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人地耦合视角下喀斯特石漠化地区生态系统服务提升
1
作者 岳跃民 王克林 +4 位作者 罗为群 韦霄 李德军 张伟 吴协保 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第18期8159-8164,共6页
针对喀斯特石漠化治理转型面临恢复效果区域差异大、生态功能稳定性弱、忽视社会系统与生态系统的协同等问题,系统梳理了当前我国石漠化治理存在的主要挑战与科技需求,提出从侧重自然生态系统转向社会-生态系统的整体性视角,以区域生态... 针对喀斯特石漠化治理转型面临恢复效果区域差异大、生态功能稳定性弱、忽视社会系统与生态系统的协同等问题,系统梳理了当前我国石漠化治理存在的主要挑战与科技需求,提出从侧重自然生态系统转向社会-生态系统的整体性视角,以区域生态系统服务整体提升为目标,聚焦喀斯特关键带地上-地下耦合过程,加强石漠化与社会-生态过程的互馈机制、功能微生物-钙协同促进土壤碳氮高效固持机理、基岩生境植被恢复关键带水分养分保障机制等研究,突破喀斯特社会-生态系统耦合、岩溶多界面蓄水-保土协同增效、岩土组构与生态位互补的植被群落改造、生物固氮与有机废弃物高效利用的种养协调、生态-岩溶过程协同的固碳能力提升等关键技术,形成喀斯特生态产品供给能力提升与农业产业转型协同的绿色发展模式,有助于实现喀斯特区域人地耦合与生态系统服务整体提升,为西南喀斯特地区石漠化治理工程与乡村振兴提供科技支撑。 展开更多
关键词 喀斯特 石漠化 社会-生态过程 关键带 生态系统服务提升
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木论喀斯特常绿落叶阔叶林空间结构动态研究
2
作者 杨支齐 杜虎 +5 位作者 宋同清 曾馥平 彭晚霞 张立进 淦江 杨钙仁 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期415-427,共13页
喀斯特地区森林的空间结构演变规律是全球森林研究的关键科学问题之一。为探究喀斯特常绿落叶阔叶林空间结构动态,研究以木论国家级自然保护区内喀斯特常绿落叶阔叶林2 hm^(2)固定监测样地为研究对象,以2007、2012、2017年3次调查数据... 喀斯特地区森林的空间结构演变规律是全球森林研究的关键科学问题之一。为探究喀斯特常绿落叶阔叶林空间结构动态,研究以木论国家级自然保护区内喀斯特常绿落叶阔叶林2 hm^(2)固定监测样地为研究对象,以2007、2012、2017年3次调查数据为基础,利用空间结构参数角尺度(W_(i))、混交度(M_(i))与大小比数(U_(i))对群落空间结构特征动态变化进行分析。结果表明:(1)空间结构参数的一元分布结果表明,2007—2017年林分随着林龄增大逐渐向轻微团状分布状态演变;混交度处于强度混交水平,呈向极强度混交方向演变的趋势;从大小比数来看,林分呈中庸状态,随林分增长表现为向亚优势的方向转变。(2)不同径级林木空间结构研究结果表明,径级为1~15 cm的树木角尺度、大小比数、混交度随林分生长逐渐增大;随径级增大,大小比数取值呈逐渐降低趋势,混交度呈逐渐升高趋势。(3)主要优势树种空间结构研究结果表明,2007—2017年间5个优势树种组均呈现轻微团聚分布;大小比数呈现亚优势偏向于中庸分布状态,混交水平处于强度混交水平,逐渐向极强度混交方向演变。综上所述,目前木论喀斯特常绿落叶阔叶林林分呈现轻微团聚分布,混交程度较强,林分偏向于亚优势分布状态,群落较稳定,林分更新状况良好,正向顶极群落方向逐渐演替。该研究关于喀斯特常绿落叶阔叶林植被结构动态变化的分析对预测森林未来发展的变化趋势具有重要参考借鉴意义。 展开更多
关键词 角尺度(W_(i)) 混交度(M_(i)) 大小比数(U_(i)) 结构特征 动态变化
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广西主要人工林生态系统氮储量格局 被引量：5
3
作者 杨支齐 杜虎 +4 位作者 曾馥平 彭晚霞 郭诗宇 宋同清 何霄嘉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第13期5446-5457,共12页
森林生态系统作为陆地最大氮素储存库,在维系氮素生物地球化学循环方面发挥了重要作用。以我国人工林主产地广西马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolate)、桉树(Eucalyptus robusta)3种主要人工林为研究对象,探讨了3... 森林生态系统作为陆地最大氮素储存库,在维系氮素生物地球化学循环方面发挥了重要作用。以我国人工林主产地广西马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolate)、桉树(Eucalyptus robusta)3种主要人工林为研究对象,探讨了3种林型不同龄组、不同层次的氮储量组成与分配格局,结果表明:(1)随着林龄的变化,不同林龄马尾松、杉木、桉树林氮储量大小范围在6.64—15.15、8.44—14.90、3.22—11.29 Mg/hm^(2)之间,其中马尾松、杉木、桉树分别在幼龄林、过熟林、成熟林达到最大,除幼龄阶段马尾松氮储量最高外,其他各林龄阶段均为杉木林最大。(2)各个林龄总体来看,3种人工林生态系统氮储量生态格局基本一致,绝大部分氮储存于土壤中(0—100 cm),乔木层氮储量仅次于土壤层,灌木层氮储量最小。0—100cm土层范围内,按10 cm每层进行划分,三种人工林各个林龄均是0—10 cm表层土壤氮储量最高。马尾松、杉木除幼龄林外土壤层氮储量均随着林龄增大而逐渐升高,在过熟林分别达到了10.71和16.63 Mg/hm^(2),桉树则幼龄林到成熟林逐渐升高,成熟林氮储量为11.26 Mg/hm^(2),过熟林则下降。同一林分各层次不同器官氮储量存在着差异,3种人工林乔木层中树干氮储量均占比最高,树干是乔木层的主要氮库;灌木层中叶片中含有更多的氮储量;草本层地上部分>地下部分,地上部分是氮储存的主要场所;细根氮储量0—20 cm>20—40 cm。不同造林树种生态系统氮固持能力有所差异,总体上,人工造林后期生态系统固氮能力逐渐增强,而速生桉树人工林收获期生态系统固氮有所下降。 展开更多
关键词 氮储量 分配格局 人工林 林龄 广西
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喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量时空分布特征 被引量：1
4
作者 淦江 黄国勤 +6 位作者 杜虎 宋同清 曾馥平 张立进 彭晚霞 谭卫宁 黄静 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期733-744,共12页
森林生态系统中凋落物养分含量通常具有明显的时空异质性,为探究喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量的时空分布特征及其影响因素,以广西木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林25hm2动态监测样地内151个凋落物收集器所收集的凋落叶为研究对... 森林生态系统中凋落物养分含量通常具有明显的时空异质性,为探究喀斯特常绿落叶阔叶混交林凋落叶养分含量的时空分布特征及其影响因素,以广西木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林25hm2动态监测样地内151个凋落物收集器所收集的凋落叶为研究对象,选取连续12个月的凋落叶进行元素含量分析。结果显示:该森林群落凋落叶元素含量大小顺序为碳(C)>钙(Ca)>氮(N)>镁(Mg)>钾(K)>硫(S)>磷(P),分别介于471.85—496.33、20.27—28.29、17.34—23.10、2.79—5.49、1.80—4.38、1.82—2.22、0.96—1.21g/kg之间,呈现高Ca、Mg,低P、K的分布规律,并且随时间出现明显波动,其中C、N、P、S和Ca元素均在4月出现较大值,而K、Mg则在1月出现峰值。生物因子在5m和10m邻域范围内对凋落叶含量的影响基本一致,但10m尺度上地形因子和土壤因子对凋落叶元素含量的影响更为明显。10m邻域范围内生物和非生物因子对凋落叶P元素的随机森林累积解释率最高,达80.27%,C元素累积解释率最低,仅10.49%,其中海拔和坡度对凋落叶C、N、P、S、K、Ca和Mg含量均有强烈影响,岩石出露率和土壤铁(Fe)含量也会在一定程度上对凋落叶元素含量产生较大影响。综上所述,喀斯特常绿落叶阔叶混交林不同月际间凋落叶养分含量存在显著差异,10m尺度上海拔和坡度是凋落叶养分含量产生空间变异的主要原因。 展开更多
关键词 凋落物 养分 时空异质性 喀斯特 常绿落叶阔叶混交林
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喀斯特峰丛洼地植被恢复过程中生产力与多样性关系探讨 被引量：7
5
作者 张立进 杜虎 +3 位作者 曾馥平 黄国勤 宋敏 宋同清 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期26-35,共10页
为了阐明植被恢复过程中喀斯特峰丛洼地生产力变化规律及与生物多样性的关系,以广西喀斯特峰丛洼地灌木林、次生林、原生林3种典型植被类型为研究对象,基于2007—2017年3次木本植物调查数据,利用统计学方法分析了植被恢复过程中三类植... 为了阐明植被恢复过程中喀斯特峰丛洼地生产力变化规律及与生物多样性的关系,以广西喀斯特峰丛洼地灌木林、次生林、原生林3种典型植被类型为研究对象,基于2007—2017年3次木本植物调查数据,利用统计学方法分析了植被恢复过程中三类植被群落生物量和生产力动态变化及生产力与物种多样性、结构多样性的关系。结果表明,(1)3种植被类型随着时间推移,次生林和原生林的生物量和生产力逐年增加,且次生林增幅更大,灌木林生物量随时间推移,呈先增加后降低趋势,导致整个10年间平均生产力仅为0.09 Mg·hm^(-2)·a^(-1)。(2)10年间来重要值前10的物种,灌木林除了小叶女贞(Ligustrum japonicum)和小巴豆(Croton tiglium)生产力增加,其余物种均减少,八角枫(Alangium chinense)降幅最大;次生林除了杜茎山(Maesa japonica)生产力小幅度降低,其余物种生产力均增加;原生林重要值排名前10的物种生产力全部增加,其中白毛长叶紫珠(Callicarpa longifolia)增幅最大。(3)灌木林生产力与物种多样性呈负相关,与结构多样性呈正相关;次生林生产力与物种Shannon-Wiener指数和物种Simpson指数呈正相关,与物种Pielou均匀度指数呈负相关,与结构Pielou均匀度指数和林分密度呈正相关,与结构Shannon-Wiener指数呈负相关,与结构Simpson指数无相关性;原生林生产力与物种Simpson指数、物种Pielou均匀度指数、结构Shannon-Wiener指数和结构Pielou均匀度指数呈负相关,与物种Shannon-Wiener指数、物种Simpson指数和林分密度无相关性。研究认为,不同植被类型在恢复过程中灌木林生物多样性对生产力的作用最大。综上,在森林经营管理过程中,提高群落结构的复杂性对提高森林生产力具有重要意义。 展开更多
关键词 生产力 物种多样性 结构多样性 植被类型 喀斯特生态系统
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喀斯特常绿落叶阔叶林木本植物功能性状变异及其适应策略 被引量：22
6
作者 隆庆之 杜虎 +5 位作者 苏樑 曾馥平 连子文 彭晚霞 刘坤平 谭卫宁 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第21期8875-8883,共9页
叶片功能性状能反映植物对环境的高度适应能力和复杂生境下的自我调控能力,同时也能反映植物的基本特征和对资源的有效利用率。以木论国家级自然保护区喀斯特常绿落叶阔叶林144种优势木本植物为研究对象,测定其叶厚(LT)、叶面积(LA)、... 叶片功能性状能反映植物对环境的高度适应能力和复杂生境下的自我调控能力,同时也能反映植物的基本特征和对资源的有效利用率。以木论国家级自然保护区喀斯特常绿落叶阔叶林144种优势木本植物为研究对象,测定其叶厚(LT)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶长宽比(L/W)、叶组织密度(LTD)叶片形态性状和12种叶元素性状特征及变异程度,并探讨植物对喀斯特生境的适应策略。结果表明:17个性状变异程度不同,其中叶面积变异系数最大,达到133.31%,叶片碳变异系数最小,为7.73%,叶元素变异程度普遍高于叶形态性状变异程度。不同叶习性物种间叶厚、比叶面积、叶长宽比、叶氮含量性状差异达到显著水平。部分叶性状呈显著相关,得到一系列最佳功能性状组合,体现植物对喀斯特地区特殊生境的适应性。沿着性状贡献率较高的PC1轴,能够定义出叶经济谱,大部分常绿植物采取经济保守策略,而大部分落叶植物则聚集在资源获取的一侧。相较于邻近非喀斯特地区,喀斯特地区植物有较小的LA、SLA。这些结果体现了喀斯特地区植物叶片形成的不同叶性状特征,以及分布于经济谱两端的常绿和落叶植物的不同资源获取策略,揭示了植物对生境的适应策略,可为喀斯特地区的植被恢复提供科学指导。 展开更多
关键词 叶性状 生活型 种间变异 叶经济谱 喀斯特生态系统
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中亚热带喀斯特常绿落叶阔叶林空间结构特征 被引量：2
7
作者 淦江 杜虎 +3 位作者 宋同清 彭晚霞 曾馥平 黄国勤 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期846-855,共10页
喀斯特常绿落叶阔叶林是中国西南喀斯特地区非地带性顶极森林群落,该研究基于相邻木关系的角尺度、混交度和大小比数3个结构参数,对木论国家级自然保护区常绿落叶阔叶林25 hm^(2)大型固定监测样地整体、上木层、下木层及其优势物种的空... 喀斯特常绿落叶阔叶林是中国西南喀斯特地区非地带性顶极森林群落,该研究基于相邻木关系的角尺度、混交度和大小比数3个结构参数,对木论国家级自然保护区常绿落叶阔叶林25 hm^(2)大型固定监测样地整体、上木层、下木层及其优势物种的空间结构特征进行了分析,以期揭示其森林空间结构现状,为喀斯特植被恢复重建提供依据。结果表明:(1)样地群落整体为轻度聚集分布格局,接近随机分布,物种高度混交且个体间大小分化程度相近,上木层呈现随机分布、强度混交和中庸偏亚优势状态,下木层呈现聚集分布、强度混交和中庸偏劣势状态。(2)样地内优势物种大多处于轻度聚集分布、强度混交且中庸偏劣势的状态。(3)林木大小比数与胸径、树高均呈显著负相关关系,混交度与胸径、树高均呈显著正相关关系,随林木的生长发育,树种优势度逐渐增大,物种多样性逐渐增强。研究认为,木论常绿落叶阔叶林空间结构尚未完全稳定,正处于演替中后期,具有发育成顶极群落的潜力。 展开更多
关键词 角尺度 混交度 大小比数 喀斯特生态系统 木论
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木论喀斯特常绿落叶阔叶混交林土壤真菌群落多样性特征 被引量：2
8
作者 谷俊锟 曾馥平 +3 位作者 宋同清 彭晚霞 苏樑 杜虎 《生态科学》 CSCD 2022年第3期54-61,共8页
土壤微生物在森林生态系统中起着重要作用,为了解喀斯特常绿落叶阔叶混交林土壤真菌多样性,采用IlluminaHiseq高通量测序技术对木论喀斯特森林土壤真菌群落多样性进行了初步研究。研究结果表明:在82个采样点内,随着采样点增加,检测出不... 土壤微生物在森林生态系统中起着重要作用,为了解喀斯特常绿落叶阔叶混交林土壤真菌多样性,采用IlluminaHiseq高通量测序技术对木论喀斯特森林土壤真菌群落多样性进行了初步研究。研究结果表明:在82个采样点内,随着采样点增加,检测出不同分类水平的土壤真菌类群逐步增多;土壤样点数达到82个时,检测出的土壤真菌类群达6门32纲126目336科886属和132616个种(OTU);82个土壤样品中所检测出的真菌类群平均有5.41门22.13纲71.09目144.89科216.66属和1256.44个OTU,其中门、纲、目分类水平上的优势类群(所占比例)分别为子囊菌门(Ascomycota)(50.09%)、接合菌纲(Zygomycota)(34.54%)、被孢霉目(Mortierellales)(22.65%)。取样数量对所检测土壤真菌类群数据有显著影响,在门、纲、目、科的分类水平上,1个、15个、48个、73个样品基本上可以代表82个样品检测出来不同分类水平的真菌多样性;在属和OTU的分类水平上,当样品数达到82个时检测出来的响应类群数仍在不断增加。该研究为进一步了解喀斯特森林土壤真菌多样性与植物多样性和生境的关系提供了基础。 展开更多
关键词 土壤真菌多样性 高通量测序 采样数 森林 喀斯特生态系统
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