林窗干扰研究

林窗是森林生态系统中一种普遍存在的现象,无论是健康的系统还是已经受到过度干扰的系统,林窗作为森林生态系统发展的重要驱动力,影响着森林的物种组成、结构以及森林的演替方向。因此,林窗研究能够为受干扰森林生态系统的恢复提供理论指导,并为森林生态系统的管理提供科学依据。本文从总结有关林窗的基本理论入手,重点介绍了近年来对林窗概念、基本特征、林窗产生后的生境条件变化以及生物对林窗环境变化的响应等研究概况,并对目前林窗研究的手段以及热点问题进行了总结,以期为今后的相关研究提供参考。     

Forest ecosystem assessment,changes in biodiversity and climate change in a densely populated region (Flanders,Belgium)

Abstract

Throughout the world, forest covers one-third of the land's area. Present and historical human activities caused tremendous land use changes and triggered the onset of unseen climate changes. Yet, these socio-economically based environmental changes interfere with services that forests provide to mankind from global to local scales. Densely populated regions such as Flanders (Belgium), with over 430 people per km², have the dubious honour to serve as examples of extreme human induced forest changes. The issue of forest biodiversity is reviewed in the light of the Millennium Ecosystem Assessment scheme. Flanders is a poorly forested region (11% forest cover); supporting services are consequently low. Merely 16% of that area has known 230 years of continuous forest cover, representing forest with the highest current biodiversity. Also, the demands for regulating services are growing and the limits may have been reached. Provisioning services may increase again in future when demands for, for example bio-energy, increase. Cultural services, particularly the recreational function, have increased greatly. Human well-being in Flanders partly depends on the services provided by forest ecosystems. However, as demands on forests are huge, a shift to a sustainable use of forest resources will be essential to assure its beneficial role for present and future generations.     

北京山地森林生态系统服务功能及其价值初步研究

从生态系统服务功能的概念入手,根据观测和研究资料,采用替代工程、市场价值等方法,从两个方面评价了北京山地森林生态系统服务功能的价值。结果表明,面积为4056.64km^2的北京山地森林生态系统的生态服务功能价值每年为167.78亿元,其中涵养水源价值搂91.67%亿元,净化水质价值为15.3亿元,保持土壤价值为2806.92万元,固碳制氧价值为2.24亿元,净化环境价值为48.65亿元,游憩价值为9074.98万元,林果品价值为8.73亿元。     

林隙干扰对森林生态系统的影响

林隙干扰通过改变森林微生境异质性和群落演替进程,对森林物种组成、林分结构和系统功能产生重要影响。本研究评述了有关林隙干扰对森林生态系统影响的最新研究进展,从物种生物学特性和环境因素两个方面分析了林隙干扰对森林物种组成变化的影响规律,基于群落组件和群落架构阐述了林隙干扰对森林结构的作用关系,梳理了林隙干扰对森林生态系统功能的影响机制。基于已有研究的分析和目前森林生态系统经营亟需解决的问题,提出未来研究所需关注的重点领域和问题: 林隙面积阈值确定方法;林隙闭合机制;林隙干扰对森林生态系统过程的影响;林隙干扰与森林生产力的关系。林隙干扰在促进物种更新和提升森林结构复杂性等方面具有优势,因此本研究可为我国低产低效人工林改造提供科学依据。     

中国城市森林研究现状及发展趋势

工业的发展与人口剧增使城市环境不断恶化 ,引起人们对生活空间质量日益关注与重视。城市森林作为解决城市环境问题的有效途径而得到广泛研究。为推进城市森林的进一步研究 ,本文阐明了城市森林的概念、性质、分类及范围 ,并从城市森林的研究方法、结构、功能、维护管理与规划建设等几方面 ,对我国城市森林的研究现状、存在的问题及发展趋势进行了探讨。     

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.     

森林生态系统健康与野生动植物资源的可持续利用

研究了森林生态系统健康与野生动植物资源之间的关系,以及人类活动对森林生态系统健康的影响,提出了以下三个论点：(1)野生动植物资源是构成森林生态系统的基本物质内容。野生动植物资源对森林生态系统具有不可估量的影响和作用。(2)野生动植物资源的减少是森林生态系统健康状况下降的“显示器”。森林生态系统健康状况的下降或衰退,会导致野生动植物资源数量或种类的减少甚至种群灭绝。(3)森林生态系统是野生动植物资源与人类活动关系的集合体和反映体。人类与野生动植物资源是对立又统一的矛盾综合体,而森林生态系统健康与否就取决于这二者的关系。如果人类对野生动植物资源在保护的基础上进行合理的利用,就能保证森林生态系统的结构的完整和功能的良好,因此森林生态系统处于健康的状态;但若人类对野生动植物资源过度利用而不加保护,那么随着野生动植物资源的逐渐衰竭,森林生态系统将逐渐失去某些功能且变得支离破碎,也就无法保持健康的状态。提出了维持森林生态系统健康并实现野生动植物资源可持续利用的解决途径：(1)实行森林的可持续经营。森林可持续经营是指长期保持森林的生产力和可再生性,以及森林生态系统的物种和生物多样性。(2)发展“接近自然的林业”。近自然林业是在服从自然规律的前提下为人类的木材及林产品利用目的而设计的容许有一点偏离自然的森林模式,以森林生态健康为目标的建设方法。     

Genetic variability and size estimates of the Eurasian otter (Lutra lutra) population in the Bohemian Forest Ecosystem

Even though recent years have shown a slow recovery of the Eurasian otter (Lutra lutra) populations from their previous lows, the species is still highly endangered in most parts of its European distribution range. Surprisingly, only a few studies have so far assessed the species’ genetic variability and population density, and they have mostly been carried out only in small territories. In Germany, most otter populations live in protected areas whose management urgently needs data on population sizes and densities as well as on genetic variability of the species under their custody. Thus, we analyzed genetic variability and assessed size and density of the otter population in the Bohemian Forest Ecosystem, an area that had not been included in the few previous molecular studies. The study area comprised of 1500 km², divided into fifteen squares of 10 × 10 km², each of which was sampled in two collection periods. Overall we collected 261 fecal samples (spraints), of which 60 (23%) could be genotyped at least at eight microsatellite loci, yielding 38 distinct otter genotypes. The low genotyping success rate was the result of high ambient temperature at the time of sampling rather than that of high humidity. The population did not show signs of a past bottleneck, indicating a small yet stable population size. Population size was estimated to be 118 (CI_95% 64–163) individuals, with a mean density of 1 animal per 8.5 km² or 3.1 km river length. Our results imply that hunting, requested by local fishpond owners, should remain banned to avoid a decline in (effective) population size.     

南亚热带鹤山5种生态系统的地表径流

运用“小集水区径流场”技术对山丘陵试验站5种生态系统地表径流进行了连续5年的观测与实验,结果表明：a.5种系统的地表径流系数马占相思林＜果园＜豆科混交林＜草坡＜林草苗系统,分别为2．3％,6．97％,13．30％,17．90％,22．16％;径流模数变率差马占相思林＜豆科混交林＜林果苗系统＜草坡＜果园,分别为0．46,0．57,0．63,0．65,1．68,可见两种人工林生态系统在蓄留水分,调节水量上均优于草坡,而两种农林复合生态系统有所欠缺;各系统的地表径流系数均有明显的干,湿季差异,表现为湿季＞全年＞干季,径流模数变率差的季节变化则恰好与此相反。b.5种系统每场降水的地表径流量与降水量间存在着二次抛物线型回归关系,地表径流量随降水量的增加是非匀速的,年地表径流量主要由几场大的降水所决定;地表径流量与降水强度的关系不大。c.5种系统发生产流的最小降水量马占相思林＞果园＞豆科混交林＞林果苗系统＞草坡,辚15．9,13．28,8．1,6．71,5．21mm;各系统对产流和洪峰的滞后约为10－30min,马占相思林滞后时间最长,其含蓄水分,削减洪峰和调节地表径流的作用最为明显,文中讨论了造成林果苗和果园系统水文功能缺陷的一些原因,肯定了亚热带丘陵区上坡构建马占相思林在恢复生态学上的重要意义。     

森林生态系统中枯落物分解速率研究方法

林地枯落物分解率是研究森林生态系统养分循环的重要内容之一,传统的尼龙网袋实测法虽然能提供某一具体年份枯落物分解率的准确数据,但因其费时费力且不能反映整个历史时期的平均水平而难以推广,基于林地枯落物积累平衡原理,首次提出了利用枯落物平衡模型推算枯落物分解率的方法（简称平衡法）,并将之应用于黄土残塬沟壑区刺槐林地枯落物分解率的计算。这种由平衡法推算所得枯落物分解率能反映林地的历史水平,弥补了尼龙网袋实测法的不足,建议在森林生态系统研究中推广应用。     

海南省公益林生态系统服务功能及其价值评估研究

构建了海南省公益林生态系统服务功能的评价指标体系,依据2009年国家森林资源清查数据、尖峰岭生态定位站连续观测数据、社会公共数据等数据资料,利用影子工程法、替代工程法等方法,首次对海南全省公益林生态服务功能价值(2010年)进行评估。结果显示,海南省公益林生态系统服务功能2010年总价值为1113.60亿元,相当于当年全省生产总值(GDP)2050亿元的54%,单位面积森林提供的服务功能的价值为14.09万元/hm2。由于考虑森林提供负氧离子的功能,8项森林生态系统服务功能价值贡献值之中,净化大气环境>固碳释氧>生物多样性>水源涵养>森林保护>森林游憩>保育土壤>积累营养物质。     

中亚热带典型森林生态系统对降水中铅镉的截留特征

实验于2012年9月到2013年8月期间,在重庆市江津四面山对常绿阔叶林生态系统大气降水、林内降水、枯透水及土壤渗滤液中的铅(Pb)和镉(Cd)进行了持续一年的动态变化特征的研究。结果表明:研究期间,大气降水中Pb和Cd的质量浓度分别为(22.92±13.57)μg/L、(2.82±1.46)μg/L,月均沉降量分别为(3.06±2.74)mg/m2、(0.32±0.27)mg/m2,该林区降水受到轻度的Pb污染,但并未受到Cd污染;该林区重金属Pb和Cd的主要污染源为大气沉降,林区中常绿阔叶林对重金属Pb和Cd有很好的截留净化作用,总截留系数高达98.52%和99.09%,经过该系统各层次的净化后,重金属Pb和Cd含量均符合国家地面水环境质量标准(GB3838-88)的Ⅰ类水质标准;其中,林冠层的截留能力最强,对Pb和Cd的截留系数分别为91.67%和86.84%,枯落物层次之,分别为67.86%和79.74%;土壤层对Pb和Cd的截留特征截然相反,土壤层对Pb的解吸量大于吸附量,导致渗滤液中Pb的平均质量浓度相对枯透水升高。     

重庆市森林生态系统服务功能价值评估

评价了重庆市近几年来森林生态系统服务功能价值,将重庆市森林生态系统服务功能划分为提供产品功能、调节功能、支持功能及文化服务功能4大类,以2006年为基准年,利用市场价值法和生产成本法等,定量评价重庆市森林生态系统服务功能的经济价值。结果表明:从2006年至2011年,森林产品提供功能由35.14亿元增加至51.24亿元,提高了45.82%。森林碳储量增长了近100万t。重庆市森林生态系统涵养水源价值增加了59.21亿元。森林生态系统的土壤保持能力与保持总量都有所提高。气候调节价值净增加了45.86亿元。2011年森林工程引发旅游业收入增加68.34亿元。从不同的服务功能类型来看,其价值量大小依次为:水源涵养气候调节景观旅游生物多样性土壤保持碳固定。从研究结果来看,重庆市森林生态系统服务功能价值巨大,该结果有利于加强人们对森林生态系统的认识,可以为生态系统管理、生态保护和生态补偿提供依据。     

天然林资源保护工程对长白山林区森林生态系统服务功能的影响

森林生态系统具有多种服务功能,对生态安全、生物资源和生存环境的保护、实现社会经济可持续发展起着重要的作用。依据国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T1721—2008),对涵养水源功能、保育土壤功能、固碳释氧功能、积累营养物质功能、净化大气功能5个方面进行评价,量化揭示天然林资源保护工程实施对长白山林区森林生态系统服务功能物质量及其价值的影响。结果表明:从1998年开始试点,到2010年一期正式结束,森林生态系统各项服务功能的物质量和价值量均呈现增加趋势。在涵养水源功能方面,调节水量增加了657.28×104m3,累计增加价值为113.45亿元;在保育土壤功能方面,固土量增加了4.6×104t,土壤中减少的氮流失0.02×104t,减少的磷流失0.01×104t,减少钾流失0.01×104t,累计增加价值为2.92亿元;在固碳释氧功能方面,固碳量增加了0.64×104t,释氧量增加了0.36×104t,累计增加价值为0.11亿元;在积累营养物质功能方面,固氮量、固磷量、固钾量均增加0.01×104t,累计增加价值0.3亿元;在净化大气功能方面,吸收二氧化硫、氟化物、氮氧化物、滞尘量分别增加24.71×104kg、0.64×104kg、1.08×104kg、1962.76×104kg,累计增加价值5.09亿元。森林生态系统服务功能价值总量增加了121.87亿元,平均每年增加约10亿元,超过工程每年各项投资之和。价值量增加额度依次为:1)涵养水源功能;2)固碳释氧功能;3)保育土壤功能;4)净化大气功能;5)积累营养物质功能。这些增加量只有一部分为工程区当地利用,其余都贡献到全国乃至全球。因此,及时制定和启动生态补偿等一系列政策和措施,将对更好的实施天然林资源保护工程、实现林区的可持续发展具有重要作用。     

基于阈值法的山区森林常绿、落叶特征遥感自动识别方法——以贡嘎山地区为例

森林的常绿、落叶特征是土地覆被产品的重要属性。由于山区地形复杂,地表遥感辐射信号地形效应明显,导致山区森林常绿、落叶特征遥感自动识别一直是难点。提出了一种基于阈值法的山区森林常绿、落叶特征遥感自动识别简单实用方法。该方法利用多源、多时相遥感影像,选择归一化植被指数(NDVI)为指标,通过统计参考样本的NDVI在生长季和非生长季的差异,自动找出区分常绿、落叶特征的阈值,基于判别规则识别山区森林常绿、落叶特征。以贡嘎山地区为例,分别以多时相Landsat TM影像(简称TM)、多时相环境减灾卫星影像(简称HJ)为单源数据,多时相的HJ、TM组合影像为多源数据,验证该方法的有效性。实验结果表明,该方法能够有效识别山区森林常绿、落叶特征,总体精度达到93.87%,Kappa系数为0.87。该方法适用于山区大面积森林常绿、落叶特征遥感自动提取,已被成功应用于"生态十年"专项西南地区土地覆被数据的生产。     

Biogeochemistry of calcium in a broad-leaved forest ecosystem

This study of the biogeochemical cycle of Ca has been carried out in an oak-hornbeam forest ecosystem on a soil derived from the alteration of Famennian (upper Devonian) shales. The physical nature of the geologic substrate made it possible to use the watershed-ecosystem approach by monitoring the loss of Ca by streamflow. Input of hydrogen ions and Ca from rain were average as well as that of mineral nitrogen of which 50% was ammonium-N. Modelling the biogeochemical cycle of Ca in this ecosystem proved to be difficult owing to the heterogeneity of the geologic substrate.The cationic denudation occured mostly with bicarbonate ion as a carrier of the base cations towards the streamflow. Seasonal effects on streamwater cationic composition were in relation to maximal soil respiration occuring in the autumn. In addition to this effect, the electrolyte concentration of streamwater was determined by rain and by changes in concentration of the soil solution either by evapotranspiration or by freezing. In spite of widely fluctuating values of flow rate, the concentration of the streamflow remained constant within a factor of two or at the most three. The mechanism underlying this buffering action of the soil on the concentration of the solution flowing through it, was shown to be related to ion-exchange processes.     

辽东山区次生林生态系统大、中型土壤动物组成与季节动态

土壤动物是次生林生态系统的重要组成成分.为探讨次生林生态系统不同林型对大、中型土壤动物群落结构特征的影响,于2007年对东部山区次生林生态系统中5个主要林型的土壤动物群落进行了观测和分析.共获取土壤动物36210只,分别隶属于2门8纲32目.优势类群为真螨目(Acariformes)和弹尾目(Collembola).分析结果表明:(1)人工林大、中型土壤动物类群数和个体数波动大于次生林;(2)除落叶松人工林外,其他林型大、中型土壤动物生物量在7月份达到最大值;(3)除胡桃楸林外,其他林型大、中型土壤动物多样性在9月份达到最大值.结果表明,次生林较人工林土壤动物群落在生长季中波动范围小、多样性高.     

北京小西山大型真菌多样性研究

为明确北京小西山大型真菌多样性现状,为该区森林生态系统经营提供数据支持和依据,本研究采用野外调查和文献查询相结合的方法进行大型真菌多样性研究。共采集小西山大型真菌共2门5纲10目33科65属148种。大型真菌主要优势科有6个,依次为白蘑科(Tricholomataceae)、蘑菇科(Agaricaceae)、多孔菌科(Polyporaceae)、鬼伞科(Psathyrellaceae)、红菇科(Russula)、牛肝菌科(Boletaceae),共包括99个种,约占总种数的36.5%。现有大型真菌生态习性多样,木生、土生和共生类型均有分布,尤以木生和土生真菌为多。区系分布以世界广布属和温带分布属为主,极少其他成分。分布特征与栎类、油松等为代表的典型林分类型及海拔密切相关。研究结果表明真菌生物多样性调查及其保护、利用应与森林经营相结合,以森林生态系统经营的理念为指导,从林分类型、立地条件、人为干扰特征与大型真菌的关联性方面开展定量研究,为森林的可持续经营提供了宝贵的数据基础和研究思路。     

森林生态系统硅素循环研究进展

硅是植物生长发育的有益元素,其在生态系统内的迁移转化是维持生态系统结构与功能的决定性因素之一。近年来,陆地生态系统硅循环特别森林生态系统硅循环在全球生物地球化学循环中的重要性,受到越来越多的关注。该文总结了国内外森林生态系统硅循环研究的成果,在综述了硅在森林生态系统中的存在形态、分布、循环过程的基础上,总结了森林生态系统硅循环的特点、作用及其影响因素,并指出典型森林生态系统类型中硅循环规律的研究、森林生态系统与其它生态系统硅循环的比较研究、森林生态系统硅循环对全球气候变化的影响和响应研究和人类干扰对森林生态系统硅循环的影响的研究将是今后开展森林生态系统硅循环研究的重点。     

叶面积指数的研究和应用进展

对叶面积指数(LAI)提出50多年来,在植物光合作用、蒸腾作用、联系光合和蒸腾的关系和构成生产力基础的研究,在林分、景观以及地区尺度上对碳、能量、水分通量的研究,借助遥感技术建立森林生态系统的生长模型以及研究森林生态系统的能量和水分交换等方面的研究和应用进展进行了综述。LAI作为进行植物群体和群落生长分析的一个重要参数,已在农业、果树业、林业以及生物学、生态学等领域得到广泛应用。