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基于形态空间格局分析与最小累积阻力模型的城市热环境生态网络优化研究 被引量：2
1
作者 潘振华 周媛 +3 位作者 姚婧 宁顺斌 罗于舒 汪曼林 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1085-1093,共9页
【目的】建立合理的城市热环境生态网络,以缓解城市热岛效应。【方法】以成都市中心城区为研究对象,基于“源-汇”理论,利用形态学空间格局分析方法(MSPA)与景观连通性指数,分别筛选研究区内景观稳定性好、连通性高的“源”“汇”景观... 【目的】建立合理的城市热环境生态网络,以缓解城市热岛效应。【方法】以成都市中心城区为研究对象,基于“源-汇”理论,利用形态学空间格局分析方法(MSPA)与景观连通性指数,分别筛选研究区内景观稳定性好、连通性高的“源”“汇”景观作为生态源地;运用最小累积阻力模型、重力模型以及水文分析模块构建和筛选研究区内的重要生态廊道,从而建立缓解城市热环境问题的多层级“源-汇”景观网络。【结果】分别筛选出24个具有重要连通性的“源”“汇”核心斑块作为重要生态源地。构建“源-源”廊道102条,“汇-汇”廊道141条,“源-汇”廊道325条,生态节点103个,障碍点148个。通过综合相交分析,一级补偿廊道主要由岷江、毗河和其他河道构成,二级输送廊道主要分布在“汇”景观较为密集的区域,三级作用廊道主要分布在高强度建设区域。【结论】基于“源-汇”理论构建的多层级生态网络优化格局是有效缓解城市热岛效应的重要举措。图4表3参25. 展开更多
关键词 形态空间格局分析方法(MSPA) 最小累积阻力模型 “源-汇”理论 城市热环境 景观生态网络
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以“塔群”为核心的“立体-全息”森林生态系统信息化观测研究方法体系 被引量：3
2
作者 朱教君 高添 +22 位作者 张金鑫 孙一荣 孙涛 刘志华 于立忠 卢德亮 于丰源 滕德雄 闫巧玲 杨凯 宋立宁 郑晓 王绪高 王庆伟 梁宇 李辉东 刘利芳 徐爽 刘华琪 胡艳阳 李秀芬 王宗国 周新华 《生态学杂志》 CSCD 北大核心 2023年第12期3050-3054,共5页
当前森林生态学研究在时空尺度上朝着更宏观和更微观两个方向发展,传统的观测研究方法或模式已不适合现代森林生态学研究的需求。尤其是在信息化技术的不断发展背景下,当前森林生态观测科研范式亟需变革。本文基于辽宁清原森林生态系统... 当前森林生态学研究在时空尺度上朝着更宏观和更微观两个方向发展,传统的观测研究方法或模式已不适合现代森林生态学研究的需求。尤其是在信息化技术的不断发展背景下,当前森林生态观测科研范式亟需变革。本文基于辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站的“科尔塔群”,提出以塔(群)为核心的“天-空-塔-地”一体化观测研究体系。具体包括:主/被动星载遥感(天)、无人机+激光雷达+多/高光谱传感器的近地面遥感(空)、塔群或单塔(塔)、长期固定样地群(地);运用物联网、云计算和人工智能等新一代信息技术,实现海量数据的自动获取、传输、运算、分析与展示,形成“立体-全息”森林生态系统信息化观测研究方法体系。该研究方法体系旨在促进森林生态学或生态系统生态学、林学等领域知识创新,探索科研范式变革提供实现途径;并为地理学、遥感科学和边界层气象学等学科提供参考。 展开更多
关键词 森林三维结构 全息 激光雷达 涡度协方差 多尺度数据融合
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酸沉降对森林生态系统碳循环关键过程的影响研究进展 被引量：7
3
作者 王娇 关欣 +3 位作者 黄苛 朱睦楠 宿秀江 杨庆朋 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期776-785,共10页
随着经济飞速发展与能源消耗快速攀升,中国已成为全球酸沉降最严重的地区之一.酸沉降能够引起地表植被破坏、土壤酸化等一系列的环境问题,在全球范围受到普遍关注.作为全球最重要的生态系统之一,森林生态系统受到酸沉降的深刻影响.本文... 随着经济飞速发展与能源消耗快速攀升,中国已成为全球酸沉降最严重的地区之一.酸沉降能够引起地表植被破坏、土壤酸化等一系列的环境问题,在全球范围受到普遍关注.作为全球最重要的生态系统之一,森林生态系统受到酸沉降的深刻影响.本文通过分析国内外已发表的相关文章,综述酸沉降对森林生态系统碳循环关键过程的影响及可能的机理.(1)对植物光合作用的影响:酸沉降通过改变叶绿素含量、气孔导度及酶活性等影响叶片光合作用,而且叶片光合功能受损程度与酸沉降强度和类型有关;(2)对林木生长的影响:酸沉降通过改变叶片结构和诱导土壤酸化影响林木生长,通常酸沉降会抑制林木生长,但会因酸沉降强度和类型有所差异;(3)对凋落物分解的影响:酸沉降通过改变土壤酶活性、微生物群落结构等对不同森林类型凋落物分解产生影响,其影响程度和方向与土壤的酸缓冲能力和酸沉降类型有关;(4)对土壤呼吸(Rs)的影响:酸沉降对Rs的影响受到根系生物量、微生物、酶活性及温度等多种因素共同作用,Rs的不同组分对酸沉降的响应机制不同;(5)对土壤有机碳(SOC)的影响:通常情况下,酸沉降抑制水溶性有机碳(DOC)的溶解,降低微生物活性及生物量从而有利于SOC的积累与稳定.通过探讨森林生态系统碳动态对酸沉降响应的不确定性因素,建议今后加强以下几方面研究:(1)干湿酸沉降比较;(2)酸沉降对树干呼吸、地下碳分配等其他关键生态过程的影响;(3)酸沉降与其他全球变化因子的耦合;(4)酸沉降对森林生态系统碳循环的长期影响. 展开更多
关键词 酸沉降 森林生态系统 林木生长 光合作用 凋落物 土壤呼吸 有机碳
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基于“生态-气候适应性-游憩”多功能耦合的复合绿地生态网络格局优化 被引量：8
4
作者 周媛 黎贝 +5 位作者 李朋瑶 姚婧 陈明坤 唐密 张莉 陈娟 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第13期5854-5866,共13页
城市生态环境问题日益突出,如何构建多功能耦合的绿地生态网络格局是促进人居环境可持续发展的重要议题。以成都市为研究区,基于“源-汇”理论,综合运用形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)、景观连通性... 城市生态环境问题日益突出,如何构建多功能耦合的绿地生态网络格局是促进人居环境可持续发展的重要议题。以成都市为研究区,基于“源-汇”理论,综合运用形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)、景观连通性指数、电路理论等方法对生物多样性保护、热环境改善、游憩服务构建单因子网络,分析源地、廊道、生态战略点等空间要素特征,形成基于“生态-气候适应性-游憩”多层级、多功能复合生态网络优化格局。结果表明:(1)筛选出“源”-“汇”景观(生态159—29个,气候适应性30—14个,游憩208—40个)。生物迁徙廊道在研究区中部、西南部呈团簇状分布;气候适应性廊道呈中部集聚、东西稀疏的分布特征;游憩廊道相对密集,以中心城区为核心向四周扩散。(2)多层级“源-汇”景观网络中,总长度上,游憩廊道>生物迁徙廊道>气候适应性廊道;总面积上,生物迁徙廊道>游憩廊道>气候适应性廊道。一、二级廊道的适宜宽度为生态廊道200、100m,气候适应性廊道100、60m;游憩廊道60、30m。(3)叠加多目标廊道获得生态关键点753个,干扰点2371个。游憩源地中8.18%的面积应退让给生态廊道和气候适应性廊道。多功能耦合的生态网络优化格局可激活不同景观资源的潜在价值,对协调生态保护与城市发展的双向需求,实现绿地资源在城市空间中的最优配置具有重要意义。 展开更多
关键词 生物多样性保护 热环境改善 游憩服务 绿地生态网络 多功能耦合
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我国土壤线虫生态学研究进展和展望 被引量：53
5
作者 张晓珂 梁文举 李琪 《生物多样性》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1060-1073,共14页
土壤线虫生态学主要探讨土壤线虫群落和其周围环境(包括生物和非生物)的相互关系,包括不同生态系统中土壤线虫群落的分布和结构组成、线虫群落与土壤环境及其他土壤生物之间的相互作用等。本文回顾了我国研究者近年来在土壤线虫生态学... 土壤线虫生态学主要探讨土壤线虫群落和其周围环境(包括生物和非生物)的相互关系,包括不同生态系统中土壤线虫群落的分布和结构组成、线虫群落与土壤环境及其他土壤生物之间的相互作用等。本文回顾了我国研究者近年来在土壤线虫生态学研究领域的研究现状,包括不同生态系统土壤线虫群落的分布、组成和多样性及其影响因素,土壤线虫群落与全球气候环境变化的关系,土壤线虫群落的生态功能以及土壤线虫群落生态学分析方法的发展及应用。重点评述近年来我国土壤线虫生态学的发展现状,同时分析和比较了国内外土壤线虫生态学的发展态势,提出建设全国范围的监测网络的重要性。未来我国土壤线虫生态学的发展方向应继续加强小尺度下土壤微食物网联通性和大尺度下全球气候变化对土壤线虫群落影响的研究以及加强相关新的研究技术方法的应用。 展开更多
关键词 土壤线虫多样性 生物指示 全球气候变化 线虫生态功能
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中国森林生物多样性监测网络:二十年群落构建机制探索的回顾与展望 被引量：22
6
作者 米湘成 王绪高 +8 位作者 沈国春 刘徐兵 宋晓阳 乔秀娟 冯刚 杨洁 毛子昆 徐学红 马克平 《生物多样性》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期207-229,共23页
中国森林生物多样性监测网络(CForBio)目前已经沿纬度梯度从寒温带到热带布设23个大型森林动态样地,监测1,893种木本植物,代表我国木本植物种类的近1/6。CForBio的主要目标之一是研究森林群落的构建机制。本文综述了近20年来CForBio在... 中国森林生物多样性监测网络(CForBio)目前已经沿纬度梯度从寒温带到热带布设23个大型森林动态样地,监测1,893种木本植物,代表我国木本植物种类的近1/6。CForBio的主要目标之一是研究森林群落的构建机制。本文综述了近20年来CForBio在群落构建机制探索方面取得的进展,包括生物多样性时空格局、生境过滤、生物相互作用、局域扩散和区域因素以及利用新技术取得的新认知等。CForBio研究发现:(1)生境过滤和扩散限制共同决定种–面积关系及β多样性等多样性格局,但二者的相对作用在不同样地及不同尺度存在差异;(2)生境过滤对局域群落构建的作用广泛存在,但很难量化其对群落构建的重要性;(3)同种负密度制约在不同气候带样地普遍存在,负密度制约的强度主要由植物菌根类型介导,并随植物生活史类型、功能性状及环境变化而变化;(4)扩散限制在局域群落构建中发挥关键作用,而区域因素如区域地质历史、区域物种库大小等塑造不同生物地理区群落之间的生物多样性差异;(5)宏观和微观两个方面的新技术促进群落构建机制的研究。在宏观方面,遥感技术以低成本使大范围、多尺度的连续群落生物多样性监测和时空比较研究成为可能;另一方面,叶绿体基因技术和代谢组学等微观技术能促进推导群落构建的分子机制。同时,本文还总结了以往研究的不足,并展望了基于森林动态样地开展群落构建机制研究的未来发展,特别强调了:(1)关注群落构建研究中的尺度问题;(2)深入开展多维度(物种、功能和系统发育)、多营养级生物互作相关的研究;(3)拓展全球变化对群落构建影响的研究;(4)融合观测–实验–模型多种手段开展群落构建机制的研究;(5)连结“群落构建理论研究”和“森林管理实践”。总之,中国森林生物多样性监测网络的长期监测和联网研究是森林群落构建机制研究的重要基础,也是推动群落构建理论、解决森林管理难题的重要平台。 展开更多
关键词 森林生物多样性 群落构建 格局 生境过滤 生物相互作用 局域扩散
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动物移动网络研究对景观生态学的贡献 被引量：4
7
作者 李月辉 胡远满 《生物多样性》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期98-108,共11页
景观生态学在其发展之初的20世纪80年代,提出了关于景观网络研究(包括景观网络概念、网络结构指数和景观连接度)的基本构想,这些构想需要在景观过程的研究中逐渐被落实和发展。动物移动过程因动物在斑块或廊道上有着独特丰富的属性特征... 景观生态学在其发展之初的20世纪80年代,提出了关于景观网络研究(包括景观网络概念、网络结构指数和景观连接度)的基本构想,这些构想需要在景观过程的研究中逐渐被落实和发展。动物移动过程因动物在斑块或廊道上有着独特丰富的属性特征、与周围资源环境之间存在复杂反馈而区别于无机物运移的景观过程,则动物移动网络研究在实现关于景观网络研究的基本构想、推动景观生态学发展中贡献独特。因此,总结动物移动网络研究的来源脉络及其对景观生态学的理论贡献对于景观网络领域和景观生态学学科的发展都具有重要意义。本文抓住景观生态学发展之初提出的关于景观网络研究的基本构想,寻找和剖析其中所蕴含的景观生态学思想,追踪这些思想如何被落实、发展、并形成目前的三个热点方向:动物移动网络模拟、重要值评价和景观连接度分析;总结这三个方向的研究进展,指出整合动物的空间行为特征是必然发展趋势;揭示出动物移动网络研究始终都以发掘斑块或廊道的动物有机体的属性特征(如种群数量)、以及描述这种属性在不同斑块或廊道之间的差异和联系为方向,正是这种属性的发掘有效地落实、发展和丰富了关于景观网络研究的最初构想,对景观生态学的贡献比其他过程更为独特。文章还总结了我国动物移动网络研究与国际研究相比较为滞后的现状,指出其暂时尚未显示出对我国景观生态学的独特贡献;强调发展源于跟踪定位数据的动物空间行为生态学研究是减小差距的重要、必要前提。期望本文能引发关于景观网络乃至景观生态学理论发展的方向性思考,为研究者提供参考。 展开更多
关键词 动物移动网络 景观生态学 景观格局 景观过程 景观功能 迁徙网络模拟 网络要素重要值 景观连接度 空间移动行为
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森林生态系统中木腐真菌群落形成机理及生态功能 被引量：15
8
作者 魏玉莲 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期534-543,共10页
在森林生态系统中,枯死木是一个重要的组成部分,为很多生物提供栖息地,有助于养分循环以及碳和水的储存。木材分解是森林生态系统养分循环、土壤形成和碳收支的决定性过程,越来越受到森林生态学家、病理学家和管理者的重视。在此过程中... 在森林生态系统中,枯死木是一个重要的组成部分,为很多生物提供栖息地,有助于养分循环以及碳和水的储存。木材分解是森林生态系统养分循环、土壤形成和碳收支的决定性过程,越来越受到森林生态学家、病理学家和管理者的重视。在此过程中,木腐真菌通过分泌多种酶降解木材主要成分,实现生态系统中的物质循环,具有极为关键和重要的作用。木腐真菌群落的形成受多种因素的影响,环境因子(降水、纬度、光照、温度、湿度等)和寄主倒木特征(化学成分、物理结构、体积大小以及腐烂程度等)通过影响不同真菌物种的分布和生长,进而影响真菌群落的物种组成;木腐真菌在一定程度上对其周围的微生物群落具有较强的控制力,其中能形成菌索的真菌更擅长控制细菌群落,而细菌通过消耗真菌降解酶的活性分解产物间接影响分解速率,也影响着真菌群落的动态变化;木腐真菌和腐生无脊椎动物作为倒木分解的两类主要群体,它们彼此之间相互影响,既有抑制作用也存在互惠互利;一些土壤真菌类群通过菌丝扩散定殖于倒木上进行生长。木腐真菌群落组成的最大干扰来自人类对森林的砍伐和利用,倒木的移除直接造成木腐真菌生长基质和环境的丧失,许多物种濒临灭绝,使得真菌群落组成单一、功能相对简单化。在倒木降解过程中,白腐真菌主要分泌过氧化物酶和漆酶降解倒木木质素,褐腐真菌可以有效地降解半纤维素和纤维素,降解酶的活性和种类直接影响木材腐烂速率和营养元素含量,而真菌菌丝对木材中C、N等营养元素具有重要的吸收和转移作用。木腐真菌的功能性状能够反映物种对环境条件的适应,有助于理解在不同环境中影响真菌群落聚集的机制。揭示森林生态系统中木腐真菌群落的形成机理及其生态功能,对于研究森林生态系统物质循环过程和生物多样性维持具有重要的理论意义和参考价值。 展开更多
关键词 森林生态系统 木腐真菌 群落结构 形成机理 生态功能
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基于新一代信息技术的温带森林生态系统碳通量精准计量 被引量：5
9
作者 高添 朱教君 +6 位作者 张金鑫 孙一荣 于丰源 滕德雄 卢德亮 于立忠 王宗国 《数据与计算发展前沿》 CSCD 2023年第2期60-72,共13页
【目的】森林碳通量估算存在巨大不确定性,其科研应用缺乏信息化技术支撑。本研究旨在改变传统低效的森林信息采集和处理方式,深化森林碳通量研究与信息化技术的融合,探索科研范式变革与实现途径。【方法】融合物联网、近地面遥感、人... 【目的】森林碳通量估算存在巨大不确定性,其科研应用缺乏信息化技术支撑。本研究旨在改变传统低效的森林信息采集和处理方式,深化森林碳通量研究与信息化技术的融合,探索科研范式变革与实现途径。【方法】融合物联网、近地面遥感、人工智能和大数据等新一代信息化技术,组建多功能数据中心,开展复杂地形下森林碳通量精准计量示范研究。【结果】引入分形维数等指数,提出量化地形复杂度的新参数;建立双季激光雷达点云单木分割方法,提取小流域33万株单木全量结构信息;数字模拟风格局,识别三种风模式;解析CO_(2)浓度信号频域特征,在机器学习框架下计量森林碳通量,不确定性降至15.9%。【局限】仍基于经典涡度协方差法模型,区域尺度森林碳通量计量尚未开展,需边界层气象学、森林生态学、遥感科学等学科及信息化前沿技术的深度融合。【结论】发展了森林碳通量计量与信息化手段融合的技术方法,探索了传统森林生态与林学科研范式变革的实现途径,成功在辽东典型温带森林进行示范。 展开更多
关键词 碳中和 森林生态系统 复杂地形 碳通量 机器学习算法 物联网 激光雷达
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中国山西省大型木材腐朽菌多样性研究（英文） 被引量：3
10
作者 吴芳 范龙飞 +2 位作者 刘世良 周雪娇 袁海生 《菌物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1487-1497,共11页
2004–2016年对山西省8个保护区和森林公园天然林中的木材腐朽菌进行了真菌资源调查,共采集木生真菌标本1 000余号,基于对这些标本的研究,鉴定出木生真菌160种,分属于77个属,38个种为山西省首次报道。此外Antrodiella onychoides和Phleb... 2004–2016年对山西省8个保护区和森林公园天然林中的木材腐朽菌进行了真菌资源调查,共采集木生真菌标本1 000余号,基于对这些标本的研究,鉴定出木生真菌160种,分属于77个属,38个种为山西省首次报道。此外Antrodiella onychoides和Phlebiopsis pilatii为中国新记录种,本文提供了这2个种的详细描述、ITS序列和n LSU序列。 展开更多
关键词 担子菌 木材腐朽菌 真菌区系
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长白山地区自然科学研究综述:1956—2018 被引量：13
11
作者 刘雅各 张茂亮 +4 位作者 关德新 宋秀芳 袁凤辉 吴家兵 王安志 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1783-1796,共14页
以国际(WOS)、国内(CNKI、CSCD)数据库中收录的长白山自然科学研究文献为基础,利用知识图谱与文献计量学方法对长白山地区1956—2018年开展的科学研究进行综述.结果表明:1956—2018年,长白山地区自然科学研究经历了萌芽期、成长期和快... 以国际(WOS)、国内(CNKI、CSCD)数据库中收录的长白山自然科学研究文献为基础,利用知识图谱与文献计量学方法对长白山地区1956—2018年开展的科学研究进行综述.结果表明:1956—2018年,长白山地区自然科学研究经历了萌芽期、成长期和快速发展时期,形成了以森林与生态科学、火山与地质科学、环境变化科学、资源科学及开发利用、动物与微生物科学为主的五大研究领域,共20个主要研究方向.2000年以来,森林与生态科学、火山与地质科学和环境变化科学成为长白山地区的研究热点,主要集中在群落生态学、森林经营学、土壤生态学、生态系统生态学、生态气候学、森林响应环境变化、火山地质学7条主线上,国际研究更呈现学科交叉融合的态势.未来10年,国内与国际长白山科学研究除在原有热点领域上不断深耕外,老龄林及大尺度生态系统碳过程、森林-海拔-气候变化、土壤动物与微生物、森林经营与人类活动、生物多样性、火山起源与喷发历史、火山喷发动力学与火山监测等方面将是研究重点.学科交叉化、尺度两极化、内容深入化、要素多样化将是未来研究的发展趋势. 展开更多
关键词 长白山 森林生态学 火山地质学 气候变化 土壤微生物 植物资源 CITESPACE
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基于电路理论的东北森林带生态安全网络构建 被引量：27
12
作者 朱琪 袁泉 +4 位作者 于大炮 周旺明 周莉 韩艳刚 齐麟 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3463-3473,共11页
东北森林带是全国生态功能区划"两屏三带"的重要组成部分,对保障区域乃至全国的生态安全具有重要意义。构建该区域的生态安全网络是对其进行生态格局优化、功能提升的重要基础。本研究基于东北森林带生态系统服务重要性,应用I... 东北森林带是全国生态功能区划"两屏三带"的重要组成部分,对保障区域乃至全国的生态安全具有重要意义。构建该区域的生态安全网络是对其进行生态格局优化、功能提升的重要基础。本研究基于东北森林带生态系统服务重要性,应用In VEST模型中生境质量分析模块以及电路理论,对研究区生态源地、生态廊道、障碍点和夹点进行了识别,并构建了研究区的生态系统服务安全网络。结果显示:研究区内共识别出生态系统服务源地30处,总面积为16.40×10^(4)km^(2),占总面积的27.3%,以林地、湿地等生态用地为主。关键生态廊道42条,总长度2475.55 km,潜在生态廊道20条,平均长度为420.55 km。研究区内生态改善区的面积为56.45×10^(4)km^(2),根据累计电流值的提升程度,将生态修复区域分为3个优先级,其中一、二级改善区的面积分别占12.8%和24.3%。本研究根据区域内生态源地、生态廊道、生态夹点、生态障碍点以及改善区空间分布格局构建了该区的生态系统服务安全网络,并根据其特征给出了修复和改善的建议,为东北森林带生态格局优化及功能提升提供科学依据。 展开更多
关键词 生态系统服务安全网络 生态源地 生态廊道 东北森林带
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东北森林屏障带生态系统服务权衡与协同关系 被引量：16
13
作者 齐麟 张月 +5 位作者 许东 朱琪 周旺明 周莉 王庆伟 于大炮 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3401-3411,共11页
东北森林带是我国重要的生态屏障,生态系统服务权衡研究对协调该区生态环境保护和社会经济发展至关重要。本研究利用全局空间自相关分析、双变量空间相关分析、空间聚类分析等方法,探明了东北森林带水源涵养等6种生态系统服务的空间格... 东北森林带是我国重要的生态屏障,生态系统服务权衡研究对协调该区生态环境保护和社会经济发展至关重要。本研究利用全局空间自相关分析、双变量空间相关分析、空间聚类分析等方法,探明了东北森林带水源涵养等6种生态系统服务的空间格局以及它们之间权衡、协同关系的作用机制和空间分异。结果表明:研究所选取的6种生态系统服务均呈现出显著的聚集性分布;整体看来,水源涵养、生物多样性维持、土壤保持和固碳释氧4项生态服务呈现出协同关系,防风固沙、粮食供给与其他服务呈现出权衡关系。由于生态系统可以提供多种生态系统服务,且不同生态系统所提供的生态系统服务类型和数量具有明显差异,不同生态系统服务之间权衡/协同关系因此而存在明显的空间分异。本研究通过生态系统服务簇将研究区划分为生态系统服务平衡区、生态系统服务协调区、防风固沙区和粮食供给区4个区域,以期为研究区生态系统服务管理提供科学依据,促进资源与生态环境的全面协调和可持续发展。 展开更多
关键词 生态系统服务 权衡与协同 生态系统服务簇 东北森林带
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基于GeoSOS-FLUS平台的东北森林屏障带生态格局优化 被引量：9
14
作者 齐麟 许东 +5 位作者 朱琪 周旺明 周莉 王庆伟 邓娇娇 于大炮 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3448-3462,共15页
东北森林带作为我国两屏三带生态安全战略格局的重要载体之一,其生态格局的优化对提升区域生态系统功能、质量及稳定性具有重要意义。本研究通过分析该区土地利用和生态系统服务时空格局,明确其主要驱动因子,以提升其主导生态功能为目标... 东北森林带作为我国两屏三带生态安全战略格局的重要载体之一,其生态格局的优化对提升区域生态系统功能、质量及稳定性具有重要意义。本研究通过分析该区土地利用和生态系统服务时空格局,明确其主要驱动因子,以提升其主导生态功能为目标,并耦合生态服务演变驱动机制,利用元胞自动机模型对其土地利用格局进行了优化模拟。结果显示:不同类型驱动因子对各生态系统服务的作用存在明显差异:生境质量与土地利用的相关性最高(R=-0.420,P<0.05),水源供给则受到年降水量的显著影响(R=0.602,P<0.05),土壤保持受到高程的显著影响(R=0.358,P<0.05),水源涵养与降水密切相关(R=0.760,P<0.05),而粮食供给则受到高程(R=-0.418,P<0.05)、坡度(R=-0.225,P<0.05)和温度(R=0.306,P<0.05)的共同影响。本研究还发现,针阔混交林对水源涵养能力和生境质量服务重要性最高;相对于旱地,水田对粮食生产的重要性更高。结合上述结果进行的土地利用优化模拟结果显示,虽然生态用地(包括林地、草地、湿地)、生产用地(水田、旱地)和生活用地(建设用地)的比例与优化前没有明显差异,但长白山和小兴安岭地区的林地,应从现有以落叶阔叶林为主转变为以针阔混交林为主,以提高这两个地区的水源涵养和生境质量;大兴安岭地区应将部分落叶阔叶林转化为湿地以提高该区的水源涵养功能。在控制耕地总量不发生明显变化的条件下,提高小兴安岭和长白山地区与三江平原交汇区耕地中水田的比例,可以提高粮食供给服务。由此可见,本研究在不进一步激化生态用地和其他用地类型空间矛盾的基础上,优化了研究区生态格局,为促进东北森林带主导生态功能提升及屏障作用的充分发挥提供了科学依据。 展开更多
关键词 生态系统服务 东北森林带 土地利用优化 生态系统服务权衡与协同
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生态承载力评估方法研究进展 被引量：29
15
作者 曲修齐 刘淼 +3 位作者 李春林 胡远满 尹红岩 齐丽 《气象与环境学报》 2019年第4期113-119,共7页
在人类活动越来越多的影响可持续发展的背景下,生态承载力的研究受到了越来越多的关注。本文总结了生态承载力概念演变,介绍了生态承载力主要研究方法:初级生产力法(NPP)、生态足迹法、能值生态足迹法、基于生态系统服务的方法、碳氧平... 在人类活动越来越多的影响可持续发展的背景下,生态承载力的研究受到了越来越多的关注。本文总结了生态承载力概念演变,介绍了生态承载力主要研究方法:初级生产力法(NPP)、生态足迹法、能值生态足迹法、基于生态系统服务的方法、碳氧平衡法、状态空间法、综合评价法与模型法,并对其优缺点分别进行评述;最后对当前生态承载力研究的不足和未来可能的发展方向进行了综述。 展开更多
关键词 生态承载力 概念演变 评价方法
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不同烈度林火干扰下呼中国家级自然保护区森林各碳库储量的动态变化 被引量：5
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作者 贾钰宸 常禹 +1 位作者 平晓莹 常畅 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2325-2334,共10页
本研究通过FireBGCv2模型,模拟不同烈度林火干扰下未来100年呼中自然保护区森林各碳库的动态变化特征,以探究森林不同碳库对火干扰的响应规律,为保护区森林可燃物的管理提供科学依据。结果表明:林火干扰显著降低了保护区森林碳储量,且... 本研究通过FireBGCv2模型,模拟不同烈度林火干扰下未来100年呼中自然保护区森林各碳库的动态变化特征,以探究森林不同碳库对火干扰的响应规律,为保护区森林可燃物的管理提供科学依据。结果表明:林火干扰显著降低了保护区森林碳储量,且林火烈度越大,碳储量降低越多。火干扰影响森林各碳库储量的变化,也改变了森林总碳库的分配特征。林火干扰对各碳库碳储量的影响表现为:林火干扰使活立木、半腐殖质层碳储量降低,使粗木质残体碳储量在模拟前、中期增加,在模拟后期降低,灌草碳库碳储量在模拟后期增加。林火烈度越大,活立木、灌草碳库碳储量越低,枯立木和粗木质残体碳库碳储量越高。林火干扰对总碳库分配的影响表现为:林火干扰后,灌草、枯立木、粗木质残体和土壤碳库占比增加,活立木、半腐殖层碳库在总碳库中的占比减小。林火烈度越大,灌草碳库占比越小,粗木质残体碳库占比越大,烈度对其他碳库占比影响较小。枯落物的周期性变化规律为:20年达到高值,然后10年内降到低值,这一发现为确定森林可燃物处理的时间间隔提供了有力的依据,建议在大兴安岭地区每隔20年进行一次计划火烧,以合理保护该地区的森林资源。 展开更多
关键词 林火干扰 林火烈度 北方森林 碳储量 FireBGCv2模型
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植食性土壤动物对我国16个温带、亚热带和热带森林细根生物量的影响
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作者 辛浩瑀 龙福强 +3 位作者 贾婷 潘理 王秀伟 孙涛 《生态学报》 北大核心 2025年第9期4237-4247,共11页
目前人们对植物地上生物量和地上食草昆虫之间的相互作用有了较为深入的了解,然而却对地下植食性土壤动物与细根生物量(FRB)相互作用的认知非常有限。以我国16个温带、亚热带和热带森林为研究对象,在群落水平上进行为期1年的实验,通过... 目前人们对植物地上生物量和地上食草昆虫之间的相互作用有了较为深入的了解,然而却对地下植食性土壤动物与细根生物量(FRB)相互作用的认知非常有限。以我国16个温带、亚热带和热带森林为研究对象,在群落水平上进行为期1年的实验,通过施用杀虫剂(毒死蜱,Chlorpyrifos)以控制植食性土壤动物对细根的取食,采用根序分级法对细根分级后测定生物量,探究植食性土壤动物对FRB的影响。结果表明:施杀虫剂显著增加了FRB,使16个森林类型的FRB在6月、8月和10月分别比对照组高18.34%、9.82%和14.19%,表明植食性土壤动物是影响FRB的重要因素;根据层次聚类分析法对植食性土壤动物取食细根部位进行聚类,确定1—2级细根为一类,3级细根为一类,4级细根为一类,5级细根为一类,这与根序分级法定义的吸收根(AFR)与运输根(TFR)的分类一致;杀虫剂处理下,1—5级细根生物量的平均增长率随根序增加呈逐渐下降趋势,分别为63.23%、36.53%、20.04%、12.17%和8.83%,且杀虫剂处理主要使AFR生物量显著增加,而TFR生物量增加较少但达到显著水平,植食性土壤动物主要对AFR的生物量有较大影响,AFR是植食性土壤动物摄取的关键资源;16个研究地点在不同取样时间下,杀虫剂处理对AFR生物量的影响存在差别,植食性土壤动物对AFR生物量的影响存在时间上和空间上的差异;6月时杀虫剂处理对AFR生物量的影响随纬度降低而显著增加,植食性土壤动物主要对我国寒温带、温带、暖温带北部、亚热带南部和热带地区的AFR生物量具有显著影响,8月时植食性土壤动物对AFR生物量在各个温度带均具有显著影响,10月时在除寒温带以外的其他气候区,植食性土壤动物对AFR生物量均具有显著影响。本试验首次在我国大尺度范围内探究植食性土壤动物对FRB的影响。研究结果对深入理解森林生态系统地下过程、地上地下碳(C)分配特征、森林碳(C)收支以及森林可持续经营有重要意义,为更精准估计森林地下净初级生产力等方面提供数据支撑。 展开更多
关键词 细根生物量 植食性土壤动物 根序分级法 根钻法 次生林
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铁氧化物对亚热带森林表层和亚表层土壤碳激发效应的影响
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作者 张雨婷 胥文昊 +1 位作者 王清奎 田鹏 《土壤学报》 北大核心 2025年第2期515-527,共13页
土壤有机碳(SOC)与铁氧化物之间的关系对土壤碳持久性的调节至关重要。在陆地生态系统中,亚表层土壤作为重要的有机碳库,其动态过程越来越受到关注。然而,不稳定碳输入如何影响土壤矿物与有机碳之间的相互作用尚不清楚,尤其在亚表层土... 土壤有机碳(SOC)与铁氧化物之间的关系对土壤碳持久性的调节至关重要。在陆地生态系统中,亚表层土壤作为重要的有机碳库,其动态过程越来越受到关注。然而,不稳定碳输入如何影响土壤矿物与有机碳之间的相互作用尚不清楚,尤其在亚表层土壤中研究甚少。为了解决这个问题,本试验研究了两种不同晶体形态的铁氧化物—针铁矿和水铁矿,对亚热带森林表层土壤(0~10 cm)和亚表层土壤(20~40 cm)碳激发效应的影响。通过室内培养试验,加入13C标记的葡萄糖来量化激发效应的强度。结果表明:激发效应随着土层深度的增加而减小,表层和亚表层土壤碳激发效应分别为1.63 mg·g^(-1)和0.61 mg·g^(-1)。铁氧化物类型与土层深度之间对土壤碳激发效应产生交互影响。在表层土壤中,针铁矿的添加显著降低了激发效应的强度(P<0.05),水铁矿的添加对激发效应没有影响。亚表层土壤中,水铁矿的添加显著增加了激发效应的强度(P<0.05),针铁矿添加对激发效应没有显著影响。表层土壤中,针铁矿添加后,共沉淀产生铁结合有机碳抑制了SOC的矿化,激发效应受到碳限制的影响。在亚表层土壤中,激发效应受到碳限制和磷限制的影响。水铁矿的还原溶解,降低了铁氧化物对SOC的保护作用,进而增强了土壤有机碳矿化。可见,铁氧化物既可通过矿物保护固持SOC,又能通过氧化还原反应导致SOC矿化。总之,表层和亚表层土壤碳激发效应对铁氧化物的响应存在差异,铁氧化物对有机碳的累积作用受到自身性质和土壤条件的影响。 展开更多
关键词 激发效应 土壤深度 铁氧化物 矿物保护 土壤碳限制
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1982-2013年中国植被NDVI空间异质性的气候影响分析 被引量：97
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作者 高江波 焦珂伟 吴绍洪 《地理学报》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2019年第3期534-543,共10页
为研究气候变化与植被活动之间的复杂关系,采用1982-2013年GIMMS NDVI与气象站点温度与水分的监测资料,应用基于像元的地理加权回归方法,探究了中国植被NDVI及其动态特征对气候变化响应的空间格局。中国植被NDVI与地表温度呈空间非平稳... 为研究气候变化与植被活动之间的复杂关系,采用1982-2013年GIMMS NDVI与气象站点温度与水分的监测资料,应用基于像元的地理加权回归方法,探究了中国植被NDVI及其动态特征对气候变化响应的空间格局。中国植被NDVI与地表温度呈空间非平稳关系,在空间上的负相关关系主要集中在东北、西北及东南部分地区,空间正相关则更为集中和连片;针对不同气候指标的标准化系数对比可知,植被NDVI受水分控制作用较为显著的区域主要集中在北方地区以及青藏高原,温度的主导作用区域则分布在华东、华中及西南地区,其中年均最高气温对NDVI的主导区域范围最广;植被NDVI动态与气候变率的回归结果表明,增温速率的升高会通过加剧干旱等机制对植被活动产生抑制作用,水分变率对植被活动的强弱起到了重要的调节作用。 展开更多
关键词 NDVI 气候变化 空间异质性 地理加权回归 中国
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中国东北多年冻土区植被生长季NDVI时空变化及其对气候变化的响应 被引量：35
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作者 郭金停 胡远满 +3 位作者 熊在平 闫晓露 任百慧 布仁仓 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2413-2422,共10页
多年冻土对气候变化十分敏感,尤其是多年冻土上的植被,易受气候变化影响.东北多年冻土区位于北半球中、高纬度地区,是我国第二大多年冻土区,同时也是欧亚大陆多年冻土带的南缘.本文基于1981—2014年LTDR和MODIS两种数据集对东北多年冻... 多年冻土对气候变化十分敏感,尤其是多年冻土上的植被,易受气候变化影响.东北多年冻土区位于北半球中、高纬度地区,是我国第二大多年冻土区,同时也是欧亚大陆多年冻土带的南缘.本文基于1981—2014年LTDR和MODIS两种数据集对东北多年冻土区植被生长季归一化植被指数(NDVI)时空变化特征进行分析,同时结合气象数据,分析植被对气候变化的响应.结果表明:研究期间,东北多年冻土区植被生长季平均NDVI呈显著增加趋势,年增加0.0036.空间逐像元NDVI变化趋势具有明显的空间异质性.研究区80.6%区域的植被NDVI具有显著增加趋势(P<0.05),7.7%的区域呈显著减少趋势(P<0.05).不同类型多年冻土区的植被NDVI增加强度不同,依次为连续多年冻土区>不连续多年冻土区>稀疏岛状多年冻土区>季节冻土区,NDVI增加趋势最大值(>0.004)所占的面积比例依次为连续多年冻土区>不连续多年冻土区>稀疏岛状多年冻土区>季节冻土区.多年冻土全区尺度下,植被生长季NDVI与平均气温呈显著正相关关系(r=0.79,P<0.01),与降水呈较弱的负相关,表明气温是东北多年冻土区植被生长的主控因子.研究区的多年冻土退化对植被生长起到积极的促进作用,尤其是在连续多年冻土区和不连续多年冻土区,植被NDVI增加强度更为剧烈.尽管增加的地表温度可以加快植被生长、增加植被覆盖,但长期来看,多年冻土退化甚至消失会阻碍植被生长. 展开更多
关键词 归一化植被指数 气候变化 植被动态 冻土退化
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