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树种多样性对森林生态系统多功能性和韧性的影响
1
作者 刘世荣 陈远其 +2 位作者 聂秀青 明安刚 王晖 《林业科学》 北大核心 2026年第1期1-18,共18页
生物多样性对森林生态系统功能和生态系统服务具有十分重要的影响,而不断加剧的气候变化正在严重威胁森林生物多样性及生态系统的健康和稳定性。为应对气候变化和保护生物多样性,提高森林生态系统韧性、多功能性和可持续性尤为重要。树... 生物多样性对森林生态系统功能和生态系统服务具有十分重要的影响,而不断加剧的气候变化正在严重威胁森林生物多样性及生态系统的健康和稳定性。为应对气候变化和保护生物多样性,提高森林生态系统韧性、多功能性和可持续性尤为重要。树种多样性是森林经营过程中关注的核心问题,直接影响森林生态系统的多功能性、稳定性和可持续性,是当今国内外森林生态学研究的前沿和热点。由于森林生态系统的复杂性(如类型多样、结构复杂以及对干扰和环境变化的时空动态响应),人们对树种多样性调控森林生态系统多功能性内在机理的认识还十分有限。本研究系统总结树种多样性对生态系统多功能性影响的生态学原理,包括生态位分化、资源分配与功能性状整合及拮抗、互补效应与选择效应、杠杆效应与功能冗余等;综述近年来树种多样性与生态系统多功能性的研究进展,涉及树种多样性对树木生长、林分生产力、根系及根系分泌物、土壤有机碳、土壤养分、土壤微生物和根系-土壤-微生物互作等生态过程与相关功能的影响,以及树种多样性对森林生态系统响应极端干旱、病虫害、外来物种入侵等的影响;结合经营实践,从树种选择与遗传多样性、混交与不同功能型树种组配、轮伐期调整与地力维持、景观配置与多功能性等方面提出人工林质量与生态系统多功能性协同提升的经营技术对策。最后,展望树种多样性与生态系统多功能性的未来研究趋势,探究应对气候变化与生物多样性保护相协同的近自然解决方案,以期为全球气候变化背景下森林生态系统经营,尤其是人工林多功能可持续经营提供科学依据和实践参考。 展开更多
关键词 森林 树种多样性 多功能性 韧性 功能性状 森林质量 人工林 气候变化
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基于机器学习算法的雷州半岛桉树复层混交林土壤呼吸模拟
2
作者 竹万宽 王志超 +4 位作者 许宇星 黄润霞 陶怡 钟源源 杜阿朋 《林业科学》 北大核心 2026年第1期67-82,共16页
【目的】利用桉树复层混交林固定样地土壤呼吸及其1年期环境因子连续观测数据,构建并筛选多因子土壤呼吸预测模型,明确影响该地区人工林土壤呼吸时空变异的关键环境因素,为提升人工林碳排放模拟精度及大尺度预测模型的校准提供科学依据... 【目的】利用桉树复层混交林固定样地土壤呼吸及其1年期环境因子连续观测数据,构建并筛选多因子土壤呼吸预测模型,明确影响该地区人工林土壤呼吸时空变异的关键环境因素,为提升人工林碳排放模拟精度及大尺度预测模型的校准提供科学依据。【方法】以雷州半岛桉树-灰木莲复层混交林为研究对象,引入6种机器学习算法(随机森林、时间卷积神经网络、长短期记忆网络、支持向量机回归、极限学习机、BP神经网络)和2种传统经验模型(Q10模型、Gamma模型),在1 h和24 h尺度上模拟土壤呼吸变化,比较模型精度评价指标,筛选适合研究区的最优模型算法。【结果】桉树复层混交林土壤呼吸表现为雨季高于旱季,土壤呼吸累积通量在雨季为616.83 g·m^(-2),在旱季为319.81 g·m^(-2),全年为936.64 g·m^(-2),旱季土壤呼吸波动程度高于雨季。6种机器学习算法和2种经验模型均能成功模拟桉树复层混交林土壤呼吸变化,但机器学习模型模拟结果明显优于经验模型。机器学习算法中随机森林模型表现最稳定,当输入变量为土壤温、湿度双自变量时,决定系数R^(2)为0.89(训练集)和0.76(测试集),当输入变量增加土壤电导率、土壤热通量、空气温度、空气相对湿度、太阳总辐射、光合有效辐射后,模型决定系数R^(2)提高至0.99(训练集)和0.93(测试集)。除土壤温、湿度外,土壤电导率对土壤呼吸变化具有显著影响。【结论】桉树复层混交林土壤呼吸具有明显的旱雨季变化特征,机器学习算法相比于传统经验模型在预测土壤呼吸变化时更具优势,其中随机森林模型表现最佳;通过增加土壤电导率等输入变量能大幅提高随机森林模型的预测能力,考虑增加这些因素能更好地预测土壤呼吸的变化,为评估人工林碳收支状况提供可靠依据。 展开更多
关键词 土壤呼吸 预测模型 随机森林 桉树 复层混交林
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不同树龄核桃园植株和土壤有机碳密度空间分布特征
3
作者 张兴锐 李颖 +6 位作者 王树松 栾好安 谷建辉 陈利英 董阳 石利平 齐国辉 《林业科学研究》 北大核心 2025年第5期143-155,共13页
[目的]揭示核桃园植株和土壤有机碳密度在树龄梯度上的变化规律,深入了解其在自身生长发育过程中如何适应自然环境改变和经营管理措施影响。[方法]选择13、15、18和21年生树龄核桃园,采取样地调查、标准木选取、收获法、室内分析测定等... [目的]揭示核桃园植株和土壤有机碳密度在树龄梯度上的变化规律,深入了解其在自身生长发育过程中如何适应自然环境改变和经营管理措施影响。[方法]选择13、15、18和21年生树龄核桃园,采取样地调查、标准木选取、收获法、室内分析测定等方法,进行不同树龄核桃园植被层地上部分和地下部分的生物量、有机碳含量、碳密度差异分析及土壤层有机碳含量和碳密度差异分析。[结果]地上部分总生物量随树龄增加而逐步降低,叶片、枝生物量与总量变化趋势相同,树干生物量则与之相反。地下部分总生物量没有表现出与树龄较高相关性。各器官组织碳密度数值大小顺序为干(6.14 t·hm^(-2))>枝(2.59 t·hm^(-2))>根(1.56 t·hm^(-2))>叶(1.49 t·hm^(-2)),主根(4.01 t·hm^(-2))>侧根(0.59 t·hm^(-2))>须根(0.09 t·hm^(-2)),3种径级根系随树龄的增加呈现出波动变化趋势。乔木层碳密度随树龄增加没有显著变化。乔木层碳密度为17.48 t·hm^(-2),低于中国乔木林平均碳密度,高于河北省乔木林平均碳密度。土壤有机碳含量随土层深度增加逐渐降低,随树龄表现出降低-升高-降低的波动变化趋势。碳密度随土层深度增加逐渐降低。4个树龄类型核桃园总碳密度大小顺序为82.06 t·hm^(-2)(13年生)>68.30 t·hm^(-2)(18年生)>63.45 t·hm^(-2)(15年生)>62.51 t·hm^(-2)(21年生),土壤层占比平均值为74.47%,是乔木层占比平均值(25.53%)的2.92倍。核桃园生态系统碳密度平均值是69.08 t·hm^(-2),系统总碳密度和土壤碳密度随树龄增加逐步下降。[结论]核桃植株地上部分总生物量明显高于地下部分。植株碳密度随树龄增加没有表现出明显升高趋势。土壤有机碳含量随树龄表现出降低-升高-降低的波动变化趋势,碳密度随土层深度增加逐渐降低。土壤有机碳库在核桃园总碳库中占据主要地位,核桃园总碳密度和土壤碳密度随树龄增加整体上呈现逐步下降趋势。 展开更多
关键词 树龄 核桃园 地上部分 根系 土壤 有机碳密度 经济林
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幕阜山区毛竹向杉木林和阔叶林扩张的细根分解及养分释放特征
4
作者 王晓荣 龚苗 +7 位作者 辜忠春 胡兴宜 漆良华 谭海山 戴薛 刘清平 夏少丹 赵虎 《林业科学》 北大核心 2025年第8期46-57,共12页
【目的】探究毛竹向杉木林和阔叶林扩张过程中毛竹及原有森林优势种的细根分解特征、养分动态及主要影响因素,揭示毛竹扩张对森林地下碳周转和养分循环的影响机制。【方法】在幕阜山区选择毛竹向杉木林和阔叶林扩张形成的连续生态界面(... 【目的】探究毛竹向杉木林和阔叶林扩张过程中毛竹及原有森林优势种的细根分解特征、养分动态及主要影响因素,揭示毛竹扩张对森林地下碳周转和养分循环的影响机制。【方法】在幕阜山区选择毛竹向杉木林和阔叶林扩张形成的连续生态界面(杉木林→竹杉混交林→毛竹林;阔叶林→竹阔混交林→毛竹林),采用原位与异位分解相结合的方法,探讨2种毛竹扩张序列中的杉木、喜树、毛竹细根分解干质量剩余率及C、N、P含量变化动态。【结果】喜树细根的初始C含量、C/N、C/P、N/P显著低于杉木和毛竹(P<0.05),初始N、P含量显著高于杉木和毛竹(P<0.05),杉木和毛竹二者间无显著差异(P>0.05)。在毛竹向杉木林扩张序列中,毛竹细根分解速率以及C、N、P释放速率均高于杉木细根,且毛竹细根阶段性干质量损失率与土壤温度呈显著正相关。在毛竹向阔叶林扩张序列中,喜树细根分解速率显著高于毛竹(P<0.05),且毛竹细根分解速率随扩张强度增加显著增加,呈明显主场效应。与毛竹细根相比,喜树细根具有较高的C释放速率、较低的N释放速率,P释放速率相差不大。【结论】毛竹扩张一定程度上可促进杉木和喜树细根分解,但细根养分释放特征因扩张森林类型不同而存在差异。细根初始化学性质是调控毛竹向杉木林和阔叶林扩张过程中细根分解和养分释放的主要因素,毛竹细根分解在毛竹向阔叶林扩张序列具有明显主场效应。 展开更多
关键词 幕阜山区 毛竹扩张 连续生态界面 细根分解 养分释放
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基于分解重构与机器学习的华北平原杨树人工林净碳交换模拟
5
作者 李倩 张帆 +4 位作者 孟祥雪 吴小云 庞建壮 许行 张志强 《林业科学》 北大核心 2025年第12期72-82,共11页
【目的】将分解重构思想与机器学习相结合,模拟人工林生态系统净碳交换量,为“三北”地区人工林生态系统固碳能力的高精度模拟预测提供有效工具。【方法】基于北京市顺义区共青林场杨树人工林通量观测系统与微气象观测系统2015—2018年... 【目的】将分解重构思想与机器学习相结合,模拟人工林生态系统净碳交换量,为“三北”地区人工林生态系统固碳能力的高精度模拟预测提供有效工具。【方法】基于北京市顺义区共青林场杨树人工林通量观测系统与微气象观测系统2015—2018年生长季(4—10月)的逐日观测数据集,采用随机森林重要性排序法分析获得净生态系统碳交换量(NEE)的主要驱动要素。应用经验模态分解法(EMD)将NEE和主要驱动要素分解重构为波动项和趋势项,分别运用BP神经网络、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和极致梯度提升(XG-Boost)4种机器学习模型进行模拟,优选模型后进行NEE序列重构。【结果】1)共青林场杨树人工林NEE受总辐射和温度影响显著,土壤体积含水量(5 cm)、饱和水汽压差和空气相对湿度对NEE的影响较弱,环境因子对NEE的影响重要性从大到小依次为总辐射、平均气温、最高气温、最低气温、土壤体积含水量(5 cm)、饱和水汽压差、空气相对湿度。2)NEE分解重构后,对波动项和趋势项模拟效果最好的模型分别为支持向量机和随机森林模型;3)与直接运用机器学习模拟的方法相比,分解重构后的模拟测试集精度显著提升,R2由0.520提高至0.676,RMSE由1.998下降至1.646μmol·m^(-2)s^(-1),MAE由1.578下降至1.273μmol·m^(-2)s^(-1)。【结论】总辐射、平均气温、最高气温和最低气温是影响杨树人工林生态系统NEE逐日变化的最关键因素。本研究提出的分解重构与机器学习相结合的方法可有效提升NEE的模拟准确度,为“三北”地区森林生态系统固碳能力模拟提供新思路。 展开更多
关键词 净生态系统碳交换量 经验模态分解法 机器学习 杨树人工林
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2020年湖南省乔木林植被碳储量、碳密度及其空间分布特征
6
作者 皮兵 许珊 +2 位作者 马伊闽 马丰丰 曾霞 《湖南林业科技》 2025年第3期88-95,共8页
本研究基于2020年森林资源统计年报,采用材积源生物量法,针对湖南省乔木林植被碳储量、碳密度及其空间分布特征进行了系统分析。结果表明:湖南省乔木林植被总碳储量为187.21×10^(6)t(以C计。下同),占全省森林植被碳储量的78.03%。... 本研究基于2020年森林资源统计年报,采用材积源生物量法,针对湖南省乔木林植被碳储量、碳密度及其空间分布特征进行了系统分析。结果表明:湖南省乔木林植被总碳储量为187.21×10^(6)t(以C计。下同),占全省森林植被碳储量的78.03%。其中,阔叶林、杉木林和松木林是湖南省乔木林植被碳储量的主要贡献者。不同龄组乔木林的碳储量依次表现为:中龄林(73.67×10^(6)t)>成过熟林(49.13×10^(6)t)>近熟林(45.14×10^(6)t)>幼龄林(18.91×10^(6)t)。湖南省乔木林植被平均碳密度为20.70 t·hm^(-2),其中成过熟林碳密度最高(35.82 t·hm^(-2)),是幼龄林(7.12 t·hm^(-2))的5倍。在全省各州市的空间分布上,乔木林植被碳储量与碳密度呈现显著的区域差异:湘西南地区(怀化市、邵阳市和永州市)的碳储量明显高于湘东北地区(益阳市、株洲市和岳阳市)的碳储量,而在中部地区(娄底市和湘潭市)的碳储量则相对匮乏;碳密度则在各地州市的变化幅度较小,其中以常德市碳密度最高(25.51 t·hm^(-2))、衡阳市碳密度最低(15.86 t·hm^(-2))。本研究结果将为优化森林经营管理策略、提升森林碳汇能力及实现碳中和目标提供科学依据。 展开更多
关键词 乔木林碳储量 碳密度 材积源生物量法 空间分布特征 碳中和
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湖南省国有林场森林生态系统服务功能监测评价
7
作者 徐佳娈 田育新 +5 位作者 薛萍 肖亚琴 吴峰 姚敏 周杰平 周根苗 《湖南林业科技》 2025年第2期87-96,共10页
以湖南省216个国有林场为例,基于2022年的森林资源调查数据,参照相关技术规范和标准进行了计算和分析。2022年湖南省国有林场森林生态系统服务功能物质量评价结果为:支持服务包括保育土壤固土33537703.03t,保肥1063578.00t,林分养分固持... 以湖南省216个国有林场为例,基于2022年的森林资源调查数据,参照相关技术规范和标准进行了计算和分析。2022年湖南省国有林场森林生态系统服务功能物质量评价结果为:支持服务包括保育土壤固土33537703.03t,保肥1063578.00t,林分养分固持22144.76t;调节服务包括涵养水源调节水量255780.73万m^(3)、净化水质255780.73万m^(3),固碳释氧固碳1822771.55t、释氧4171342.57t,净化大气环境提供负离子696.99×10^(22)个、吸收气体污染物125307.85t、滞尘2191475.84t。通过对比分析可知,生态价值中的涵养水源、森林康养、生物多样性保护等功能占据主导地位。国有林场森林单位面积总价值量在空间上表现出明显差异,单位面积总价值量处于“高”等级的国有林场共有9个,“较高”等级的国有林场共有27个,“中”等级的国有林场共有107个,“较低”等级的国有林场共有69个,“低”等级的国有林场共有4个。森林生态系统服务功能监测评价为促进湖南国有林场的生态系统服务功能提升和森林资源的可持续利用提供了决策依据和参考。 展开更多
关键词 国有林场 森林生态系统 生态系统服务功能 湖南
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基于改良RSEI模型的泰顺县森林质量动态分析
8
作者 邬枭楠 孟森 +1 位作者 伊力塔 徐鹏 《浙江林业科技》 2025年第1期16-32,共17页
使用NDVI、改良绿度指标进行对比分析,选择较优改良指标进行基于RSEI模型的泰顺县森林质量动态变化研究,以期为山区县域森林质量评价提供理论依据和数据支撑。以泰顺县2016—2020年5期Landsat_8遥感影像、森林资源一张图数据及连续清查... 使用NDVI、改良绿度指标进行对比分析,选择较优改良指标进行基于RSEI模型的泰顺县森林质量动态变化研究,以期为山区县域森林质量评价提供理论依据和数据支撑。以泰顺县2016—2020年5期Landsat_8遥感影像、森林资源一张图数据及连续清查样地数据进行数据耦合,利用遥感生态指数(RSEI)模型评价森林质量的时空变化特征,研究森林质量变化影响最大的地类,探究泰顺县森林质量变化内在因素。结果如下:(1)利用普通克里金插值法的改良绿度指标能更好反映山区森林质量变化情况。(2)泰顺县的城市发展对森林质量影响较大,高级种群的阔叶林生物量出现较大幅度的减少,先锋树种的针叶林在逐年增加。(3)2016—2020年,泰顺县改良RSEI指数均值呈先下降后上升的趋势,整体呈现波动下降态势,2016—2020年降低0.045,降幅5.17%。(4)2016—2020年各年度间,恶化面积占研究区面积比例分别为1.6%、2.76%、7.89%、6.43%,呈现上升趋势,改善面积比例分别为10.03%、9.55%、4.08%、9.68%,呈现先下降后上升,整体下降趋势,恶化面积上升的趋势显著,改善能力趋于减弱。(5)泰顺县生态变化的主要因素是乔木林受城市发展和经济发展需要的影响而产生的植被破坏,次要因素是非林地、特灌林、竹林的种植结构调整,导致生态衰减,其面积比例达到26.02%。 展开更多
关键词 生态遥感指数 生物量 生物多样性 动态变化
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京津冀森林资源碳储量及碳汇动态变化
9
作者 王楠 张瑞苗 +2 位作者 王晨曦 路怡宁 王惠 《农业灾害研究》 2025年第5期236-238,共3页
随着全球气候变暖加剧,森林作为陆地生态系统中重要的碳库,在减缓气候变化过程中扮演着不可或缺的角色。京津冀地区作为中国的“首都经济圈”,其生态环境状况对区域可持续发展具有重要影响。基于此,为进一步加强京津冀地区的森林资源管... 随着全球气候变暖加剧,森林作为陆地生态系统中重要的碳库,在减缓气候变化过程中扮演着不可或缺的角色。京津冀地区作为中国的“首都经济圈”,其生态环境状况对区域可持续发展具有重要影响。基于此,为进一步加强京津冀地区的森林资源管理,推动资源优化配置,助力京津冀协同发展战略的深入实施和绿色低碳发展目标的顺利实现,以1994—2018年近5次森林资源清查数据为研究对象,运用森林蓄积量扩展法分别核算京津冀地区森林资源碳储量及碳汇量变化情况。结果表明:1994—2018年,北京市碳储量由794.54万t增长至2 823.74万t,天津市碳储量由185.65万t增长至533.23万t,河北省碳储量6 891.13万t增长至15 915.79万t,直观地反映了京津冀三地在森林资源发展方面的成果。 展开更多
关键词 京津冀 森林资源 碳储量 碳汇量
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东台市森林资源动态变化分析
10
作者 岳金平 王华 +3 位作者 王凯 曹国华 杨金花 李亚婕 《防护林科技》 2026年第1期74-77,共4页
对东台市2008年、2024年森林资源动态变化进行综合分析,厘清森林资源现状及变化情况。结果表明:2008年到2024年间隔期间,林地面积减少29.4%,林木绿化率下降5.02个百分点,活立木总蓄积增加13.3%,蚕桑面积下降75.5%,四旁树折算面积下降49.... 对东台市2008年、2024年森林资源动态变化进行综合分析,厘清森林资源现状及变化情况。结果表明:2008年到2024年间隔期间,林地面积减少29.4%,林木绿化率下降5.02个百分点,活立木总蓄积增加13.3%,蚕桑面积下降75.5%,四旁树折算面积下降49.6%,用材林、经济林面积以及乔木林龄组结构、树种组成都发生了较大变化。针对东台市森林资源整体呈下降趋势的状况,从政策、环境、产业3个方面进行分析,并提出稳住现有总量、促进森林资源高质量发展的建议。 展开更多
关键词 森林资源 动态变化 东台市
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福州市森林碳储量及碳密度格局分析
11
作者 洪志猛 《武夷学院学报》 2025年第3期1-8,共8页
基于福建省森林资源2020年度监测数据,分析福州市森林碳储量及碳密度格局分布特征,为福州市森林固碳能力提升和森林资源科学经营管理提供参考依据。福州市森林总生物量为5016.87×10^(4) t,单位面积生物量66.88 t/hm^(2),乔木林生... 基于福建省森林资源2020年度监测数据,分析福州市森林碳储量及碳密度格局分布特征,为福州市森林固碳能力提升和森林资源科学经营管理提供参考依据。福州市森林总生物量为5016.87×10^(4) t,单位面积生物量66.88 t/hm^(2),乔木林生物量为4433.30×10^(4) t,占总生物量的88.37%;福州市森林碳储量达到2454.06×10^(4) t,乔木林碳储量为2191.45×10^(4) t,占碳储量的89.30%;乔木林碳储量组成中阔叶林比例最大58.34%,其次马尾松为25.17%。福州市森林平均碳密度为32.72 t/hm^(2),各森林类型碳密度27.43~54.73 t/hm^(2),阔叶林最高为54.73 t/hm^(2),杉木林最低为27.43 t/hm^(2);乔木林面积、碳储量以中龄林、成过熟林为主,碳密度随着林龄、地区GDP增加而呈现增长的趋势,天然林较人工林具有更强的固碳能力。福州市森林以中龄林、成过熟林为主,碳密度水平较低,森林生物量和碳储量增长具有较大的潜力。为此,需进一步加强森林资源保护和科学经营管理,促进林分结构优化调整,增强森林生态系统碳汇能力。 展开更多
关键词 生物量 森林碳储量 碳密度 转换因子连续函数法 福州市
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苏北不同林龄杨树人工林碳储量时空分配格局 被引量：3
12
作者 顾宇晨 张茜 +1 位作者 安宇超 王国兵 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期243-248,共6页
[目的]探讨不同林龄对苏北杨树人工林生产力形成及林分碳储量地上、地下空间分配格局的影响及机理,为提高杨树人工林生态系统碳汇功能以及为杨树人工林经营和管理等提供科学依据。[方法]基于江苏省宿迁市泗洪林场,选取10个不同林龄分别... [目的]探讨不同林龄对苏北杨树人工林生产力形成及林分碳储量地上、地下空间分配格局的影响及机理,为提高杨树人工林生态系统碳汇功能以及为杨树人工林经营和管理等提供科学依据。[方法]基于江苏省宿迁市泗洪林场,选取10个不同林龄分别为2,5,6,7,8,10,14,16,17,26 a生,林分密度为6 m×6 m的杨树人工林作为试验调查样地。分析了杨树人工林乔木层、草本层及土壤层碳储量净积累随林龄的变化规律及杨树人工林不同层次碳储量变化与土壤理化性质的相关关系。[结果](1)乔木层碳储量在林分发展过程中呈现快速净积累特征,拟合其年平均积累速率、连年积累速率两条曲线,表明杨树人工林最佳轮伐期为15~20 a;(2)土壤有机碳在林分发展过程中呈现出缓慢的净积累,林下草本层碳储量随林分发展呈降低趋势;(3)杨树人工林土壤层和乔木层碳储量与土壤中SOC,TN,NO_(3)^(-)-N,N/P呈显著正相关,与AP,C/N,pH呈负相关。[结论]在杨树人工林生长过程中施N肥以及在土壤固碳水平最佳时期15~20 a进行轮作,有助于林分碳储量增加。 展开更多
关键词 碳储量 杨树人工林 不同林龄 苏北地区
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杭州西湖风景区植被碳储量估算及空间特征分析 被引量：2
13
作者 郑田瑜 肖凤虎 +3 位作者 章银柯 王宇 郭婷婷 邵锋 《西北林学院学报》 北大核心 2025年第1期244-251,262,共9页
准确估算杭州西湖风景区森林植被碳储量,为评估城市森林植被碳汇价值提供科学依据。本研究以Sentinel-2A影像为数据源,提取单波段因子、植被指数因子、主成分分析因子、纹理特征因子和地形因子等相关特征因子,结合样地调查数据,采用多... 准确估算杭州西湖风景区森林植被碳储量,为评估城市森林植被碳汇价值提供科学依据。本研究以Sentinel-2A影像为数据源,提取单波段因子、植被指数因子、主成分分析因子、纹理特征因子和地形因子等相关特征因子,结合样地调查数据,采用多元逐步回归的方法,构建研究区森林植被碳储量反演模型,估算植被地上碳储量,总结和分析碳密度空间分布特征。结果表明:1)样地植被碳密度在累积频率上符合正态分布规律,可进行线性回归分析,构建的模型R^(2)为0.716,RMSE为18.03 t/hm^(2)。模型满足精度要求,预测结果可靠。2)西湖风景区森林植被碳储量为275632.82 t,植被碳密度主要集中在25.00~125.00 t/hm^(2),植被平均碳密度为65.50 t/hm^(2)。碳密度较高区域集中在西湖附近,整体分布呈现四周高、中间低的特征。3)森林植被碳密度随海拔升高而减小,随坡度增大而降低。阴坡(77.86±23.02)t/hm^(2)和半阴坡(73.02±21.86)t/hm^(2)碳密度高于半阳坡(68.10±21.47)t/hm^(2)和阳坡(67.84±21.28)t/hm^(2)。研究结果可为评估杭州西湖风景区森林植被碳汇能力、开展森林健康评价提供理论参考。 展开更多
关键词 西湖风景区 Sentinel-2A 森林植被 碳储量 空间分布
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不同样地尺度下物种多样性与林分生物量关系研究
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作者 杨帆 罗也 +3 位作者 王清玉 管孝文 王晶 何怀江 《吉林林业科技》 2025年第5期7-12,共6页
为了解不同样地尺度下物种多样性与林分生物量之间关系,本文以天然次生针阔混交林为对象,研究4种样地尺度下不同林分层次物种多样性、生物量变化规律及其之间的关系。结果表明,随着样地尺度的增大,乔木层、灌木层和草本层的Shannon-Wie... 为了解不同样地尺度下物种多样性与林分生物量之间关系,本文以天然次生针阔混交林为对象,研究4种样地尺度下不同林分层次物种多样性、生物量变化规律及其之间的关系。结果表明,随着样地尺度的增大,乔木层、灌木层和草本层的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数和单位面积生物量均逐渐增大。乔木层和灌木层100 m×100 m和50 m×50 m尺度下多样性指数和单位面积生物量差异不显著,但显著高于20 m×20 m和10 m×10 m尺度,草本层多样性指数100 m×100 m尺度下显著高于10 m×10 m尺度,草本层单位面积生物量在各样地尺度下无显著差异。100 m×100 m和50 m×50 m尺度下,Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数与单位面积生物量呈显著负相关,其余样地尺度下物种多样性与单位面积生物量呈负相关但不显著。该结果可为不同样地尺度下物种多样性及生物量变化研究和调查提供理论支持。 展开更多
关键词 样地尺度 物种多样性 生物量
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模拟氮沉降对中亚热带桉树人工林土壤微生物群落结构及酶活性的影响 被引量：1
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作者 孙英杰 张德楠 +8 位作者 沈育伊 徐广平 曹杨 黄科朝 陈运霜 毛馨月 滕秋梅 吕仕洪 褚俊智 《林业科学》 北大核心 2025年第5期46-60,共15页
【目的】探究中亚热带桉树人工林土壤微生物和酶活性对氮沉降增加的响应特征,为深入研究全球变化背景下氮沉降对桉树森林生态系统的影响提供科学依据。【方法】于2018年建立桉树人工林模拟氮沉降定位试验,设置对照CK(0 kg·hm^(-2)a... 【目的】探究中亚热带桉树人工林土壤微生物和酶活性对氮沉降增加的响应特征,为深入研究全球变化背景下氮沉降对桉树森林生态系统的影响提供科学依据。【方法】于2018年建立桉树人工林模拟氮沉降定位试验,设置对照CK(0 kg·hm^(-2)a^(-1))、低氮LN(50 kg·hm^(-2)a^(-1))、中氮MN(100 kg·hm^(-2)a^(-1))和高氮HN(150 kg·hm^(-2)a^(-1))4个处理,模拟氮沉降5年后,分析土壤理化性质、微生物群落结构、微生物多样性及土壤酶活性。【结果】1)与对照相比,氮沉降显著增加了土壤阳离子交换量、黏粒、有机碳、全氮、硝态氮、溶解有机氮和微生物生物量氮的含量。随着氮沉降水平的增加,全磷、微生物生物量磷、铵态氮和砂粒含量表现为先增大后减小的趋势。粉粒含量呈现先减小后略增加的趋势,小于对照。2)氮沉降提高了土壤微生物总磷脂脂肪酸含量。低氮和中氮沉降提高了土壤细菌、真菌、革兰氏阳性菌含量、放线菌、丛枝菌根真菌和革兰氏阴性菌量,促进了土壤β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性,但在高氮沉降下则趋于减小。3)相关性和冗余分析结果表明,土壤阳离子交换量、微生物生物量氮、粉粒、全氮、溶解有机氮和全磷含量是影响微生物群落结构和酶活性变化的关键环境因子。【结论】5年短期模拟氮沉降改善了桉树人工林土壤理化性质,改变了土壤微生物群落结构和提高了土壤酶活性,其中低氮和中氮沉降对土壤理化性质、微生物群落结构和酶活性表现出促进作用,高氮沉降则表现出一定的抑制作用。 展开更多
关键词 氮沉降 微生物群落结构 磷脂脂肪酸 酶活性 桉树人工林
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北京山区森林生态系统水源涵养功能沿海拔梯度的空间变异 被引量：4
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作者 张祯尧 陈思瑾 +2 位作者 张振明 余新晓 夏兵 《生态学报》 北大核心 2025年第3期1239-1250,共12页
水源涵养是森林生态系统服务功能的重要组成部分。对北京鹫峰国家森林公园150-1150m海拔范围内10个海拔梯度上坡面主要水文过程进行了研究,发现水源涵养量随海拔升高呈“降-升-降”的变化规律,在海拔450m处最小(55mm),海拔750m处达到最... 水源涵养是森林生态系统服务功能的重要组成部分。对北京鹫峰国家森林公园150-1150m海拔范围内10个海拔梯度上坡面主要水文过程进行了研究,发现水源涵养量随海拔升高呈“降-升-降”的变化规律,在海拔450m处最小(55mm),海拔750m处达到最大值(130mm)。水源涵养量在150-450m海拔范围内下降的主要原因是以蒸散为主要形式的水分输出在这一海拔区间随海拔升高递增,蒸散量占降水量的80%,在750-1150m海拔范围内下降的主要原因是降水输入随海拔升高递减。研究区土壤砾石含量高、降雨集中的特点,有利于强降水最大限度发生下渗,土壤水深层渗漏量超过降水量的20%。水分大量下渗有利于补充地下水、降低强降水引发土壤侵蚀的风险,但土壤砾石含量过高保水性太差使得水分大量下渗会造成土壤水分亏缺(-1.61%/a)。以海拔变化表征华北地区气候暖干化趋势发现,未来该区森林生态系统的水源涵养功能有减弱的可能,水资源短缺造成的生态压力或将进一步提升。 展开更多
关键词 海拔梯度 水量平衡 生态系统服务 水源涵养 土石山区
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基于无人机的柠条锦鸡儿生物量遥感估测 被引量：2
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作者 吴家敏 王亚欣 +3 位作者 孙斌 马志杰 孙维娜 洪亮 《林业科学》 北大核心 2025年第6期13-24,共12页
【目的】运用无人机数据,通过面向对象方法对鄂尔多斯市柠条锦鸡儿进行单株识别,对比RF、SVR、XGBoost机器学习算法,实现单株柠条锦鸡儿的高精度提取及生物量精准估测,为干旱地区环境保护、碳储量研究等提供参考。【方法】综合利用无人... 【目的】运用无人机数据,通过面向对象方法对鄂尔多斯市柠条锦鸡儿进行单株识别,对比RF、SVR、XGBoost机器学习算法,实现单株柠条锦鸡儿的高精度提取及生物量精准估测,为干旱地区环境保护、碳储量研究等提供参考。【方法】综合利用无人机载多光谱和激光雷达数据,融合光谱和垂直结构信息,基于面向对象方法开展单株柠条锦鸡儿高精度提取研究。在此基础上,通过对比随机森林(RF)、支持向量回归(SVR)和极端梯度提升决策树(XGBoost)3种机器学习算法,进行生物量的遥感精准估测。【结果】1)利用无人机获取超高分辨率影像数据,通过LSMS分割算法和SVM分类器能够实现单株柠条锦鸡儿的高精度识别,各样方柠条锦鸡儿的分割准确率在86%以上,总样方准确率在90%以上,欠分割和过分割误差在6%以下,总体分类精度达91.51%。2)基于支持向量机的递归特征消除(SVM-RFE)方法筛选出对生物量建模贡献度高的17个变量,其中包括2个平面特征和15个高度变量,高度变量对生物量的累计贡献度显著高于平面特征(8.7 vs.1.39)。3)与RF和SVR模型相比,XGBoost模型对柠条锦鸡儿的单株生物量具有更高的估测结果(R^(2)=0.95,RMSE=259.57 g,MAE=157.51 g),尤其在生物量低于2000 g时效果最佳。4)通过UAV-LiDAR提取的多个植被垂直结构信息,反映出植被内部生长的多样性和垂直复杂性,有助于提升生物量估测精度。此外,综合考虑高度的平均绝对偏差、变异系数、方差、高度百分位数等多维度高度变量进行生物量预测,相比单一的最大值高度变量指标更具优势。【结论】利用LSMS分割和SVM分类方法提取单株灌木,为单株植被的识别提供了技术参考;引入多维度的点云高度指标参与生物量估测,弥补了单一多光谱数据对柠条锦鸡儿垂直结构信息的缺失,提高了生物量估测精度;XGBoost模型为干旱区小尺度的灌木生物量估测提供了新的视角和工具;基于无人机数据获取的高分辨率影像和点云数据,避免了对当地生态环境造成破坏,尤其是在脆弱的沙地区域。 展开更多
关键词 柠条锦鸡儿 无人机 生物量 极端梯度提升决策树 激光雷达数据
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甘肃省四大林区森林碳汇计量监测分析 被引量：1
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作者 王琼芳 赵方圆 +2 位作者 张璐 张华堂 张龙生 《甘肃农业大学学报》 北大核心 2025年第2期191-201,共11页
【目的】通过分析甘肃省四大林区(小陇山、白龙江、子午岭、祁连山)森林碳汇,为全面评价甘肃省森林碳汇潜力和如期实现碳中和目标制定森林保护管理措施提供数据支撑。【方法】基于2016年、2019年甘肃省森林资源管理“一张图”年度更新数... 【目的】通过分析甘肃省四大林区(小陇山、白龙江、子午岭、祁连山)森林碳汇,为全面评价甘肃省森林碳汇潜力和如期实现碳中和目标制定森林保护管理措施提供数据支撑。【方法】基于2016年、2019年甘肃省森林资源管理“一张图”年度更新数据,采用生物量扩展因子法和单位面积生物量法,估算并分析近3 a森林碳储量动态及碳汇特征。【结果】四大林区总碳储量表现为:白龙江(31334357.92~34118400.13 t)>小陇山(14082961.34~21314252.37 t)>祁连山(8719941.24~10087591.44 t)>子午岭(5669613.18~7333781.51 t);小陇山、白龙江、子午岭、祁连山乔木林年均碳汇分别为2406708.49、924818.22、550008.82、446350.68 t/a,碳汇贡献在97%以上,碳密度表现为:白龙江(47.06~51.38t/hm^(2))>祁连山(34.48~42.61t/hm^(2))>小陇山(20.64~31.38 t/hm^(2))>子午岭(17.10~21.83 t/hm^(2));天然林碳储量、碳汇、碳密度显著高于人工林,碳积累与人工林差异不明显;白龙江成熟林、过熟林占比较高,碳积累较慢,小陇山、子午岭、祁连山中龄林、近熟林占比高,碳积累较快;碳汇集中于幼龄林、中龄林、近熟林;不同森林类型以混交林碳储量大,碳汇能力强。【结论】四大林区碳储量逐年增加,白龙江碳储量、碳密度最大,小陇山碳汇最大。加强人工林、幼中龄林的管理,优化树种组成和龄组结构,可有效提升碳储量和碳汇。 展开更多
关键词 生物量扩展因子法 碳汇贡献 碳储量 碳汇
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橡胶人工林碳储量变化和固碳潜力分析 被引量：1
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作者 熊子蕙 王旭 +4 位作者 杨怀 翁国杰 吴昊 于磊 马优 《热带亚热带植物学报》 北大核心 2025年第2期159-166,共8页
研究不同林龄橡胶林(Hevea brasiliensis)碳储量变化对了解橡胶林生态系统固碳潜力和碳循环过程具有重要意义。该研究以海南省儋州市不同林龄橡胶林为研究对象,分析不同林龄(6、12、18、23、27、35 a)橡胶林生长过程中乔木层、林下植被... 研究不同林龄橡胶林(Hevea brasiliensis)碳储量变化对了解橡胶林生态系统固碳潜力和碳循环过程具有重要意义。该研究以海南省儋州市不同林龄橡胶林为研究对象,分析不同林龄(6、12、18、23、27、35 a)橡胶林生长过程中乔木层、林下植被、枯落物、土壤及生态系统碳储量的变化,比较橡胶林生态系统固碳速率与固碳潜力。结果表明,乔木层碳储量为14.87~63.53 t C/hm^(2),依次为35 a>27 a>23 a>18 a>6 a。林下植被碳储量为0.30~0.75 t C/hm^(2),35 a林下植被碳储量显著高于其他林龄。枯落物碳储量为1.72~2.03 t C/hm^(2),18 a和35 a林的枯落物碳储量最高。土壤碳储量为81.21~156.68 t C/hm^(2),依次为27 a>18 a>23 a>12 a>35 a>6 a。在35 a的生命周期中有25.27 t C/hm^(2)被固定在土壤中,存在一个以碳固定为主到碳排放为主的转变过程。橡胶林生态系统总碳储量为98.30~214.74 t C/hm^(2),依次为27 a>18 a>23 a>35 a>12 a>6 a。6 a幼林龄碳储量显著低于27 a成熟林。土壤和乔木层碳储量是橡胶林的重要碳库,分别占生态系统总碳储量的68.16%~91.27%和16.71%~40.59%,枯落物碳储量小于2.1%,林下植被小于1%。橡胶林生态系统具有较大的固碳速率和固碳潜力,是营造高效固碳人工林、推动区域有效减排战略的理想树种。 展开更多
关键词 橡胶林 碳储量 固碳速率 生态系统
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国有林场森林生态产品价值实现模式研究——以云南省保山市属国有林场为例 被引量：1
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作者 刘娟 马裕霞 +3 位作者 姚能昌 徐昀 邢晓琳 杨倩 《林业调查规划》 2025年第3期174-181,共8页
以保山市属国有林场为例,对林场森林生态产品进行分类,并分别提出相应的价值实现模式。结果表明,保山市属国有林场森林生态产品类型丰富,按服务功能不同,分为调节服务类、物质供给类和生态文化类产品;森林生态产品的类型不同,价值实现... 以保山市属国有林场为例,对林场森林生态产品进行分类,并分别提出相应的价值实现模式。结果表明,保山市属国有林场森林生态产品类型丰富,按服务功能不同,分为调节服务类、物质供给类和生态文化类产品;森林生态产品的类型不同,价值实现模式存在较大差异,调节服务类产品价值实现模式主要包括森林生态保护纵向补偿、横向补偿、林业碳汇,物质供给类产品和生态文化服务类产品主要通过生态产业化经营实现价值;保山市属国有林场公益林、天然林占比大,森林生态保护纵向补偿是现阶段最主要的模式;林业碳汇具有一定的基础,是未来最具有发展潜力的模式;林场主体改革前发展多种经营,积累了生态产业化经营的一些基础,但受政策、体制和机制的影响,还存在一些发展瓶颈,通过深化国有林场改革、机制创新后,生态产业化经营将会是生态产品价值实现见效最快的模式。 展开更多
关键词 森林生态产品 价值实现模式 森林生态保护补偿 林业碳汇 保山市属国有林场
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