中国亚热带森林转换对土壤呼吸动态及通量的影响

通过用静态碱吸收法对中国亚热带福建三明格氏栲自然保护区内的格氏栲天然林和33年生的格氏栲人工林及杉木人工林的土壤呼吸进行为期2a的定位研究,结果表明,3种森林土壤呼吸速率季节变化均呈单峰曲线,最大值出现在5月至6月份,最小值出现在12月至翌年1月份。格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林土壤呼吸速率一年中变化范围分别在403.47～1001.12mgCO2m-2h-1、193.89～697.86mgCO2m-2h-1和75.97～368.98mgCO2m-2h-1之间。2002年土壤呼吸速率主要受土壤温度影响,但在极端干旱的2003年则主要受土壤湿度的影响。双因素关系模型(R=aebTWc)拟合结果优于仅考虑土壤温度或土壤湿度的单因素关系模型,土壤温度和土壤湿度共同解释不同年份不同森林土壤呼吸速率季节变化的80%～96%。杉木林土壤呼吸对气候变化敏感性高于格氏栲天然林和人工林。格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林土壤呼吸年通量分别为13.742、9.439和4.543tC·hm-2·a-1,前者分别约是后二者的1.5倍和3.0倍。森林转换对土壤呼吸通量的影响可能与枯落物数量和质量、根系呼吸、土壤有机质数量和质量的变化有关。     

格氏栲天然林土壤养分空间异质性

采用地统计学与GIS技术相结合方法对格氏栲天然林土壤养分和pH值空间异质性进行了研究,结果表明:pH值为弱变异,土壤养分为中等变异,变异强度为有效磷＞速效钾＞水解性氮＞全氮＞全钾＞全磷＞pH值.半方差最优模型拟合分析表明,pH值、全钾、有效磷符合指数模型,全氮符合高斯模型,全磷、水解性氮符合球状模型,速效钾符合线状模型;全钾、速效钾、pH、全氮、全磷、水解性氮和有效磷的有效变程依次为1806、549、267、130、120、182 m和117m;从空间结构特征看,pH值、全氮、全磷、水解性氮、有效磷表现出强烈的空间自相关,其空间异质性主要受结构性因素影响;全钾具有中等强度的空间自相关,其空间异质性是随机性因素和结构性因素共同作用的结果;速效钾具有微弱的空间自相关,其空间异质性主要受随机性因素影响.土壤养分空间分布特征:全氮、全磷由南向北递增;全钾含量呈环状分布,向南北分别呈递增趋势;pH值由东北到西南递增,呈条带状分布;水解性氮从东北向西南递减;有效磷从东南到西北逐渐递增;速效钾分布较均匀,在西北和东南角各有一个高值区,从西南到东北表现为先增加后减少的规律.其结果为区域尺度上土壤养分的空间内插、制图和取样设计提供参考,也为土壤可持续利用、格氏栲天然林的恢复与重建提供科学依据.     

白石砬子国家级自然保护区天然林的自然稀疏

以白石砬子自然保护区14个天然林为研究对象,利用近30 a间14次的连续定位观测数据,分析了各林分自然稀疏过程中Reineke方程指数β值的变化范围,阐明了β值恒定的机制与影响因素。结果表明,白石砬子自然保护区天然林随着林分密度的降低,林分平均胸径逐年提高;14个天然林中,平均胸径与林分密度的幂函数相关性均达到极显著水平,其中9个天然林的幂指数β值约为1.5;5个天然林β值变化范围较大,在0.44-1.80之间。对β值波动的5个林分进一步分析,1、9、56号林分受到明显的人为干扰;22、23号林分分别在林分密度较大和胸径生长量较高的时间范围内,β值约为1.5。在天然林的自然稀疏过程中,枯损林木呈左偏单峰状分布,大径阶木死亡数量较低,中小径阶的被压木死亡数量较大,形成了树木间的负反馈关系。综合本研究表明,白石砬子自然保护区天然林的自然稀疏是连续的过程,符合-3/2自疏法则,β值恒定,约为3/2;而β值是否恒定,与立地、树种组成等因素无关,与人为干扰有关;林木之间的负反馈机制是发生自然稀疏的根本原因,光是影响自然稀疏的主要因子。     

格氏栲天然林和人工林土壤呼吸对干湿交替的响应

通过室外定位观测前期连续干旱情况下天然降雨及室内模拟不同温度 (10℃、19℃和 2 8℃ )下测定格氏栲天然林、格氏栲人工林和杉木人工林土壤增湿后呼吸动态 ,探讨不同林型土壤呼吸对土壤干湿交替的响应。结果发现室外定位观测和室内模拟试验均出现了增湿后土壤呼吸骤升至最大值及随后逐渐衰减的现象 ,且这种变化可由时间过程模型 (R=ate- bt c)较好地进行拟合。温度升高提升了土壤呼吸对干湿交替的响应值 RV。格氏栲天然林土壤呼吸对干湿交替的响应对温度最为敏感 ,随温度升高其响应指数 RE增加 ;杉木林土壤呼吸对干湿交替的响应指数 RE最高 ,且对土壤水分变化最敏感 ,但随温度升高超过一定限度后其响应指数 RE反而降低     

天然林保护的神经网络分级规划

总结了用神经网络进行天然林保护规划的实施步骤,阐述了规划举例、小斑标识归一、小斑标识还原、倾斜因子等概念.应用Arc/Info地理信息系统对帽儿山国家森林公园的树种组成多样性、树种稀有性、受干扰性、沟系保护特性和分类经营等因子进行了描述,并分析了天然林保护分级与这些因子之间的关系,并将这些因子作为神经网络的输入,经过人为确定训练样本,最终建立了规划神经网络.用研究区内的全部小斑检验了网络的泛化性能,结果较为满意.规划结果表明,神经网络兼顾了分类经营规划的成果,并保护了各种森林群落类型,对生态环境保护有所体现;网络中激励函数没有严重饱和,体现了倾斜因子对神经网络优化的引导作用.     

南方红豆杉天然林群落结构特征研究

本文对福建三明陈大镇南方红豆杉天然林群落进行研究,测定了这群落１１种主要树种的重要值,分析了该群落的种类组成、物种多样性、群落角度春动态。结果表明,人为干扰较轻的南方红豆杉天然林群落比较稳定,天然更新良好,处于旺盛生长阶段。     

荒漠木本植物种子萌发研究进展

总结了荒漠木本植物种子萌发研究方法、影响种子萌发的自身因素和外部生态因子.荒漠木本植物种子萌发研究方法大多局限于室内培养箱和气候室模拟发芽法.种子休眠是影响种子萌发的重要生理因素;荒漠木本植物种子大小、质量和色泽与种子成熟度及活力密切相关;种皮通透性差是种子萌发的重要障碍,一般通过磨砺、削切、预冷、化学试剂处理等降低或消除其影响;种子含水量与贮藏寿命和吸胀力密切相关.适宜温度是荒漠木本植物种子萌发的先决条件,变温促进萌发;水分是种子萌发的制约条件;光照并非是大多数荒漠木本植物种子萌发的必要条件;沙埋通过综合调控光、温和水而影响种子萌发;盐分胁迫显著抑制种子萌发.随着研究不断深入,应加强多因素影响及机理方面的研究.     

中国天然林保护工程的固碳能力估算

大气中CO2浓度的升高作为引起全球气候变化最主要的驱动力已经得到广泛的认同。为此。2005年2月16号生效的《京都议定书》明确提出了植树造林、再造林是一条行之有效的减缓全球气候变化的重要措施。我国作为世界上人工林面积最大的国家,实施的一系列林业政策和工程,对大气中CO2的减排起到了重要作用。以天然林保护工程为例,利用我国第4次森林资源清查资料和林业统计年鉴,依据估算森林碳储量的材积源——生物量方法对该工程实施5a来（1998—2002）的固碳能力进行初步研究,以期为我国的国际气候和外交谈判提供理论依据和数据佐证。研究结果表明,天然林保护工程实施5a来,工程区累计造林302．6 10^4hm^2、新增人工林累计固C21．32Tg（1Tg=10^12 g）,其中,东北、长江上游、黄河中上游3个地区分别累计固碳6．39、12．59、2．34强。另外,天然林保护工程实施后,5a内累计减少木材产量964．98 10^4m^3,累计减少22．75Tg的碳释放。总体而言,天然林保护工程实施5a来累计固碳44．07Tg,平均年际固碳8．81Tg/a,相当于我国每年CO2排放量的1．2％。     

基于无人机高光谱影像和深度学习算法的长白山针阔混交林优势树种分类

快速、准确识别树种及其分布格局是森林资源经营管理和生物多样性保护的基础和前提。与传统实地调查的方法相比,近年来飞速发展的近地面遥感技术可以灵活、高效和便捷地获取高分辨率高光谱遥感影像,而如何从包含丰富信息的诸多特征中选择信息量大且冗余度低的特征进行树种自动识别,是当前研究亟待解决的问题。本研究以长白山25 hm~2温带针阔混交样地为主要研究平台,于2019年8月使用无人机搭载的光谱传感器获取面积为6 hm~2的高光谱影像,选择红松、春榆、蒙古栎、水曲柳、大青杨和紫椴6种林冠层树种作为实地标记树种,使用实时载波相位差分技术对所选目标树种进行精确定位,结合2019年样地复查结果对研究区的影像进行目视解译,分别使用卷积神经网络法、最大似然法和马氏距离3种分类方法进行冠层树种的自动分类研究。结果表明：(1)卷积神经网络的树种分类总体精度和Kappa系数(99.85%、0.998)优于最大似然法(89.11%、0.86)和马氏距离法(79.65%、0.75)。(2)在3种分类方法中,单个优势树种分类精度均在卷积神经网络中为最高精度,红松、春榆、蒙古栎、水曲柳、大青杨和紫椴的最高分类精度分别为10...     

吊罗山热带天然林物种多样性的海拔分布格局

海拔梯度是影响物种多样性格局的关键因素。为探究吊罗山热带天然林物种多样性的海拔分布格局，该研究对吊罗山245～1 130 m海拔内的6个热带天然林样地进行植被调查，从群落物种组成、物种多样性、区系组成和叶性质等方面分析沿海拔梯度吊罗山热带天然林物种多样性与群落特征变化规律。结果表明：(1)随海拔升高、温度降低、湿度升高、人为干扰减少，吊罗山热带天然林物种组成以及Margalef、Shannon-Wiener、Simpson、Pielou多样性指数均呈现先升高后降低的格局；中海拔群落水热条件最为适宜、人为干扰适中、α物种多样性最高。(2)随海拔升高，优势种重要值占比呈现先降低后升高的格局，且优势种具有明显的更替现象，中海拔群落呈现低地雨林与山地雨林的过渡性质。(3)群落间S?rensen群落相似度和海拔高度差呈显著负相关(P<0.05)。(4)区系组成以热带区分布为绝对优势，并以热带亚洲(印度-马来西亚)分布为主；热带区分布比例和海拔呈极显著负相关(P<0.01),温带区分布比例和海拔呈极显著正相关(P<0.01)。(5)叶性质呈现出以中型叶、单叶、革质叶、全缘叶为主的...