生态系统土壤层碳储量和生态系统碳储量呈极显著相关关系, 说明土壤层碳储量对浙江省森林生态系统碳储量贡献较大。浙江省天然林乔木层碳密度整体表现为过熟林>成熟林>近熟林>中龄林>幼龄林, 而人工林乔木层碳密度表现为过熟林>近熟林>成熟林>中龄林>幼龄林。浙江省幼、中龄林林分面积占比重较大, 占全省森林面积的76.76%, 若对现有森林进行更好的经营和管理, 可以增加浙江省森林的碳固存能力。     

内蒙古森林生态系统碳储量及其空间分布

内蒙古森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居第五位, 准确地估算该区域森林碳储量对于评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施均具有重要意义。该研究基于内蒙古森林资源野外样方调查和室内分析, 评估了内蒙古森林生态系统的固碳现状, 估算了内蒙古森林生态系统不同林型和不同碳库(乔木、灌木、草本、凋落物和土壤碳库)的碳密度大小, 揭示了其空间分布特征。在此基础上估算了内蒙古森林碳储量大小及空间格局。结果表明: 1)内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 乔木层、凋落物层、草本层和灌木层分别占植被层总碳储量的93.5%、3.0%、2.7%和0.8%。内蒙古森林植被层平均碳密度为40.4 t·hm^-2, 其中, 乔木层、凋落物层、草本层和灌木层的碳密度分别为35.6 t·hm^-2、2.9 t·hm^-2、1.2 t·hm^-2和0.6 t·hm^-2。2)内蒙古森林土壤层(0-100 cm)碳储量为2449.6 Tg C, 其中0-30 cm的土壤碳储量最高, 占总碳储量的79.8%。0-10 cm、10-20 cm和20-30 cm的土壤碳储量分别占0-30 cm土壤碳储量的38.8%、34.1%和27.1%。内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm^-2。黑桦(Betula davurica)林土壤碳密度最高, 云杉(Picea asperata)林最小。土壤碳密度随土壤深度的增加而降低。3)内蒙古森林生态系统碳储量为3237.4 Tg C, 植被层和土壤层碳储量分别占森林生态系统碳储量的24.3%和75.7%。落叶松(Larix gmelinii)林总碳储量最高, 其次为白桦(Betula platyphylla)林、夏栎(Quercus robur)林、黑桦林、榆树(Ulmus pumila)疏林和山杨(Populus davidiana)林。内蒙古森林生态系统平均碳密度为184.5 t·hm^-2。土壤碳密度与植被碳密度呈显著正相关关系。4)内蒙古森林生态系统碳储量和碳密度的空间分布总体上为东部地区高、西部地区低的趋势。在降水量充沛的东部地区和降水偏少的中西部地区, 有针对性地开展森林保护区建设和人工造林, 可显著提升区域的碳汇能力。     

泰山森林生态系统服务功能及其价值评估

森林在给人类带来经济效益的同时,也带来了巨大的生态效益。随着经济社会的发展,人们越来越多地关注森林的生态效益。以泰山森林生态系统为研究对象,依据林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》,从涵养水源、保育土壤、林木营养物质积累、固碳制氧、保护生物多样性、净化大气环境及森林防护7个方面对泰山森林生态系统的生态服务功能进行了定量评估,得出泰山森林生态系统每年的生态服务价值量为18214.97万元,以涵养水源(10376.84万元/a)、生物多样性保护(3796万元/a)和固碳制氧(2736.38万元/a)价值为主;泰山森林生态系统中松栎林的生态服务价值相对高于其他林种的,尤其是以侧柏林为最高;从不同林龄的角度进行评估,泰山森林生态服务价值以中龄林为主,占到生态服务价值总量的35%,过熟林的生态价值总量虽然排在最后,但其单位面积的价值量最高。     

中国森林生态系统服务功能及其价值评价

针对我国森林生态系统服务功能及其价值评估相对滞后的局面,提出尽快开展我国森林生态系统服务功能及其价值评估的研究工作.首先,在我国森林生态系统类型划分的基础上,研究不同森林生态类型(包括人工和半人工森林生态类型)的服务功能,将我国各类森林总体服务功能划分为林木产品、林副产品、森林游憩、涵养水源、固碳释氧、养分循环、净化环境、土壤保持和维持生物多样性八大类型.其次,在Costanza等提出的全球生态系统服务功能评价指标的基础上,结合我国森林生态系统的特点,针对不同的森林生态系统类型,分别提出和建构一系列可用于我国不同类型森林生态系统价值评估指标体系.利用该指标体系估算出我国森林生态系统服务功能的总价值为30601.20×10⁸元,其中直接经济价值和间接经济价值分别为1920.23×10⁸和28680.97×10⁸元,间接经济价值是直接经济价值的14.94倍.该研究的目的在于尽快将自然资源和环境因素纳入国民经济核算体系而最终为实现绿色GDP提供基础,为实现可持续发展和生态环境保护提供科学依据.     

阿勒泰东部山区森林生态系统树生地衣群落特征的初步研究

根据多年的研究资料并采用聚类分析方法对分布在阿勒泰东部山区森林生态系统的树生地衣群落结构进行定量研究。结果表明,分布在该地区的树生地衣种类形成了4种群落,（1）冷杉粉衣Calicium abietinum Pets＋黑盘灰衣Tephromela atra（Hundson）;（2）土星猫耳衣Leptogium saturninum（Dicks．）＋脱落网衣Lecidea elabens Fr．;（3）槽梅衣Parmelia sulcata Tayl. apud Mack＋粉树花Ramalina farnacea（L．）Ach;（4）黄红橙衣Caloplaca flavorubescens＋黑蜈蚣衣Phaeophyscia nigricans（Flk．）群落。同时对地衣群落多样性、相似性和均匀度指数进行了系统地研究。     

森林生态系统的水源涵养功能及其计量方法

为全面认识与正确评价森林生态系统的水源涵养功能,本文探讨了其概念、表现形式及其计量方法,认为：1）森林的水源涵养功能是一个动态、综合的概念,随着人们对森林水文作用认识的不断深入,其内涵不断丰富扩大,因此森林的水源涵养功能概念存在狭义和广义之分;2）森林的水源涵养功能（广义）有多种表现形式,包括拦蓄降水、调节径流、影响降雨和净化水质等,不过其具体表现形式与研究对象、研究目的以及研究尺度有关;3）目前森林拦蓄降水功能的计量方法主要有土壤蓄水能力法、水量平衡法、年径流量法和多因子回归法等8种,不过这些方法都存在一定的局限性,实际应用中需要综合考虑。     

森林生态系统健康研究进展

从生态系统健康的概念出发,明确了森林生态系统健康的实质.我国对森林生态系统健康的研究主要在森林生态系统和森林群落2个水平上.森林生态系统水平的健康评价指标包括群落结构、生物多样性等结构指标,涵养水源和水土保持等功能指标,以及社会经济方面的指标,指标庞杂,有些指标难以测度.而森林群落水平的健康评价指标主要以结构指标为主,指标相对简单.因此,建立系统、有效且统一的评价指标体系和科学合理的健康标准是未来开展森林生态系统健康评价的重点,而简洁的指标测度方法和量化的测度结果也将是森林生态系统健康评价的趋势.     

森林生态系统镉污染研究进展

综述了近几十年来国内外有关森林生态系统镉污染的研究进展。森林生态系统镉污染的来源有自然来源和人为来源 ,自然森林生态系统和人工森林生态系统的镉污染来源有明显差异。林地污泥应用、污灌、含镉磷肥的施用以及大气沉降等是人工森林生态系统镉污染的主要来源。镉污染对森林生态系统中的生产者、消费者和分解者均有毒害作用。森林生态系统的结构和功能特性使其在环境镉污染监测和防治中起着重要作用。