基于GEP核算的北京市山区森林经营实施效果评价 被引量：1

1

作者 盘黄颖 孟京辉 温志勇 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期256-263,共8页

以北京市为研究区构建GEP核算体系,通过市场价值法、替代成本法等价值评估方法核算2000、2010年和2018年生态系统生产总值,分析探讨北京市生态系统服务价值的动态变化特征,明确森林经营技术优化对生态系统服务功能的提升效果,为优化森... 以北京市为研究区构建GEP核算体系,通过市场价值法、替代成本法等价值评估方法核算2000、2010年和2018年生态系统生产总值,分析探讨北京市生态系统服务价值的动态变化特征,明确森林经营技术优化对生态系统服务功能的提升效果,为优化森林生态系统经营技术提供重要科学依据。结果表明:(1)2018年,北京市GEP三大服务中,调解服务价值量最大,文化服务价值量次之,供给服务价值量最小。(2)2000、2010、2018年的GEP分别为2572.45、3961.02、5603.04亿元,GEP和GDP呈现双增长态势,对应的绿金指数(GEP/GDP)分别为0.80、0.27、0.18,呈逐年下降的趋势。(3)按可比价计算,2000-2018年GEP增幅40.53%,其中2000-2010、2010-2018年增幅分别为18.89%、18.20%,GEP增幅有所减缓,但森林经营提升生态效果总体呈现向好趋势;供给服务价值幅度为40.46%,调解服务价值增幅为10.63%,文化服务价值增幅525.91%。研究利用GEP核算结果反映山区森林经营技术优化效果,进一步推动北京市山区森林生态文明建设。 展开更多

关键词 GEP核算 生态系统服务功能 森林经营 经营效果 北京市

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基于森林功能分区的经营小班划分研究 被引量：8

2

作者 王建军 孟京辉 +3 位作者 葛方兴 李晗 赵勇钧 王文文 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期165-170,共6页

基于湖南省慈利县二类调查数据,根据森林主导功能的差异、森林林种种类和坡度的不同,将慈利县森林划分成不同的森林功能区,并基于森林功能区按照树种的不同将其进一步划分成不同的经营小班。最后,在地理信息系统的支持下绘制出森林功能... 基于湖南省慈利县二类调查数据,根据森林主导功能的差异、森林林种种类和坡度的不同,将慈利县森林划分成不同的森林功能区,并基于森林功能区按照树种的不同将其进一步划分成不同的经营小班。最后,在地理信息系统的支持下绘制出森林功能分区图和经营小班划分图。结果表明,公益林的面积多于商品林的面积,其中特殊公益林区和一般公益林区面积为1290 hm^2,限制性商品林和一般性商品林面积为1144 hm^2,马尾松和杉木是主要的经济树种。划分经营小班有利于森林的分类经营,为实现林业从传统的以木材生产为主向发挥森林的多功能、多效益的经营方式转变提供条件,进而实现森林的可持续经营,并为促进森林经营单位的可持续发展提供数据支持。 展开更多

关键词 森林经营 森林功能分区 森林经营小班划分

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长白山阔叶红松林物种多样性格局及其尺度效应 被引量：1

3

作者 吴晓煜 赵秀海 《林业科学》 北大核心 2025年第2期40-49,共10页

【目的】基于单物种-面积模型(ISAR)探讨长白山阔叶红松林物种多样性格局及其尺度效应,以期阐明阔叶红松林群落结构及物种多样性维持机制,并为生物多样性保护和森林管理提供参考。【方法】本研究基于40 hm2阔叶红松林固定监测样地的植... 【目的】基于单物种-面积模型(ISAR)探讨长白山阔叶红松林物种多样性格局及其尺度效应,以期阐明阔叶红松林群落结构及物种多样性维持机制,并为生物多样性保护和森林管理提供参考。【方法】本研究基于40 hm2阔叶红松林固定监测样地的植被调查数据,采用ISAR模型分析目标树种在0~50 m尺度上对邻域物种丰富度的影响,并通过同质性和异质性泊松零模型检验其显著性。此外,将所有树木个体按胸径划分为小径级(5 cm≤DBH<20 cm)、中径级(20 cm≤DBH<40 cm)和大径级(DBH≥40 cm),分析不同径级个体对邻域物种丰富度的影响,并使用异质性泊松零模型检验其显著性。【结果】1)优势树种邻域的物种多样性较低。2)生境过滤在0~10 m的尺度上作用不显著,在11~50 m尺度对群落的物种多样性结构有显著影响。3)在0~30 m尺度范围内,不同树种的邻域物种多样性随研究尺度变化具有不同的表现,在31~50 m的尺度上,大多数树种主要表现为多样性中性种。4)大、中、小径级个体都在0~10 m的尺度上对邻域物种多样性有促进作用,小径级个体可达14 m。在21~50 m的尺度上,中、小径级个体以促进作用为主,大径级个体以中性作用为主。5)不同径级中的物种的多样性结构在0~20 m尺度上有差异,受物种径级影响,在21~50 m尺度上没有差异,均以多样性中性种为主。6)在0~10 m尺度上,径级较大的个体对邻域较小径级中的物种的不对称性竞争作用效果不显著,不对称性竞争作用主要表现在14~20 m的尺度上,径级差越大效果越显著。【结论】长白山阔叶红松林群落的物种多样性格局受生境过滤、树种特性、径级结构和种间竞争的共同影响,具有显著的尺度效应。在森林经营过程中,应考虑不同尺度上的生态学过程,合理配置树种和径级结构,促进物种生态位分化和减少不对称竞争,以提高森林的生物多样性和资源利用效率。 展开更多

关键词 单物种-面积关系 生境过滤 径级效应 物种多样性

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东北温带森林林分结构与生产力关系研究 被引量：23

4

作者 吴兆飞 张雨秋 +3 位作者 张忠辉 何怀江 张春雨 赵秀海 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期48-55,共8页

【目的】探讨林分结构与森林生产力之间的关系及其驱动机制,为合理改善林分结构,优化森林生态系统功能,提高林分生产力提供科学依据。【方法】以东北地区温带森林为研究对象,采用机械布点的方式在东北地区7座温带森林分布的主要山脉上... 【目的】探讨林分结构与森林生产力之间的关系及其驱动机制,为合理改善林分结构,优化森林生态系统功能,提高林分生产力提供科学依据。【方法】以东北地区温带森林为研究对象,采用机械布点的方式在东北地区7座温带森林分布的主要山脉上设置了327个调查取样点,调查面积共计32.7 hm^2。研究以26 348株活立木的野外调查数据为基础,利用结构方程模型探讨了基于大尺度条件下物种多样性和结构多样性对森林生产力的作用路径和大小,分析了温度、降水和林分优势高与森林生产力之间的关系及其驱动机制。【结果】在结构方程模型中:(1)物种多样性和结构多样性与生产力之间的关系都呈显著正相关,且二者间有很强的相关性;(2)温度和降水对生产力没有直接影响,而是分别通过影响结构多样性和物种多样性作用于生产力;(3)林分优势高对生产力也无直接影响,通过影响林分结构作用于森林生产力,且影响比温度和降水更大。【结论】中国东北温带森林林分生产力的直接驱动因子是结构多样性和物种多样性,气候和林分优势高是通过作用于林分结构间接影响森林生产力。研究结果为东北地区温带森林的可持续经营和管理提供了理论依据,具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 温度 降水 林分优势高 物种多样性 结构多样性 林分生产力 结构方程模型

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基于克里金插值法的湖南省慈利县森林碳储量专题图研究 被引量：9

5

作者 杜雪 王景弟 +2 位作者 白彦锋 杜志 孟京辉 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期198-204,共7页

基于2014年湖南省慈利县森林资源二类调查的结果,利用生物量换算因子连续函数法以及不同森林类型的碳含量,求得慈利县森林碳储量,并利用地统计学中普通克里金(Kriging)插值的方法,基于最优的半变异函数绘制湖南省慈利县森林碳密度分布... 基于2014年湖南省慈利县森林资源二类调查的结果,利用生物量换算因子连续函数法以及不同森林类型的碳含量,求得慈利县森林碳储量,并利用地统计学中普通克里金(Kriging)插值的方法,基于最优的半变异函数绘制湖南省慈利县森林碳密度分布专题图。结果表明,在6种常用的半变异函数中,指数模型作为半变异函数的预测精度较高,决定系数(R^(2))为0.756,残差平方和(SSR)为0.0007,很好地反映了研究区森林碳密度的空间结构特征,结果显示慈利县的中北部、西南部和东部的碳密度较高,大于18.84 t·hm^(-2),其余地方的碳密度较低,小于15.77 t·hm^(-2)。插值结果显示,碳密度在11.19~14.33 t·hm^(-2)的面积最大,达到慈利县总面积的22%;其次为18.84~21.98 t·hm^(-2),达到全县总面积的16.35%;碳密度在14.33~15.77 t·hm^(-2)以及17.40~18.84 t·hm^(-2)的面积较少,分别占到全县总面积的13.54%和11.58%;碳密度大于28.83 t·hm^(-2)的面积最少,仅占1.76%。可见慈利县主要林分的碳密度还是处于较低水平,林分质量差,不能有效地发挥森林固碳功能,需要开展科学经营改善林分结构与树种组成,实现固碳能力的提升。研究湖南省慈利县森林植被碳储量、碳密度及其地理空间区域分布特征,为慈利县森林碳汇经营、林业碳汇核算和政府科学决策提供科学依据。 展开更多

关键词 碳储量 普通克里金 块金系数 森林经营

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青海省东北部森林林下物种多样性的驱动因素 被引量：6

6

作者 胡彦雯 林森炫 +3 位作者 陈贝贝 赵秀海 张春雨 匡文浓 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期28-37,共10页

【目的】青藏高原是对全球气候变化响应最敏感的区域之一,青海省东北部是整个青藏高原乔木林的重要分布区域,探讨青海省东北部森林林下物种多样性的驱动机制,可以为气候变化条件下的物种多样性保护和森林经营管理提供科学依据。【方法... 【目的】青藏高原是对全球气候变化响应最敏感的区域之一,青海省东北部是整个青藏高原乔木林的重要分布区域,探讨青海省东北部森林林下物种多样性的驱动机制,可以为气候变化条件下的物种多样性保护和森林经营管理提供科学依据。【方法】以青海省东北部森林为研究对象,基于29个乔木样方、116个灌木样方和116个草本样方林下物种多样性的野外调查数据,利用广义最小二乘法(GLS)分析林下物种多样性和生物(林分结构)、非生物因素(包括气候、地形和土壤等)之间的关系。【结果】(1)青海省东北部森林群落树种组成单一,多以纯林为主,物种多样性主要由林下植被贡献。29个乔木样方共调查到维管植物108种,隶属44科89属,物种组成以蔷薇科、忍冬科和小檗科植物为主。林下层中,草本物种多样性显著高于灌木物种多样性(P<0.001)。(2)气候和林分结构是影响林下物种多样性最重要的驱动因素,相对影响分别占34.9%和26.2%。(3)灌木层和草本层物种多样性的关键驱动因素不同,灌木层物种多样性主要受林分结构影响(44.0%),而草本层物种多样性主要受到土壤(28.8%)和气候(28.2%)等非生物因素的影响。【结论】青海省东北部森林群落林下灌木层植被和草本层植被物种多样性的驱动机制存在差异,因此,在生物多样性保护和森林经营管理过程中应当充分考虑不同层次物种的反馈机制。 展开更多

关键词 青藏高原 森林生态 物种多样性 林分结构 地形因素 气候因素 土壤因素

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基于混合效应和分位数回归的温带针阔混交林树高与胸径关系研究 被引量：3

7

作者 程雯 武晓昱 +3 位作者 叶尔江·拜克吐尔汉 王娟 赵秀海 张春雨 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期28-39,共12页

【目的】基于非线性回归和广义模型构建不同分位数回归和混合效应的树高预测方程,并对比分析非线性模型、不同分位点(τ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9)模型、广义模型及非线性混合效应模型的拟合效果和预测精度,为研究林分生长... 【目的】基于非线性回归和广义模型构建不同分位数回归和混合效应的树高预测方程,并对比分析非线性模型、不同分位点(τ=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9)模型、广义模型及非线性混合效应模型的拟合效果和预测精度,为研究林分生长和收获提供理论依据。【方法】本研究以吉林蛟河地区针阔混交林的主要树种(红松、色木槭、紫椴和水曲柳)为研究对象,基于21.12 hm2样地数据,首先在11个广泛使用的树高方程基础模型中选定基础模型;其次探究林分变量对树高的影响并构建含林分变量的广义模型;最后在基础模型和广义模型的基础上,构建分位数模型,同时考虑样方效应对树高的影响,构建混合效应模型。【结果】(1)各树种均以Richards模型拟合精度更高,且具有生物学意义,选定为基础模型;考虑林分变量与树高的相关性以及模型收敛性,加入优势木高建立的广义模型能显著提高拟合效果。(2)各树种均为中位数τ=0.5时模型拟合效果最佳,且与非线性回归预测精度相近,红松、色木槭、紫椴和水曲柳最高R^(2)值分别为0.811、0.809、0.724和0.617,广义中位数回归预测能力得到进一步提高,R^(2)值分别为0.891、0.874、0.858和0.627。(3)混合效应模型相对其他模型能显著提高预测精度,其中基础混合模型略优于广义混合模型,4个树种R^(2)值达到0.937、0.919、0.906和0.643,表明包含样方效应的混合模型能得到更准确更稳定的预测结果。【结论】与传统方法建立的基础模型和广义模型以及两者的中位数回归模型相较,基于非线性混合效应构建的树高-胸径模型预测精度更高,其中基于基础混合效应构建的吉林蛟河地区混交林树高-胸径模型更具优越性和稳定性。 展开更多

关键词 分位数回归 树高-胸径模型 混合效应模型 广义模型 针阔混交林

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马尾松人工林碳储量密度控制图研建及应用研究 被引量：4

8

作者 李宇昊 牛青云 孟京辉 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期136-145,共10页

[目的]马尾松是我国重要的人工林树种,不但发挥着重要的经济效益,而且在固碳释氧,应对气候变化等生态服务方面发挥着重要的作用。开展抚育间伐,调控林分密度是人工林经营过程中的重要手段,而当前马尾松人工林抚育间伐存在“定性”不“... [目的]马尾松是我国重要的人工林树种,不但发挥着重要的经济效益,而且在固碳释氧,应对气候变化等生态服务方面发挥着重要的作用。开展抚育间伐,调控林分密度是人工林经营过程中的重要手段,而当前马尾松人工林抚育间伐存在“定性”不“定量”的问题,制约着经营目标的实现。本研究拟构建马尾松人工林碳储量密度控制图,实现马尾松人工林抚育间伐过程中的精准化。[方法]首先,以湖南省马尾松人工纯林为研究对象,基于森林资源连续清查(一类清查)数据,以Reineke自然稀疏模型为基础,构建湖南省马尾松基本密度控制图。其次,将碳储量等高线加入到基本密度控制图上,构建了碳储量密度控制图,增加了以碳储量调控为目标的密度调控功能。再次,基于所构建的密度控制图,以湖南慈利县为例,对马尾松人工林的林分密度合理性进行诊断,生成密度诊断图,并提出相关经营建议。[结果]湖南省慈利县(1)绝大部分马尾松人工林的密度高于合理密度区间,林木对有限的光照、温度、水分等自然资源产生强烈竞争,甚至有些林分会产生严重的自然枯死现象,亟待开展抚育间伐,降低林分密度;(2)少部分林分位于合理密度区间范围内,此时的林分能够充分利用自然资源,林木个体之间处于互相促进的状态;(3)少部分林分密度低于最优密度下限,此时的林地空间没有得到充分的利用,造成林地资源的浪费,亟待开展林下补植作业。[结论]本研究所构建的马尾松林分密度控制图,能够精准指导森林抚育,此外还能够对森林经营单位的林分密度合理性进行诊断,形成林分密度诊断图,进而为合理经营措施的制定提供依据。 展开更多

关键词 马尾松人工林 Reineke自然稀疏 马尾松碳储量密度控制图 密度诊断图

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基于非线性混合效应模型的东北红松树高-胸径关系

9

作者 李欣宇 叶尔江·拜克吐尔汉 +3 位作者 王娟 张新娜 张春雨 赵秀海 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第3期38-48,共11页

【目的】构建红松非线性混合效应树高-胸径模型,并对比分析不同抽样方法和不同抽样数量对模型预测精度的影响,为研究红松的生长发育规律提供理论依据。【方法】基于吉林省蛟河地区与黑龙江省凉水地区两块样地合计4 441组红松数据,将数... 【目的】构建红松非线性混合效应树高-胸径模型,并对比分析不同抽样方法和不同抽样数量对模型预测精度的影响,为研究红松的生长发育规律提供理论依据。【方法】基于吉林省蛟河地区与黑龙江省凉水地区两块样地合计4 441组红松数据,将数据随机分为建模数据(80%)和检验数据(20%)。对常见的15个树高-胸径模型进行拟合,筛选效果最佳的模型作为基础模型,并将胸高断面积、优势木平均高和林分平均胸径加入基础模型,构建最优广义模型。同时,引入样方水平的随机效应,分别构建基础混合效应模型和广义混合效应模型,并评价两个固定效应模型与两个混合效应模型的拟合能力和预测精度。使用检验数据验证模型预测精度,采用固定效应模型的平均水平预测(FPA)、混合模型的总体平均响应预测(MPA)和主体响应预测(MPS)3种预测类型进行比较。此外,对混合模型在随机抽取、抽胸径最大、抽胸径最小和抽取平均木(胸径接近平均值的样本)4种抽样方案下的预测精度和样本数量关系进行分析。【结果】(1)Prodan模型为最优基础模型(R2、RMSE、MAE分别为0.841、3.335 m、2.492 m),加入林分平均胸径、优势木平均高和胸高断面积的广义模型预测精度更高(R2、RMSE、MAE分别为0.914、2.449 m、1.816 m)。引入样方随机效应后,模型的精度显著提升(基础混合效应模型R2、RMSE、MAE分别为0.961、1.652 m、1.231 m,广义混合效应模型R2、RMSE、MAE分别为0.958、1.719 m、1.288 m)。(2)通过检验数据验证模型精度,结果表明模型预测精度均表现为MPA>FPA>MPS,广义模型预测精度总体优于基础模型。(3)4种抽样方案中,抽取平均木的抽样方法表现最佳,当抽取8株时,预测能力最优;在实际应用中,考虑人工成本与经济成本,抽取5株平均木测量树高以估计随机参数的方法亦合理可行。【结论】将林分因子和样方效应引入基础模型能够显著提高红松树高-胸径模型的精度,采用抽取平均木的抽样方法预测精度更高。本研究探讨了非线性混合效应模型下红松树高与胸径的关系,为精准预测东北主要建群种红松树高值以及后续实地调查与经营管理提供理论基础与实践参考。 展开更多

关键词 红松 树高-胸径模型 广义模型 非线性混合效应模型 抽样设计

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氮添加对东北人工幼龄混交林土壤呼吸的影响

10

作者 曹星淼 郭超群 +3 位作者 张新娜 王娟 程艳霞 张春雨 《生态学报》 北大核心 2025年第8期3874-3886,共13页

测定并比较短期氮添加下土壤总呼吸、异养呼吸和自养呼吸速率,分析环境条件对幼龄林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的影响,以期揭示未来氮沉降对东北地区幼龄林的土壤呼吸及碳循环影响。以东北舒兰人工混交幼龄林为研究对象,设计了3种模拟... 测定并比较短期氮添加下土壤总呼吸、异养呼吸和自养呼吸速率,分析环境条件对幼龄林土壤异养呼吸和自养呼吸速率的影响,以期揭示未来氮沉降对东北地区幼龄林的土壤呼吸及碳循环影响。以东北舒兰人工混交幼龄林为研究对象,设计了3种模拟氮添加处理:对照(CK,0 kg/hm^(2))、低氮(LN,50 kg/hm^(2))及高氮(HN,100 kg/hm^(2)),于2021—2023年生长季测定土壤呼吸速率、土壤pH值及细根生物量密度,分析不同氮添加条件下土壤呼吸及其组分的呼吸速率与土壤温度、土壤pH值、细根生物量密度之间的关系。研究结果:(1)氮添加水平对土壤呼吸组分有显著影响,但未显著改变异养呼吸和自养呼吸的贡献率。其中低氮处理对土壤呼吸及其组分的呼吸速率都有促进作用,高氮处理则主要通过加强土壤酸化制约土壤异养呼吸速率来抑制土壤总呼吸速率。(2)氮添加改变了土壤环境(如土壤温度、土壤5 cm体积含水量、土壤pH值等)和植物细根的生长。低氮处理显著促进了幼树的生长,增加了土壤中的细根生物量密度,而高氮则呈现出相反的作用。不同氮添加处理均能提高土壤酸化程度,但高氮处理较低氮处理的作用更强。(3)土壤温度、细根生物量密度以及土壤pH值都与土壤呼吸速率显著正相关,其中土壤温度与土壤总呼吸及土壤异养呼吸速率呈显著指数相关关系,解释了土壤呼吸速率变异的20.2%—45.4%,是土壤呼吸速率的主要影响因子。研究结果强调了氮添加通过影响土壤环境及植物细根生物量密度而显著作用于土壤呼吸速率的驱动机制。不同氮添加处理中,低氮处理下土壤呼吸速率显著增加,高氮处理则降低,表明了未来氮沉降的改变会对土壤碳循环产生巨大影响。实验期内,土壤体积含水量的变化对土壤呼吸速率解释较差,氮添加作用下土壤酸化加重,与以往的研究结论不一致;氮添加、土壤pH值及细根生物量密度对土壤异养呼吸的贡献率都未产生显著影响,未来需要做进一步地探索和解释。 展开更多

关键词 土壤呼吸 模拟氮添加 细根生物量密度 土壤PH

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吉林蛟河阔叶红松林树种空间分布格局及其种间关联性 被引量：10

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作者 姚杰 张春雨 赵秀海 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期23-31,共9页

【目的】群落水平上研究28个物种在不同尺度下种群空间分布格局及其种间空间关联性,明确温带森林群落物种共存与生物多样性维持机制。【方法】基于吉林蛟河阔叶红松林30 hm^2动态监测样地数据,运用空间点格局分析方法,分别采用完全空间... 【目的】群落水平上研究28个物种在不同尺度下种群空间分布格局及其种间空间关联性,明确温带森林群落物种共存与生物多样性维持机制。【方法】基于吉林蛟河阔叶红松林30 hm^2动态监测样地数据,运用空间点格局分析方法,分别采用完全空间随机零模型和异质性泊松零模型分析不同尺度种群空间分布格局及其种间关联性。【结果】基于完全空间随机零模型的种群空间分布格局分析显示,本研究中的28个物种均表现出空间聚集格局,表明总体空间分布格局的非随机性;基于异质性泊松零模型的种群空间分布格局分析结果表明聚集分布格局主要出现在较小尺度(0~10 m),随研究尺度增加,种群聚集所占比例迅速降低,随机分布和均匀分布成为主要的分布格局类型;分离和部分重叠类型是主要的种间关联类型,混合种间关联类型所占比例较低;多数尺度上,种间相互排斥所占比例高于种间相互吸引,表明不同物种个体之间在空间上趋向于分离,种间个体直接相互作用的机会少,表现为种间分离格局。【结论】本研究表明种内聚集和种间分离是该研究群落主要空间构型,物种间的空间分离减弱种间竞争,阻止或减缓竞争优势物种对竞争劣势物种的竞争排除作用有利于维持物种共存,促进生物多样性维持。 展开更多

关键词 物种空间分布 种间关联 空间点格局分析 阔叶红松林 物种共存

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采伐强度对东北针阔混交林生态系统碳储量的影响

12

作者 杨清雷 何怀江 +2 位作者 王娟 程艳霞 张春雨 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第6期1-9,共9页

【目的】抚育采伐是改善林分质量、优化林分结构的重要森林经营方式,对调控森林生态系统固碳能力具有显著影响。目前关于天然混交林生态系统层面碳储量对不同采伐强度的响应规律尚未形成一致的结论。本研究旨在探究不同采伐强度下针阔... 【目的】抚育采伐是改善林分质量、优化林分结构的重要森林经营方式,对调控森林生态系统固碳能力具有显著影响。目前关于天然混交林生态系统层面碳储量对不同采伐强度的响应规律尚未形成一致的结论。本研究旨在探究不同采伐强度下针阔混交林生态系统碳储量的动态变化,为合理选择采伐强度,提升森林碳汇能力提供理论依据。【方法】于2011年建立轻度采伐(强度17.3%)、中度采伐(强度34.7%)、重度采伐(强度51.9%)样地及对照样地,计算2021年生态系统各组分的碳储量,分析采伐后10年间森林碳储量的动态变化,揭示森林生态系统碳储量对不同采伐强度的响应规律。【结果】采伐10年后,森林生态系统碳储量随着采伐强度的增大呈上升趋势(轻度采伐为333.72t/hm^(2),中度采伐为358.48t/hm^(2),重度采伐为386.93t/hm^(2))。不同采伐强度样地的森林生态系统碳储量无显著差异,但重度采伐样地中乔木层碳储量显著低于对照样地,而轻度采伐样地与对照样地无显著差异(轻度采伐样地乔木层碳储量是对照样地的1.09倍)。灌木碳储量在中度采伐样地显著高于对照样地(p<0.05);而草本碳储量在重度采伐样地显著低于对照样地(p<0.05)。土壤碳储量在不同采伐强度下无显著差异,但随采伐强度的增加呈上升趋势,这是生态系统碳储量呈增长趋势的主要原因之一。【结论】20%以内的抚育采伐强度既可实现林分结构调整目标,又能促进森林生态系统植被层碳储量积累,采伐后10年已恢复至对照样地水平。从生态系统层面考虑,若纳入土壤等其他碳组分,采伐强度对生态系统总碳储量没有显著影响。因此,应综合考虑生态系统各组分的恢复状态,选择最合适的采伐强度进行抚育。本研究的时间跨度为10年,相对于森林的生长周期较短,后续还需在更长的时间尺度上评价生态系统碳储量的变化规律。 展开更多

关键词 针阔混交林 采伐强度 碳储量 森林生态系统 森林经营

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基于手持激光雷达的人工侧柏纯林冠层空间互补性

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作者 胡蕾 刘茜紫 +3 位作者 耿燕 余世有 姜俊 陈玲 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第4期61-73,共13页

【目的】探讨手持激光雷达在冠层空间互补性研究中的适用性,分析冠层空间互补性的影响因素及其对单木生长量的影响,为优化侧柏纯林的林分结构并提高生产力提供参考。【方法】基于地面实测数据验证手持激光雷达点云数据的精度,评估其在... 【目的】探讨手持激光雷达在冠层空间互补性研究中的适用性,分析冠层空间互补性的影响因素及其对单木生长量的影响,为优化侧柏纯林的林分结构并提高生产力提供参考。【方法】基于地面实测数据验证手持激光雷达点云数据的精度,评估其在冠层空间互补性研究中的可行性;以邻域树木性状变异、邻体密度、土壤因子和地形因子为解释变量,运用线性相关分析和全子集回归模型探讨解释变量与冠层空间互补性之间的相关关系;采用结构方程模型解析冠层空间互补性在解释变量影响目标树生长量过程中的中介作用。【结果】(1)手持激光雷达提取的胸径、树高和冠幅与野外实测值呈显著正相关(P<0.001),表明其参数精度适用于冠层空间互补性研究。(2)树冠形状变异(P<0.001)、树冠大小变异(P<0.01)和树木高度变异(P<0.001)对冠层空间互补性具有显著的促进作用;株数密度(P<0.001)同样也具有显著正效应;坡向(P<0.05)与坡度(P<0.05)能显著影响冠层空间互补性;土壤全磷(P<0.05)、全钾(P<0.01)、有效磷(P<0.05)、有效钾(P<0.05)含量和土壤容重(P<0.05)均显著负向影响冠层空间互补性。全子集模型结果表明,邻域树木性状变异和土壤因子为冠层空间互补性变异的主要驱动因素,解释量分别占总解释量的40.75%和31.64%。(3)冠层空间互补性显著促进目标树胸径生长(P<0.01)。结构方程模型结果表明,邻域树木性状变异、邻体密度、土壤和地形因子均可通过冠层空间互补性间接影响目标树生长。【结论】冠层空间互补性在人工侧柏纯林中普遍存在,并受到生物和非生物因子的共同影响,这些因子通过冠层空间互补性间接促进了树木的生长。基于本研究结果,建议在种植侧柏时,应优先选择阴坡且土壤养分丰富的区域;对于已建成的人工侧柏纯林,可通过定期修剪侧柏、增加树木间垂直方向差异的方式促进胸径的生长。 展开更多

关键词 冠层空间互补性 胸径生长量 手持激光雷达 纯林 侧柏

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北京平原地区主要造林树种叶片氮磷再吸收及生态化学计量特征 被引量：7

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作者 陈贝贝 杨浩 姜俊 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期8-15,共8页

【目的】通过分析北京平原地区主要造林树种叶片氮(N)和磷(P)再吸收及生态化学计量特征,探讨不同树种对平原造林地生境的生态适应及养分利用机制。【方法】以刺槐、千头椿、旱柳、毛白杨、白蜡和油松等主要造林树种为研究对象,测定其新... 【目的】通过分析北京平原地区主要造林树种叶片氮(N)和磷(P)再吸收及生态化学计量特征,探讨不同树种对平原造林地生境的生态适应及养分利用机制。【方法】以刺槐、千头椿、旱柳、毛白杨、白蜡和油松等主要造林树种为研究对象,测定其新鲜叶、凋落叶的N、P含量,计算叶片N、P再吸收率并分析其与叶片、土壤养分指标的关系。【结果】刺槐的叶片N含量最高,旱柳的叶片P含量最高;白蜡叶片的N∶P显著高于其他树种(P<0.05),毛白杨叶片的N∶P最低,刺槐、千头椿、旱柳和油松之间叶片N∶P差异不显著。不同树种凋落叶N、P含量及N∶P与新鲜叶养分相关性不同。刺槐叶片N再吸收率和千头椿叶片P再吸收率显著高于其他树种,多数树种的叶片N再吸收率或P再吸收率与其凋落叶养分含量表现出显著负相关。【结论】刺槐、旱柳、白蜡和油松的生长受到P限制,千头椿和毛白杨生长受到N限制。树种能通过叶片N、P再吸收来适应养分限制环境。建议在平原林养护中加强林分结构调整、凋落叶归还林地、人工补植补造等措施以改善平原林养分限制状况。 展开更多

关键词 北京平原地区 造林树种 叶片 养分再吸收率 化学计量比

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东北主要树种幼树叶片功能性状对模拟氮沉降的响应

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作者 白涵 郝珉辉 +3 位作者 何怀江 张新娜 张春雨 赵秀海 《林业科学》 北大核心 2025年第5期23-32,共10页

【目的】以东北森林10个主要树种幼树为研究对象,探讨其叶片功能性状对氮添加的响应差异,旨在阐明不同树种对氮沉降的适应策略,为该地区森林生态系统氮沉降管理提供科学依据。【方法】在吉林舒兰生物多样性控制试验样地,以东北森林常见... 【目的】以东北森林10个主要树种幼树为研究对象,探讨其叶片功能性状对氮添加的响应差异,旨在阐明不同树种对氮沉降的适应策略,为该地区森林生态系统氮沉降管理提供科学依据。【方法】在吉林舒兰生物多样性控制试验样地,以东北森林常见的10个主要树种(白桦、红松、胡桃楸、怀槐、黄檗、蒙古栎、色木槭、水曲柳、紫椴和云杉)2~3年生幼树为对象,进行氮添加对叶片功能性状影响的试验。试验于2021—2022年夏天用喷施尿素(CH_(4)N_(2)O)来模拟氮沉降,共设置3个氮沉降梯度,其浓度分别为0(CK对照)、50(LN低氮)和100 kg·hm^(-2)a^(-1)(HN高氮)。在每年最后一次氮添加后采取叶片样本,测定8个叶片功能性状指标(叶面积、比叶面积、叶干物质含量、叶碳含量、叶氮含量、叶磷含量、叶氮磷比和叶碳氮比)并进行比较。【结果】1)植物叶片功能性状对不同氮添加处理均表现出显著响应(P<0.05),叶氮含量、比叶面积和叶磷含量在氮添加下显著增加,叶干物质含量、叶氮磷比和叶碳氮比则显著减少(P<0.05)。叶片功能性状间也存在相关性,比叶面积与叶面积和叶氮含量显著正相关(P<0.05),但与叶干物质含量显著负相关(P<0.05)。2)不同树种的植物叶片功能性状对氮添加的响应不同,例如只有白桦、红松和黄檗的叶面积对氮添加有显著响应(P<0.05),其他树种均无显著变化,但所有树种的叶磷含量都对氮添加显著响应(P<0.05)。3)不同类型的树种采取不同的生存策略。以白桦、胡桃楸为代表的阔叶树种通过增加叶氮含量和比叶面积,提升光合效率,以促进快速的生长;而针叶树种红松和云杉则生长相对缓慢,维持较高的叶干物质含量。【结论】氮添加对不同树种幼树叶片功能性状的有差异化影响,在氮添加下,该地幼树叶片资源获取型功能性状如比叶面积增加;阔叶树种通过提高叶片氮含量和比叶面积以增强资源获取能力,而针叶树种则调整叶干物质含量强化资源保守策略,从而适应氮富集环境。这些发现为理解氮沉降对森林生态系统的影响提供了重要依据,并为合理选择氮利用率较高的树种等森林管理实践提供指导。 展开更多

关键词 氮沉降 功能性状 叶经济谱 变异

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东北阔叶红松林净初级生产力模拟及参数优化

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作者 王雪瑞 岳庆敏 +3 位作者 郝珉辉 何怀江 张春雨 赵秀海 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第9期1-13,共13页

【目的】本研究旨在通过优化生物地球化学循环模型(Biome-BGC)的参数估计,提高东北阔叶红松林净初级生产力(NPP)的模拟精度,并探讨关键敏感参数对NPP的影响机制。【方法】以中国东北阔叶红松林为研究对象,基于中分辨率成像光谱仪获取的... 【目的】本研究旨在通过优化生物地球化学循环模型(Biome-BGC)的参数估计,提高东北阔叶红松林净初级生产力(NPP)的模拟精度,并探讨关键敏感参数对NPP的影响机制。【方法】以中国东北阔叶红松林为研究对象,基于中分辨率成像光谱仪获取的叶面积指数数据,结合参数估计模型(PEST),对Biome-BGC模型中针叶树和阔叶树的28个生理生态参数进行优化,并评估参数敏感性。通过对比优化前后的模拟结果,使用线性回归模型评价NPP模拟精度的变化;同时,运用结构方程模型量化高敏感性参数(敏感性指数>0.2)对模拟NPP的影响路径。【结果】(1)参数优化后,模拟NPP的拟合优度显著提高(p<0.01),决定系数由0.15提升到0.31,均方根误差降低了59%。(2)针叶树和阔叶树共有的高敏感性参数包括:植物受火灾影响的年死亡率、最大气孔导度、边界层导度和二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)中的叶氮含量。(3)结构方程模型的结果显示,Rubisco中的叶氮含量和最大气孔导度是影响模拟NPP的主要参数,分别通过羧化限制作用和二氧化碳扩散限制调控光合能力。然而,气孔导度的调控作用易受环境条件影响,可能对光合作用产生促进或抑制作用。【结论】在Biome-BGC模型的参数优化过程中,结合观测数据与PEST模型,重点关注Rubisco中的叶氮含量和最大气孔导度等关键参数,可显著提升NPP模拟的精度和效率。本研究为东北阔叶红松林生态系统碳循环模拟和植被参数研究提供了理论依据和方法支持。 展开更多

关键词 净初级生产力 Biome-BGC模型 PEST模型 参数优化 阔叶红松林

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长白山次生杨桦林种群空间点格局及密度制约效应 被引量：17

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作者 安璐 吴兆飞 +2 位作者 范春雨 张春雨 赵秀海 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1461-1471,共11页

以长白山5.2 hm2次生杨桦林样地为研究对象,利用空间点格局分析的双相关函数g(r)以及随机标签零模型和案例—对照设计法,探讨了树木种群空间格局及其密度制约效应。研究结果表明:生境异质性对不同生活型以及不同树种的成熟个体在大尺度... 以长白山5.2 hm2次生杨桦林样地为研究对象,利用空间点格局分析的双相关函数g(r)以及随机标签零模型和案例—对照设计法,探讨了树木种群空间格局及其密度制约效应。研究结果表明:生境异质性对不同生活型以及不同树种的成熟个体在大尺度范围上具有强烈影响。剔除生境异质性带来的影响后,在14个常见树种中有12个树种在小尺度上呈显著的空间聚集分布格局;随着空间尺度的增加聚集性分布树种数量急剧下降,在18 m尺度上聚集率下降到0。全部14个常见树种均呈现出显著的密度制约效应,表明密度制约是调节温带森林树木种群空间结构的主要作用机制。此外,密度制约与物种多度呈负相关,与亚林层和灌木层树种的同种聚集强度呈正相关。并且随着空间尺度增大受密度制约影响的树种百分比逐渐减小,14个常见树种中有11个在0—1 m处达到最大的密度制约强度。 展开更多

关键词 次生杨桦林 生境异质性 空间格局 密度制约

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长白山阔叶红松林乔木幼苗组成及多度格局的影响因素 被引量：19

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作者 邱华 舒皓 +4 位作者 吴兆飞 李明鲁 殷正 张春雨 赵秀海 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2049-2056,共8页

以长白山原始阔叶红松林样地为平台,以样方中胸径小于1 cm的乔木幼苗为研究对象,基于2018年两次的幼苗调查数据,利用广义线性混合模型分析影响群落乔木幼苗多度的生物邻体和生境因素。结果表明:该样地所有幼苗样方共调查到10064株乔木幼... 以长白山原始阔叶红松林样地为平台,以样方中胸径小于1 cm的乔木幼苗为研究对象,基于2018年两次的幼苗调查数据,利用广义线性混合模型分析影响群落乔木幼苗多度的生物邻体和生境因素。结果表明:该样地所有幼苗样方共调查到10064株乔木幼苗,累计17个物种,分属9科9属,水曲柳幼苗多度极高,在乔木树种幼苗中占优势地位;在群落水平,幼苗多度与异种大树效应、草本密度和林冠开阔度呈显著正相关,与草本盖度和土壤含水量呈显著负相关;在物种水平,水曲柳和紫椴幼苗多度的影响因素与群落水平筛选后的结果一致,红松幼苗多度与异种大树效应呈正相关,与同种大树效应及林冠开阔度呈负相关。该研究证实了生物邻体和生境因素共同影响幼苗多度格局,并且生物邻体和生境因素的相对重要性随幼苗物种种类不同而变化。 展开更多

关键词 阔叶红松林 广义线性混合效应模型 乔木幼苗多度 生物邻体 生境因素

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阔叶红松林功能多样性与森林碳汇功能关系 被引量：19

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作者 郝珉辉 代莹 +2 位作者 岳庆敏 范春雨 张春雨 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期68-76,共9页

【目的】阐明生物多样性与生态系统功能关系及其作用机制,不仅具有重要的生态理论价值,同时能够为以“生物多样性与生态系统功能同步提升”为目标的森林多功能经营提供科学理论支撑。然而阔叶红松林中生物多样性如何影响森林碳汇功能目... 【目的】阐明生物多样性与生态系统功能关系及其作用机制,不仅具有重要的生态理论价值,同时能够为以“生物多样性与生态系统功能同步提升”为目标的森林多功能经营提供科学理论支撑。然而阔叶红松林中生物多样性如何影响森林碳汇功能目前并不十分清楚,本研究旨在揭示功能多样性和功能组成对森林碳汇功能的影响机制,为促进阔叶红松林“固碳增汇”提供理论依据。【方法】以吉林蛟河30 hm^(2)阔叶红松林固定样地为研究对象,通过采集植物功能性状计算功能多样性和功能组成用于表征生物多样性,并通过结构方程模型检验了生态位互补效应、生物量比率效应以及植被数量效应对生物多样性−森林碳储量和碳增量的影响。【结果】(1)生物多样性是森林碳汇功能的重要影响因素,提高功能多样性有助于提高森林碳增量,提高缓生−保守型性状的组成比例有助于提高森林碳储量,而保持一定的林分密度同样有利于充分地利用资源、提高森林固碳能力。(2)研究结果同时验证了生态位互补效应、生物量比率效应和植被数量效应假说,解释变量共同解释了13%的森林碳储量的变化以及36%的森林碳增量的变化。【结论】碳储量和碳增量是森林生态系统碳汇功能的重要反映和直接体现,本研究在一定程度上揭示了生物多样性与森林碳汇功能关系的作用机制,表明阔叶红松林中生物多样性与碳汇功能的关系格局是多种生态学机制共同作用的结果。研究结果能够为实现阔叶红松林“固碳增汇”以及“生物多样性与生态系统功能同步提升”提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 生物多样性 功能多样性 功能组成 森林碳储量 森林碳汇功能

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吉林蛟河针阔混交林功能性状分布格局及其对地形因素的响应 被引量：9

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作者 夏梦洁 王晓霞 +2 位作者 郝珉辉 赵秀海 张春雨 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2794-2802,共9页

森林群落的构建过程及其内在机制是生态学研究的热点问题。植物功能性状是指能够代表植物的生活史策略,反映植物对环境变化响应的一系列植物属性。通过植物功能性状的分布格局及其对环境因素的响应有助于推测群落的构建过程及其内在作... 森林群落的构建过程及其内在机制是生态学研究的热点问题。植物功能性状是指能够代表植物的生活史策略,反映植物对环境变化响应的一系列植物属性。通过植物功能性状的分布格局及其对环境因素的响应有助于推测群落的构建过程及其内在作用机制。以吉林蛟河21.12hm2温带针阔混交林样地为研究对象,采集并测量了样地内34种木本植物的6种不同的功能性状。以20m×20m的样方为研究单元,通过计算平均成对性状距离指数(mean pairwise trait distance;PW)和平均最近邻体性状距离指数(mean nearest neighbor trait distance;NN)来探讨群落中单个性状和综合性状的分布格局。同时结合地形因子采用回归分析探讨功能性状的分布格局对局域生境变化的响应。基于PW的结果显示:单个性状中除叶面积外,其余性状的分布格局均为聚集分布多于离散分布;基于NN的结果显示:除叶面积和最大树高外,其余性状的分布格局为聚集分布多于离散分布。此外,由6种单个性状组成的综合性状的分布格局同样为聚集分布多于离散分布。基于回归分析的结果显示:森林群落中功能性状的分布格局受到海拔、坡度和坡向等因素的显著影响,而凹凸度的影响则不显著。研究结果表明包括环境过滤和生物相互作用的非随机过程能够影响温带针阔混交林的群落构建过程,中性过程对该区域群落构建过程的影响不显著。 展开更多

关键词 功能性状 功能性状结构 群落构建机制 环境因素

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