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基于ChatGPT的科尔沁沙地杨树人工林健康评价
1
作者 郭艳荣 王懿祥 +4 位作者 海龙 张志东 刘磊 杨宏伟 刘洋 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第7期117-128,共12页
【目的】现有森林健康评价方法在处理复杂多维数据时存在局限性,难以准确反映森林健康的真实状况。针对这个问题,本研究提出一种结合ChatGPT大语言模型与机器学习算法的新型评价框架,以优化森林健康评价方法,并探索影响科尔沁沙地杨树(P... 【目的】现有森林健康评价方法在处理复杂多维数据时存在局限性,难以准确反映森林健康的真实状况。针对这个问题,本研究提出一种结合ChatGPT大语言模型与机器学习算法的新型评价框架,以优化森林健康评价方法,并探索影响科尔沁沙地杨树(Populus spp.)人工林健康的关键指标。【方法】基于地面调查数据与森林景观照片,构建了包含15个指标的综合健康评价体系,利用ChatGPT模型通过few-shot学习实现健康等级预测,并结合YOLOv5提取图像视觉特征进一步优化健康评估结果,同时采用K均值聚类自动划分森林健康等级。此外,通过DeepSeek大语言模型、模糊综合评价法以及8种机器学习模型对ChatGPT预测结果进行交叉验证和比较,并利用SHAP分析方法识别影响森林健康的主导因子。【结果】科尔沁沙地杨树人工林健康等级所占比例依次为中健康(53.3%)>不健康(21.7%)>亚健康(20.7%)>健康(4.3%),森林整体处于中健康状态。DeepSeek模型的预测准确率为76.1%;ChatGPT的预测结果与传统方法(模糊评价法)无显著差异(p=0.29);8种机器学习模型中,随机森林分类模型的验证准确率最高,达到84.2%。研究识别出林分平均高和土壤有机碳密度为影响森林健康的主要指标。【结论】本研究构建的基于ChatGPT与多源数据融合的森林健康评价方法科学可靠,能够有效提升森林健康等级划分的准确性和解释性,为干旱半干旱地区人工林健康监测与管理提供了新思路。 展开更多
关键词 杨树人工林 森林健康评价 森林经营 ChatGPT DeepSeek 机器学习 变量重要性 SHAP
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林下植被管理对杨树人工林土壤性质及有机碳组成的影响 被引量：1
2
作者 石尚 于水强 +2 位作者 喻曼曼 黄越 王国兵 《森林与环境学报》 北大核心 2025年第3期254-263,共10页
为探明不同林下植被管理模式对杨树人工林土壤性质、有机碳组分的影响,并筛选出杨树人工林有效的林下植被管理模式,以多年生杨树人工林为研究对象,设置保留林下植被、清除林下植被、保留单一植物和种植固氮植物4种林下植被管理模式,采集... 为探明不同林下植被管理模式对杨树人工林土壤性质、有机碳组分的影响,并筛选出杨树人工林有效的林下植被管理模式,以多年生杨树人工林为研究对象,设置保留林下植被、清除林下植被、保留单一植物和种植固氮植物4种林下植被管理模式,采集0~20 cm表层土壤样品并测定土壤理化性质、水解酶活性、有机碳组分含量。结果表明:与保留林下植被相比,清除林下植被显著降低土壤含水量、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)和微生物量氮(MBN)含量(P<0.05);种植固氮植物能使土壤表现出较高的NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N含量、较低的土壤含水量并显著提高土壤有效磷含量(P<0.05);保留单一植物可保持中等的土壤水分和养分含量,但MBN含量显著低于保留林下植被(P<0.05)。清除林下植被的土壤酶活性较低,β-1,4-葡聚糖苷酶(BG)活性显著低于种植固氮植物,β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)+亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性显著低于保留林下植被;保留单一植物和种植固氮植物均显著提高了酸性磷酸酶(AcP)活性(P<0.05)。与保留林下植被相比,种植固氮植物可显著提高土壤有机碳和易氧化有机碳含量(P<0.05),清除林下植被的土壤有机碳和微生物量碳(MBC)含量最低(P<0.05)。土壤有机碳组分与土壤含水量、pH值、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、MBN含量、BG、BX和AcP活性之间存在显著相关关系(P<0.05);BG和MBN是土壤有机碳组分变化的主要影响因子。综上所述,保留林下植被和种植固氮植物可以保持较高的土壤养分含量和酶活性,并提高土壤总有机碳含量,有利于提高土壤质量并增强土壤的固碳能力;清除林下植被则与之相反。 展开更多
关键词 杨树人工林 林下植被 土壤有机碳 酶活性 土壤质量
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基于价格随机的苏北杨树人工林多碳库最优轮伐模型构建与评估 被引量：1
3
作者 王晓雯 余智涵 杨红强 《生态学报》 北大核心 2025年第5期2326-2336,共11页
发展林业碳汇、加强人工林的可持续经营是中国实现“碳中和”目标的重要手段。价格随机和价格不确定性是影响森林经营者决策最优轮伐的重要因素。基于拓展的Faustmann⁃Hartman模型,构建了包含生物量碳库、死亡有机质碳库、木质林产品碳... 发展林业碳汇、加强人工林的可持续经营是中国实现“碳中和”目标的重要手段。价格随机和价格不确定性是影响森林经营者决策最优轮伐的重要因素。基于拓展的Faustmann⁃Hartman模型,构建了包含生物量碳库、死亡有机质碳库、木质林产品碳库和生物质能源碳库的多碳库最优轮伐决策模型,分析了价格随机对苏北杨树人工林最优轮伐期的影响,评估了多碳库情境下森林经营者营林收益水平。结果表明:(1)基准情景下,依次纳入木材收益、生物量、死亡有机质、木质林产品和生物质能源碳库收益的苏北杨树最优轮伐期均在8—9年之间,依次纳入多种碳库收益未对森林经营者的采伐决策产生过多干扰;(2)在中国现行碳价格水平下,纳入多碳库收益会持续提高土地期望值,全面考虑营林过程中的碳汇收益可提升苏北杨树经营者收益约191%,经济潜力广阔;(3)敏感性分析表明,贴现率、木材和碳汇的长期均衡价格是影响森林经营者管理决策的重要因素。相比之下,木材和碳价格波动的影响相对较小,提升市场长期稳定价格意义凸显。研究提出了应加强林业多碳库碳汇能力监测与评估分析、促进木材价格稳定上涨、推动碳配额与中国核证自愿减排量市场有效衔接、兼顾木材和碳汇生产能力以及重视长期经营中多重风险防范的苏北杨树可持续经营对策建议。 展开更多
关键词 可持续经营 Faustmann⁃Hartman模型 多碳库 价格随机 杨树人工林
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鲁西黄泛平原不同林龄杨树人工林碳储量分布格局及影响因素分析 被引量：2
4
作者 郭玉伟 梁晶 +6 位作者 伍海兵 周传杰 孙琳琳 王志保 李晓茹 陈祥凤 李木兰 《植物研究》 北大核心 2025年第2期241-253,共13页
为探明鲁西黄泛平原不同林龄杨树(Populus)人工林生态系统碳储量与环境因子的关系,揭示不同林龄杨树人工林的固碳机制,该研究采用野外踏查和室内分析的方法,对鲁西黄泛平原草地(CK)和4个不同林龄(10、30、40、50 a)杨树人工林的乔木层... 为探明鲁西黄泛平原不同林龄杨树(Populus)人工林生态系统碳储量与环境因子的关系,揭示不同林龄杨树人工林的固碳机制,该研究采用野外踏查和室内分析的方法,对鲁西黄泛平原草地(CK)和4个不同林龄(10、30、40、50 a)杨树人工林的乔木层、草本层、凋落物层、土壤层碳储量分布格局和影响因素进行研究。结果表明:随林龄增长杨树人工林乔木层和凋落物层的生物量占比逐渐上升,草本层的生物量占比逐渐下降,其中乔木层的生物量占总生物量比值最大(93.21%~96.17%),凋落物层次之(3.99%~3.20%),草本层最小(2.84%~0.63%)。杨树人工林碳含量平均值为乔木层50 a最高(420.40 g⋅kg-1),草本层10 a最高(365.86 g⋅kg-1),凋落物层30 a最高(398.67 g⋅kg-1),均显著高于各龄组,土壤层碳含量随林龄增长显著上升。随林龄增长杨树人工林碳储量整体呈增加趋势,由高到低依次为乔木层(975.81 t⋅hm-2)、土壤层(275.06 t⋅hm-2)、凋落物层(38.01 t⋅hm-2)、草本层(19.19 t⋅hm-2);乔木层和土壤层是杨树人工林碳储量的主要组成部分,占总碳储量的95.31%~97.46%。相关性分析和冗余分析表明,影响杨树人工林碳储量的关键因子为树高(H)、土壤有机质(SOM)、胸径(DBH)和林分密度(SD)。研究结果可为鲁西黄泛平原杨树人工林碳汇功能研究及人工林经营管理策略制定提供理论基础和数据支持。 展开更多
关键词 杨树人工林 生物量 碳储量 黄泛平原
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江苏不同区域杨树人工林碳密度研究
5
作者 牛海乐 何冬梅 +3 位作者 季淮 邢玮 王磊 王琪 《江苏林业科技》 2025年第2期18-22,共5页
为探究江苏杨树人工林碳储量本底,该研究对苏南丘陵、苏北沿海、苏北黄泛平原3个杨树种植重点区域的杨树人工林碳密度进行了调查,探讨了不同区域、不同林龄杨树人工林碳密度的分布特征,并分析了杨树人工林碳密度与土壤理化性质的相关性... 为探究江苏杨树人工林碳储量本底,该研究对苏南丘陵、苏北沿海、苏北黄泛平原3个杨树种植重点区域的杨树人工林碳密度进行了调查,探讨了不同区域、不同林龄杨树人工林碳密度的分布特征,并分析了杨树人工林碳密度与土壤理化性质的相关性。结果表明:(1)杨树人工林成熟林碳密度在苏南丘陵区和苏北黄泛平原区之间存在显著差异(P<0.05);在苏北沿海地区和苏北黄泛平原区,各区幼龄林碳密度与成熟林碳密度之间均存在显著性差异(P<0.05);而苏北黄泛平原区中龄林和成熟林中之间也具有显著差异(P<0.05);各区域杨树人工林碳密度随着林龄的增加而显著增大。(2)杨树人工林碳密度与土壤可溶性有机碳(DOC)以及pH之间均存在显著的正相关关系。江苏杨树人工林的碳密度与分布区域、林龄结构、土壤性质等都有一定的相关性,在杨树人工林的后续管理中,应依据不同区域的立地特征和林分状况,科学优化管理措施,以提升江苏杨树人工林的固碳能力。 展开更多
关键词 杨树人工林 典型区域 林龄 碳密度 土壤 江苏
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东北黑土区杨树人工林下大叶芹栽培技术及应用前景
6
作者 孔庆宝 史绍林 《现代农村科技》 2025年第6期43-44,共2页
本文总结了东北黑土区杨树人工林下大叶芹栽培中的的产地环境、种子选择与处理、选地与整地、播种、田间管理、病虫害防治、采收等技术,并分析了东北黑土区杨树人工林下栽培的应用前景。
关键词 东北黑土区 大叶芹 栽培 杨树人工林
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肃北蒙古族自治县杨树人工林生物量和净生产量估算
7
作者 卓玛 刘永峰 《甘肃林业科技》 2025年第2期40-46,共7页
利用材积源生物量法和森林资源连续清查资料,分析了肃北县杨树人工林的生物量、生产量、凋落量、净生产量。结果表明:1)杨树人工林总面积为705.71 hm^(2),总蓄积量为62702.90 m^(3),生物量主要集中在成熟林和过熟林,占总生物量的56.06%... 利用材积源生物量法和森林资源连续清查资料,分析了肃北县杨树人工林的生物量、生产量、凋落量、净生产量。结果表明:1)杨树人工林总面积为705.71 hm^(2),总蓄积量为62702.90 m^(3),生物量主要集中在成熟林和过熟林,占总生物量的56.06%;2)杨树人工林总生产量为41825.95 t/a,平均生产量为146.03 t/a·hm^(-2),生产量和平均生产量从幼龄林到过熟林呈先增加然后逐渐降低的单峰曲线变化趋势;3)杨树人工林的年总凋落量为101.16 t/a,平均凋落量6.74 t/a,过熟林凋落量占总凋落量的29.45%;4)杨树人工林净生产量41927.11 t/a,平均净生产量146.03 t/hm^(2);过熟林的净生产量最大,成熟林的平均净生产量最大。 展开更多
关键词 肃北县 杨树人工林 生物量 净生产量
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散射辐射比例对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响 被引量：2
8
作者 徐磊 吴小云 +4 位作者 律江 石云 朱梦洵 许行 张志强 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期100-110,共11页
【目的】在全球辐射总量及其组成显著变化的背景下,明确散射辐射比例(F_(dif))对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响,为准确评估杨树人工林的生态服务功能和进一步完善生态系统过程模型提供科学依据。【方法】利用涡度相关技术... 【目的】在全球辐射总量及其组成显著变化的背景下,明确散射辐射比例(F_(dif))对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响,为准确评估杨树人工林的生态服务功能和进一步完善生态系统过程模型提供科学依据。【方法】利用涡度相关技术和小气候观测,对2019、2021年生长季(DOY 91~304)杨树人工林生态系统的能量通量和环境因子开展研究。【结果】华北平原杨树人工林生态系统能量分配在生长季中期(DOY 152~243)以潜热通量(LE)为主,在生长季初期(DOY 91~151)和末期(DOY 244~304)以显热通量(H)为主。F_(dif)与波文比(β)呈显著负相关(P<0.01),与冠层导度(G_(s);P<0.01)、冠层分离指数(Ω;P<0.05)和Priestley-Taylor系数(α;P<0.01)呈显著正相关。通径分析结果表明,Gs是调节华北平原杨树人工林生态系统能量分配的主要因子,F_(dif)下降时,Gs降低,饱和水汽压差(VPD)增大,生态系统的β显著增大,进而改变生态系统能量分配模式。【结论】F_(dif)变化影响华北平原杨树人工林生态系统能量分配,F_(dif)下降会导致能量平衡中的LE所占比例增加、H所占比例相应减小。在气候变化背景下,本研究不仅可深入揭示华北平原杨树人工林生态系统能量分配机制,同时也对准确评估森林生态系统服务功能起到至关重要的作用。 展开更多
关键词 散射辐射 杨树人工林 能量分配 通径分析 华北平原
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长期氮添加对苏北杨树人工林碳储量的影响 被引量：5
9
作者 安宇超 顾宇晨 +1 位作者 张茜 王国兵 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期27-32,42,共7页
[目的]量化分析氮添加对南方杨树人工林碳储量分配格局的影响,为进一步提升我国杨树人工林在实现“双碳”战略目标中的作用,进而为我国“双碳”战略新时代背景下杨树人工林生产经营模式优化及技术集成提供理论支撑。[方法]基于东台林场... [目的]量化分析氮添加对南方杨树人工林碳储量分配格局的影响,为进一步提升我国杨树人工林在实现“双碳”战略目标中的作用,进而为我国“双碳”战略新时代背景下杨树人工林生产经营模式优化及技术集成提供理论支撑。[方法]基于东台林场杨树人工林长期氮添加样地,采用随机区组设置5个不同浓度氮处理:N_(0)〔0 g/(m^(2)·a)〕、N_(1)〔5 g/(m^(2)·a)〕、N_(2)〔10 g/(m^(2)·a)〕、N_(3)〔15 g/(m^(2)·a)〕、N_(4)〔30 g/(m^(2)·a)〕,研究长期氮添加对杨树人工林乔木层、土壤层、凋落物层、林下植被层碳储量的影响。[结果](1)与对照相比,杨树人工林乔木层碳储量在N_(3),N_(4)处理下显著增加,在N_(3)处理下最为显著,提高了21.6%;(2)各处理均显著提高了0—15 cm土层的土壤碳储量,但对30—45 cm土层的土壤碳储量没有显著影响;(3)N_(2),N_(3),N_(4)对凋落物层碳储量影响显著,N_(3)对其影响最强,提高了49.7%;各处理均降低了林下植被层碳储量,但差异不显著;(4)相关性分析结果表明:杨树人工林各层碳储量与土壤中TN,MBN,DON,DOC呈正相关,与pH,C/N呈负相关。[结论]在N_(3)处理下,即15 g/(m^(2)·a)对东台杨树人工林碳储量的影响最大,有利于其生态系统碳储量快速且稳定积累。 展开更多
关键词 碳储量 氮添加 杨树人工林 苏北沿海地区
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杨树人工林复合经营模式对土壤N_(2)O与CO_(2)排放的影响
10
作者 宋子琪 李野 +2 位作者 丁思惠 田野 方升佐 《生态科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期105-112,共8页
为探讨杨树人工林复合经营模式对土壤温室气体排放的影响,基于11年生“南林-895杨”(Populus×euramericana‘Nanlin-895’)人工林,设置纯林、林下种植麦冬(Ophiopogon japonicas)和林下养鸡3种复合经营模式,采用静态箱-气相色谱法... 为探讨杨树人工林复合经营模式对土壤温室气体排放的影响,基于11年生“南林-895杨”(Populus×euramericana‘Nanlin-895’)人工林,设置纯林、林下种植麦冬(Ophiopogon japonicas)和林下养鸡3种复合经营模式,采用静态箱-气相色谱法每月测定土壤N_(2)O和CO_(2)排放通量,同时测定土壤温湿度,分析复合经营模式对土壤N_(2)O和CO_(2)排放和产量的影响及与相关影响因子的关系。结果表明:不同复合经营模式林下土壤温、湿度存在显著差异;不同杨树复合经营模式间,土壤N_(2)O和CO_(2)排放速率动态变化与年累积排放量存在显著差异,杨树林下种植麦冬的土壤N_(2)O年累积排放量最高,为233.47 mg·m^(-2)·a^(-1),而林下养鸡的土壤CO_(2)年累积排放量最高,达2328.87 g·m^(-2)·a^(-1)。总体来看,不同复合经营模式林地土壤温室气体(N_(2)O和CO_(2))年累积排放量为林下养鸡>林下种植麦冬>杨树纯林;土壤温、湿度对土壤CO_(2)和N_(2)O排放速率有显著影响,其中,土壤CO_(2)排放速率与土壤温度之间呈显著线型相关,而与土壤湿度呈现抛物线型关系;土壤N_(2)O排放速率与土壤温、湿度的关系均可用抛物线型关系来描述。综上所述,不同杨树复合经营模式改变了林地土壤的温、湿度,进而对温室气体排放产生了显著的影响。从1年的研究结果看,种植麦冬和养鸡的杨树人工林林地土壤温室气体的年累积排放量高于纯林,表明林农复合经营增加了土壤温室气体的排放。 展开更多
关键词 杨树人工林 气候变化 静态箱法 林农复合经营 温室气体
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呼和浩特市杨树人工林生物量分布特征及碳计量参数研究 被引量：1
11
作者 李虎虎 张鑫 +3 位作者 张海东 贾秀斌 付红丽 邢钰坤 《内蒙古林业科技》 2024年第2期24-28,共5页
本研究以呼和浩特市平原区杨树(Populus)人工林为研究对象,开展杨树人工林生物量分布特征和碳计量参数研究,以期提高研究区杨树人工林生物量和碳储量的估算精度。通过对不同龄组的杨树人工林设置标准样地,研究分析标准木的不同器官生物... 本研究以呼和浩特市平原区杨树(Populus)人工林为研究对象,开展杨树人工林生物量分布特征和碳计量参数研究,以期提高研究区杨树人工林生物量和碳储量的估算精度。通过对不同龄组的杨树人工林设置标准样地,研究分析标准木的不同器官生物量和林分生物量特征。结果表明:不同龄组杨树各器官生物量分配呈现一致趋势,均表现为树干>树根>树枝>树皮>树叶。不同器官生物量占整株生物量的百分比分别为:树干50.19%、树根17.79%、树枝14.72%、树皮11.40%、树叶5.90%;实测生物量转化与扩展因子(BCEF)为0.42 t.m^(-3)、生物量扩展因子(BEF)为1.64、根茎比(R)为0.22、木材基本密度(WD)为0.25 t.m^(-3);通过实测碳计量参数和联合国政府间气候专门委员会(IPCC)缺省值计算得到的不同龄组林分生物量无差异,表明采用实测碳计量参数和IPCC缺省值均能较准确地计算呼和浩特市平原区杨树人工林的固碳特征。 展开更多
关键词 呼和浩特市 杨树人工林 生物量 碳计量参数
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杨树人工林经营模式浅析——以山西省桑干河杨树丰产林实验林区为例 被引量：1
12
作者 李玲 《山西林业》 2024年第S01期54-55,共2页
杨树是山西省主要树种林种,做好杨树人工林经营,对于维护山西生态平衡、促进经济发展具有重要作用。通过对不同类型杨树人工林经营模式探讨,为今后杨树人工林经营提供了技术借鉴。
关键词 山西省 杨树人工林 经营模式
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沙地杨树人工林生理生态特性 被引量：38
13
作者 张津林 张志强 +6 位作者 查同刚 陈吉泉 孙阁 刘晨峰 崔令军 陈军 申李华 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1523-1532,共10页
自然条件下（5～10月份）,利用Li-6400便携式光合作用测定系统对北京大兴地区集约栽培欧美107杨（Populus×euramericana cv.“74/76”）生理生态特性进行研究,探讨叶片在水分胁迫状态下光合作用、呼吸作用和蒸腾作用动态规律,并揭... 自然条件下（5～10月份）,利用Li-6400便携式光合作用测定系统对北京大兴地区集约栽培欧美107杨（Populus×euramericana cv.“74/76”）生理生态特性进行研究,探讨叶片在水分胁迫状态下光合作用、呼吸作用和蒸腾作用动态规律,并揭示其主要影响机理.实验结果表明叶片净光合速率（Pn）日变化均为单峰曲线,且Pn日平均值从春季到秋季呈下降趋势.从整个生长季来看,光合有效辐射PAR（r=0.815）和气孔导度Gs（r=0.805）与Pn的相关性显著,通过每月相关性分析,5、8月份影响Pn的主导因子为PAR和Gs,6、7月份影响Pn的主导因子为Gs,9、10月份影响Pn的主要因素为PAR.根据Fsrquhar和Sharkey提出的气孔限制和非气孔限制判断方法对Pn日变化进行分析,5月份8：00Pn达到峰值后由于气孔导度降低引起Pn下降,16：00以后由于非气孔因素PAR的降低,使得Pn继续降低;6、7月份8：00以后Pn降低限制因素同5月份一样由气孔导度降低引起,但是14：00左右,由于植物体内水分严重亏缺,叶片气孔不能正常开启使得叶片Pn、R和Tr均不能正常进行,8～10月份Pn降低主要受PAR限制.叶片呼吸速率（R）的主要影响因子为温度,且R的日变化和季节变化与大气温度（Ta）变化趋势基本一致,一天中清晨、傍晚Ta和R均为低点,14：00左右Ta和R都达到最大值,同样在季节变化中R和Ta在6、7月份最高,10月份最低.蒸腾速率（Tr）日变化全为单峰曲线,其最大值出现在12：00～14：00左右,Tr变化与许多环境因子和生理因子都具有密切的相关性,就整个生长季来说,PAR是其最主要的影响因子,然而叶片气孔限制值（Ls）、Gs、叶片大气水汽压差（VpdL）、Ta等生理生态因素在不同月份分别起着极其重要的作用. 展开更多
关键词 沙地 欧美107杨 杨树人工林 生理生态特性
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永定河沿河沙地杨树人工林蒸腾耗水特征及其环境响应 被引量：39
14
作者 莫康乐 陈立欣 +3 位作者 周洁 方显瑞 康满春 张志强 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第20期5812-5822,共11页
杨树是我国北方最常见的人工造林树种之一。一直以来在干旱、半干旱地区,速生杨树用材林和生态防护林的耗水问题备受关注。研究不同生长发育阶段杨树人工林蒸腾耗水及其对各环境因子的响应对于实现杨树人工林可持续经营具有重要价值。... 杨树是我国北方最常见的人工造林树种之一。一直以来在干旱、半干旱地区,速生杨树用材林和生态防护林的耗水问题备受关注。研究不同生长发育阶段杨树人工林蒸腾耗水及其对各环境因子的响应对于实现杨树人工林可持续经营具有重要价值。采用树干液流法结合微气象观测系统和土壤水分观测,在2010—2011年对位于北京南郊大兴林场、林龄为13a的杨树人工林林分蒸腾耗水和环境因子进行了同步观测,以期能够探究该林分的蒸腾耗水及其对环境因子的响应。结果表明,树干液流密度(Js)日变化呈明显的单峰曲线,单株样木耗水量随着胸径的增加而增大。在半小时尺度上,单株树木Js与浄辐射(Rn)、饱和水气压差(VPD)存在时滞,这种时滞现象随土壤水分条件不同而变化。林分蒸腾耗水总量在2010和2011年生长季内分别为113.7 mm和174.8 mm,占同期降雨的30.2%和36.9%,与该杨树人工林前期研究相比,随着林龄的增长2010—2011年的蒸腾量呈减小趋势。日尺度上,该人工林蒸腾耗水与净辐射(Rn)、饱和水汽压差(VPD)和土壤体积含水率(SWC)显著相关,在不同土壤水分条件下Rn与林分蒸腾的相关关系发生变化,而VPD过高会对林分蒸腾产生抑制。林分月蒸腾和年总蒸腾主要取决于同期降雨量,因此,降雨年际差异较大时,蒸腾的年际变化也相应较大。 展开更多
关键词 林分蒸腾 杨树人工林 树干液流 环境因子
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涡度相关法研究土壤水分状况对沙地杨树人工林生态系统能量分配和蒸散日变化的影响 被引量：28
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作者 刘晨峰 张志强 +7 位作者 查同刚 Ge Sun Chen Jiquan 朱金兆 申李华 张津林 陈军 崔令军 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期2549-2557,共9页
为了解位于北京大兴区林场杨树人工林在不同的土壤水分环境条件下的水汽交换过程和能量的分配差异及其与环境因子关系,运用涡度相关(Eddycovariance,EC)法开路系统、常规微气象观测系统及土壤热通量板等设施对生态系统生长季内典型水分... 为了解位于北京大兴区林场杨树人工林在不同的土壤水分环境条件下的水汽交换过程和能量的分配差异及其与环境因子关系,运用涡度相关(Eddycovariance,EC)法开路系统、常规微气象观测系统及土壤热通量板等设施对生态系统生长季内典型水分胁迫和无水分胁迫条件下蒸散日变化、能量分配以及与各环境因子的关系进行了测定分析和比较。结果表明,在水分严重胁迫日(以7月7日为例),蒸散日变化过程为单峰曲线,全天(24h)蒸散量为2·4mm;而在无水分胁迫典型日(以7月25日为例),蒸散日变化过程呈多峰曲线,全天蒸散量为4·5mm。能量平衡分析显示,无水分胁迫条件下潜热通量(LE)占净辐射通量(Rn)的比例远高于水分胁迫条件下潜热通量占净辐射通量的比例,说明水分充足时,能量的大部分用于蒸散。水分胁迫条件下蒸散速率与各环境因子的相关性均低于无水分胁迫条件下蒸散速率与环境因子的相关性。水分胁迫条件下,蒸散速率主要与净辐射和下垫面因子关系显著,而与其它因子的相关性较小;无水分胁迫条件下,蒸散速率与下垫面土体含水量和各气象因子均表现出较强的相关性。大气温度对于两个典型日蒸散速率的影响均很小;土壤含水量与水分胁迫日的蒸散速率几乎没有相关性,反应出土壤水分含量低至对蒸散几乎没有贡献了。 展开更多
关键词 涡度相关法 土壤水分 蒸散速率 能量平衡 沙地杨树人工林
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洞庭湖湿地3个林龄杨树人工林叶与土壤碳氮磷生态化学计量特征 被引量：30
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作者 靖磊 周延 +2 位作者 吕偲 赵君茹 雷光春 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第18期6530-6538,共9页
选取洞庭湖洲滩湿地挖沟抬垄造林的6林龄、9林龄和13林龄杨树人工纯林为研究对象,通过比较不同林龄杨树叶及沟垄土壤的C、N、P含量差异,研究湿地杨树人工林不同生长阶段养分元素的分配格局及生态化学计量学特征,揭示杨树种植对洞庭湖湿... 选取洞庭湖洲滩湿地挖沟抬垄造林的6林龄、9林龄和13林龄杨树人工纯林为研究对象,通过比较不同林龄杨树叶及沟垄土壤的C、N、P含量差异,研究湿地杨树人工林不同生长阶段养分元素的分配格局及生态化学计量学特征,揭示杨树种植对洞庭湖湿地生态系统的影响。结果显示,叶N、叶P以及C∶P和N∶P与林龄显著相关,但叶C和C∶N与林龄不相关。3个林龄杨树人工林叶N∶P均大于16,说明P是限制洞庭湖杨树生长发育的主要因子,9林龄叶P量显著低于6林龄和13林龄,而N∶P和C∶P则显著高于6林龄和13林龄,说明P的限制在9林龄尤为显著。3个林龄湿地杨树人工林树垄和树沟土壤有机C、全N和C∶N呈现出与林龄和土层深度的负相关关系,但全P与两者没有显著关系。C∶P在树垄样地中呈现出与林龄和土层深度的负相关关系,而在树沟样地中呈现出与土层深度的正相关关系,与林龄无显著关系。N∶P在9林龄和13林龄树垄样地和6林龄树沟样地中与土层深度呈负相关关系,说明挖沟抬垄造林方式不利于土壤有机C和全N的积累,也不利于维持洞庭湖湿地土壤的肥力。 展开更多
关键词 生态化学计量 洞庭湖湿地 杨树人工林 叶 土壤
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湖南岳阳地区杨树人工林生态系统净碳交换季节动态研究 被引量：26
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作者 魏远 张旭东 +5 位作者 江泽平 周金星 汤玉喜 吴立勋 黄玲玲 高升华 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2010年第5期656-665,共10页
利用涡度相关法对长江流域杨树人工林CO2通量季节变化进行了研究。结果表明：CO2通量的日变化特征与杨树所处生长阶段以及光合有效辐射（PAR）有关,夜间生态系统净碳交换（NEE）与5 cm土壤温度呈指数相关,全年的生态系统净碳交换（NEE... 利用涡度相关法对长江流域杨树人工林CO2通量季节变化进行了研究。结果表明：CO2通量的日变化特征与杨树所处生长阶段以及光合有效辐射（PAR）有关,夜间生态系统净碳交换（NEE）与5 cm土壤温度呈指数相关,全年的生态系统净碳交换（NEE）数值波动在-2~2 mg.m-2.s-1之间。生长季NEE的变化特点为：早上7点开始生态系统整体表现为吸收CO2,到午时（11：00—13：00）NEE的值较为稳定,日落（18：30—19：00）开始生态系统呼吸作用占主导,而晚上NEE的值变化不大。CO2的最大吸收出现在早上10点左右。NEE同时表现为较为明显的季节变化,在生长季节（4-9月）NEE多为负值,生态系统整体表现为对CO2的吸收,而在非生长季表现为一定强度的碳释放,值得注意的是在2006年的6月碳固定能力弱于生长季的其他月份,原因是长期降雨导致土壤呼吸加剧和水淹的生理胁迫导致杨树呼吸作用加剧。2006年全年NEE为-579 g.m-2,说明该生态系统具有明显的碳汇功能。 展开更多
关键词 CO2通量 涡度相关法 动态变化 生态系统净碳交换 杨树人工林
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不同树龄杨树人工林的根系呼吸季节动态 被引量：24
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作者 闫美芳 张新时 +1 位作者 周广胜 江源 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第13期3449-3456,共8页
根系呼吸是准确评估森林生态系统土壤碳收支的一个重要依据。基于LI-COR-6400-09土壤呼吸系统连续2a测定的3个生长阶段杨树人工林的根系呼吸数据,分析了根系呼吸的季节变化规律及树龄、土壤水热因子和细根生物量对它的影响。结果表明:3... 根系呼吸是准确评估森林生态系统土壤碳收支的一个重要依据。基于LI-COR-6400-09土壤呼吸系统连续2a测定的3个生长阶段杨树人工林的根系呼吸数据,分析了根系呼吸的季节变化规律及树龄、土壤水热因子和细根生物量对它的影响。结果表明:3个不同树龄人工林的根系呼吸速率均呈明显的季节变化,最大值出现在夏初,最小值出现在秋末,基本上与表层土壤温度的季节变化相一致。根系呼吸的峰值早于土壤温度和细根生物量的峰值,说明林木根系的季节生长节律、地下碳分配模式都可能影响根系呼吸的季节变化。2年生人工林的根系呼吸速率最高,平均为3.78μmolCO2m-2s-1,并随树龄增长呈下降趋势。3个树龄人工林根系呼吸占土壤呼吸的比例介于38.6%-58.0%之间,且2年生人工林最大。不同林龄之间根系呼吸的差异主要与根系的生长周转速率及代谢活性随生长阶段的变化有关。总的来说,表层土壤温度和细根生物量的协同作用可解释根系呼吸速率变化的76%。此外在评估一个轮伐期内的根系呼吸强度时,应考虑不同生长阶段对它的影响。 展开更多
关键词 杨树人工林 土壤呼吸 根系呼吸 生长阶段 影响因子
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拉萨河谷杨树人工林细根的生产力及其周转 被引量：20
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作者 何永涛 石培礼 +3 位作者 张宪洲 钟志明 徐玲玲 张东秋 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期2877-2883,共7页
通过土钻取样和分解袋法对拉萨河谷杨树人工林细根的生长和周转进行了测定。结果表明,在该地区杨树人工林生态系统中,约80%的细根集中分布在0～30cm土壤表层中;接近树木一侧的活(死)细根生物量均高于外侧,但二者未达到显著的差异;在生... 通过土钻取样和分解袋法对拉萨河谷杨树人工林细根的生长和周转进行了测定。结果表明,在该地区杨树人工林生态系统中,约80%的细根集中分布在0～30cm土壤表层中;接近树木一侧的活(死)细根生物量均高于外侧,但二者未达到显著的差异;在生长季期间,活细根生物量平均为2.576t.hm-2,死细根生物量平均为1.566t.hm-2,生长高峰出现在生长季初期。经估算,拉萨河谷杨树人工林细根年生长量为3.030t.hm-2,年周转率为1.18次;但受高原低温的影响,细根分解缓慢,分解系数k平均为0.0007～0.0008。细根的这种生长特征是杨树对高原地区短暂生长季节和雨热同季气候条件的一种适应性表现。 展开更多
关键词 细根 生产力 周转 杨树人工林 拉萨
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杨树人工林连作地力维持技术的探讨 被引量：18
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作者 刘福德 姜岳忠 +2 位作者 王华田 王迎 孔令刚 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期58-64,共7页
利用田间试验方法,对山东省莒县沭河流域杨树多代经营人工林产区不同林地间作农作物、林地抽沙换土、杨树人工林品种间轮作等措施对杨树人工林多代连作地力维持效果进行研究。结果表明:抽沙换土有利于胸径和树高生长,土壤有机质、速效... 利用田间试验方法,对山东省莒县沭河流域杨树多代经营人工林产区不同林地间作农作物、林地抽沙换土、杨树人工林品种间轮作等措施对杨树人工林多代连作地力维持效果进行研究。结果表明:抽沙换土有利于胸径和树高生长,土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾和微量元素Cu、Zn、Mn的含量增加,土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性和土壤微生物总量增加,其中真菌、细菌、放线菌分别增长了1.55倍、2.05倍和1.24倍;主伐更新更换不同品种以后,土壤有机质、土壤速效氮和速效钾含量3年保持增长,土壤脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性增加,土壤微生物总量提高,其中真菌、细菌、放线菌分别增长了3.18～23.91倍、3.40～28.71倍和0.71～2.80倍;林地间作有利于提高土壤有机质、速效磷、速效钾和微量元素Fe、Mn含量,土壤酶活性和土壤微生物数量增加,其中真菌、细菌、放线菌分别增长了1.38～3.39倍、1.28～7.73倍和0.79～3.11倍。间作林地的胸径和树高较对照分别提高了15.25%～37.84%和8.17%～29.12%。 展开更多
关键词 杨树人工林 连作 地力维持
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