北京油松天然林和人工林乔木层生产力与气候因子的关系

以北京松山国家自然保护区内油松天然林和人工林为研究对象,根据冀北地区的油松生物量与胸径的关系,利用树木年轮宽度计算出过去33年中两种林分的生物量和生产力动态,并用当地的气候因子(温度与降雨)与生产力做相关分析,经多元逐步回归,得到了气候因子与生产力的回归方程。结果显示:①该地区油松天然林和人工林生物量分别从1980年的50.52 t/hm²和7.74 t/hm²增长到2013年的173.23 t/hm²和114.49 t/hm²,33 a中平均年净生产力分别为3.72 t/(hm²·a)和3.23 t/(hm²·a); ②气候分析表明两种林分乔木层生产力与气候因子均有密切关系:单月气候因子中上年8月温度、当年2月温度和当年6月降雨与油松天然林乔木层净生产力显著正相关; 当年5月降雨和当年1、2月温度与人工林显著正相关。研究表明,松山地区油松天然林乔木层生产力年际变化主要受5—7月降雨和年均气温的综合影响,人工林则更多受1—4月平均气温的影响。     

林窗尺度对侧柏人工林植物多样性的短期影响

【目的】明晰林窗尺度对侧柏人工林植物多样性的短期影响。【方法】在江苏徐州九里山阳坡面调查开设2 a后的3种尺度林窗(半径4 m林窗,编号S; 8 m林窗,编号M; 12 m林窗,编号L)中的植物多样性。【结果】①与对照样地(林窗附近样地)相比,不同尺度林窗内植物种类均有所增加。其中:灌木层植物在L、M、S林窗中分别增加了4种、7种、2种,草本层植物分别增加了4种、1种、3种,更新树种增加了2种、1种、1种。②除S林窗的灌木层外,林窗中的Margalef指数均显著大于对照样地(P<0.05),灌木层Margalef指数的最大值出现在M林窗,草本层中最大值出现在L林窗; L林窗和M林窗中灌木层的Shannon-Weiner指数显著高于对照样地(P<0.05); L林窗草本层的Pielou均匀度指数显著高于对照样地(P<0.05),并随林窗尺度增大基本呈现降低趋势。【结论】与S和L林窗相比,M林窗(半径8 m)对徐州侧柏人工林植物多样性和更新树种的增加有更大的促进作用。     

基于Copula函数和SPEI的广东北江流域干旱频率分析

选取广东北江流域18测站近50年日均温、日降水数据,计算出标准化降水蒸散指数(SPEI),通过游程理论确定干旱历时、烈度、烈度峰值等干旱变量;选用11种概率分布函数对干旱烈度和烈度峰值进行拟合,采用线性矩法估计参数,通过Kolmogorov-Smirnov方法进行拟合优度检验,确定出最佳的概率分布函数,并在此基础上对干旱变量10年一遇设计值进行空间分析。通过Genest-Rivest方法及尾部相关性分析,本文选取具有上尾相关性的GH Copula作为干旱变量的联接函数,并采用相关性指标法估计参数;进而对流域干旱变量联合概率分布进行研究,以期为分析区域水量平衡及防灾减害的干旱风险管理提供科学依据。     

生态文明视角下基于人水和谐的云南干旱研究

2009年以来,云南省发生了严重的连续性干旱。这主要是区域性降雨偏少、气温升高、需水量增加、用水效率低、水资源分布不均和水环境污染等原因造成的。应对云南干旱,必须树牢水资源有限、节约利用和循环开发的理念,加强湖泊河流保护和水利工程建设,创新水务管理,探索水价形成机制,高效配置水资源,构建节水型社会。     

杉木人工林土壤碳、氮、磷化学计量特征对短期氮添加的响应

阐明短期氮添加对杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林土壤化学特征的影响，可为杉木人工林的氮素管理提供科学依据.以11 a和18 a两个年龄杉木人工林的林地土壤为研究对象，在每个林龄林地中随机布设9个400 m2的标准样地，设置0、5、10 g/(m~2·a) 3个氮添加水平，每个氮添加水平包含3个重复样地.2019年4月—11月，每月中旬对各样地进行NH₄NO₃添加处理.在生长季和非生长季，研究林地不同深度(0～20 cm和20～40 cm)土壤中速效氮、总有机碳、全氮、全磷质量比特征及其化学计量比对氮添加的响应.短期氮添加增加了2个林龄林地土壤的硝态氮质量比，并表现出累积效应.与18 a相比，11 a杉木林土壤硝态氮质量比上升幅度更大.短期氮添加一定程度增加了两个林龄林地土壤的总有机碳、全氮和全磷质量比，高氮添加显著增加了11 a杉木林表层土壤(0～20 cm)的总有机碳和全氮质量比.与深层土壤(20～40 cm)相比，表层土壤的变化更明显. 2个林龄林地土壤的碳、氮、磷化学计量比受短期氮添加的影响较小，主要受到土层...     

不同时期谷子对干旱胁迫的响应

为探讨谷子的耐旱规律,以晋谷20号为材料研究了干旱胁迫对抽穗期和灌浆期植株体内脯氨酸与可溶性糖含量、主要抗氧化酶活性的影响。结果表明:抽穗期干旱胁迫组谷子旗叶中脯氨酸与可溶性糖含量分别增加73.84%和29.53%,APX活性升高61.54%,H2O2和MDA含量与对照组接近;灌浆期干旱胁迫组旗叶中H2O2、MDA和脯氨酸含量显著增加,APX、CAT和POD活性升高,但可溶性糖含量显著降低。谷子抽穗期植株具有较强的抗逆能力和自我调节能力,对干旱的适应性较强,而灌浆期对干旱胁迫较为敏感;脯氨酸和APX在谷子干旱胁迫生理中发挥了重要的保护作用。     

间伐对杉木人工林生态系统碳储量的短期影响

【目的】研究不同间伐强度下杉木人工林生态系统碳储量及其分配格局,进一步优化林分经营管理措施,准确评估间伐对杉木人工林生物量和碳储量的短期影响,为提高人工林的碳汇能力提供依据。【方法】以福建省三明市官庄国有林场11年生杉木人工林为研究对象,选择坡度、坡位、土壤条件相对一致的林分,按照完全随机区组试验设计,设置弱度间伐(31%,伐后林分2 250株/hm²,LIT)、中度间伐(45%,伐后林分1 800株/hm²,MIT)、强度间伐(63%,伐后林分1 200株/hm²,HIT)等3种间伐强度;共设置9块20 m×20 m样地,采集深度为1 m剖面内不同土层的土壤;并在样地内每木检尺,利用生物量回归方程对乔木层生物量进行估算,同时实测林下植被和凋落物生物量;通过元素分析仪测定植被和土壤碳含量,并根据碳含量估算碳储量。【结果】间伐后3年,杉木人工林乔木层碳储量随着间伐强度的增加而减小,LIT、MIT、HIT处理样地乔木层碳储量依次为66.16、58.78、49.71 t/hm²;杉木人工林灌木层和草本层的碳储量随着间伐强度的增加而显著增加,分别占生态系统碳储量的0.03%~0.19%和0.01%~0.67%;凋落物层碳储量占生态系统碳储量的2.87%~4.32%,间伐对凋落物层碳储量无显著影响;土壤有机碳储量在不同间伐处理间差异显著(P<0.05),杉木人工林土壤层碳储量随着间伐强度的增加而降低,HIT处理土壤层碳储量较LIT和MIT处理降低了32.07%和1.03%。间伐后3年,杉木人工林生态系统碳储量随着间伐强度增加而显著降低(P<0.05),LIT、MIT和HIT处理样地总碳储量依次为173.85、161.12、121.73 t/hm²。乔木层和土壤层碳储量之和占比超过90.00%,表明乔木层和土壤层是巨大的碳库,且间伐短期降低生态系统总碳储量。【结论】间伐后短期内杉木人工林乔木层、凋落物层和土壤层碳储量随着间伐强度的增加而下降,而灌木层和草本层的碳储量则随着间伐强度的增加而增加,表明间伐3年后试验林地还处于恢复期,杉木人工林间伐短期内会降低生态系统总碳储量。研究结果可部分解释间伐后短期内杉木人工林生态系统各组分碳储量的分布格局,并为研究区的人工林碳汇增加和可持续经营提供科学依据。     

落叶松人工林草本植物群落特征和生物量对氮添加的响应

以华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林幼龄林为研究对象, 设置3个梯度的氮添加水平(0, 20和50 kg N/(ha·a), 即N0, N20和N50), 研究氮添加对人工林草本植物群落特征及地上生产力的影响, 得到以下结果。1) 氮添加改变了土壤微环境, 降低土壤温度、显著地增加土壤水分。2) 氮添加在一定程度上促进落叶松人工林草本植物群落的生长(P>0.05)。与对照组(N0)相比, 植物群落总盖度在N20和N50样方中分别增加6.83%和15.03% (2014 年), 或9.80%和12.94% (2016年), 但草本植物地上生物量的累积无显著变化; 群落总盖度和地上生物量与土壤含水量显著正相关(P<0.05)。3) 氮添加对落叶松人工林草本植物群落的多样性和均匀度无显著影响, 但是低浓度氮添加(即N20)显著地增加单位面积内物种的丰富度(2014年单位面积内物种丰富度在N20样方中增加23.33%, P<0.05)。4) 氮添加对不同植物功能群的影响不同, 其中氮添加促进蓼科和莎草科植物的生长, 抑制禾本科和菊科植物的生长, 对豆科植物无影响, 说明温带落叶松人工林草本植物群落对氮沉降的响应敏感, 氮添加在一定程度上促进草本植物的生长, 同时氮添加改变了草本植物不同功能群间的竞争力。     

杉木人工林凋落物量动态对氮沉降增加的响应

 通过野外模拟试验,研究了杉木人工林凋落物量对氮沉降增加的响应。试验设计为4种处理（N0, N1, N2, N3）,增加氮量分别为0、60 、120 和240 kg·hm^-2·a^-1。通过3 a监测发现,2005年各处理的年凋落量分别是2 427.50、2 238.10、2 286.66和2 599.50 kg·hm^-2,2006年凋落量分别是1 008.83、1 164.10、1 147.30和976.47 kg·hm^-2,2007年凋落量分别是1 557.85、1 445.60、1 595.85和1 555.85 kg·hm^-2。从3 a的试验时间来看,凋落物总量表现为先下降后上升,高氮处理（N3）前期提高凋落物量的作用比较明显,但随后逐渐表现为抑制作用;中氮处理（N2）逐渐表现为增加凋落物量的作用,低氮处理（N1）作用不明显。不同水平的氮沉降处理对凋落物各组分存在不同影响, N2处理对增加叶凋落物量有一定的促进作用,但N1和N3处理表现为抑制作用;氮沉降处理均表现出降低枝和皮凋落量的作用,但对落果和碎屑物有显著的增加作用。     

植物对干旱胁迫响应分子机制的研究进展

植物适应干旱环境,以各种反应维持自身的水分平衡,避免或减轻缺水对细胞的危害.本文从功能蛋白、渗透调节因子、转录因子以及蛋白激酶等方面,简单阐述植物对干旱胁迫响应机制的研究进展.     

云南连年旱灾的社会应对行为构成及变化研究

本文以云南省2009—2013年连年旱灾为例,利用气象数据和报刊资料分别构建了逐月的气象干旱演变序列和逐日的社会应对行为次数序列,通过序列的对比分析得出:4年间气象干旱持续发生,旱情不断叠加,缓解困难,其中以2009—2010年的旱情最为严重;旱灾形成原因复杂多样,主要由大气环流异常配置引起.社会应对行为的多少与气象干旱的严重程度有较大相关性,随着时间推进,社会对干旱的敏感性逐渐增加、从初期的滞后(2~3个月)应对变为及时应对;政府在抗旱救灾中起主导作用,其应对行为占所有行为的79%,第一年以短效应急行为(统筹部署)为主,随着干旱持续,长效减灾行为(水利建设)增加;社会组织主要的应对行为主要是捐赠;灾民个体应对相较而言能力有限,其行为不能通过报刊信息得以全面反映.政府应在后续旱灾防范工作中加强生态建设和提高工农业用水效率.     

云南雨季的旱涝分析及其预报初探

应用天气学方法对云南雨季发生的旱涝进行分析，指出大型环流调整异常，会导致某地区的降水异常，从而发生旱涝的现象，然后用数理统计，通过电子计算机逐步回归处理，建立具有一定实用意义的用于预报旱涝的雨量计算方程。     

近50年云南省怒江、澜沧江流域气象干旱研究

基于怒江、澜沧江云南段31个气象站点1965—2013年的月降水、气温资料,计算两个流域各生物气候区的标准化降水蒸散指数(SPEI)。分析近50年的年、季节、月尺度的干旱过程、干旱发生频率及强度,揭示怒江、澜沧江云南段干旱发生的时空和强度演变特征。结果表明,自20世纪70年代后期以来,研究区季节、月尺度干旱整体上呈显著增加趋势,尤其是冬季;两个流域内各气候区干旱特征的空间分异不明显,干旱发生与全省性的大范围干旱发生较为一致;近50年来,研究区气温的显著升高可能比降水的微弱减少对其干旱变化贡献更大。     

云南大围山常绿阔叶林内苔藓植物的研究

采用无样抽样点四分法对云南大围山自然保护区常绿阔叶林内的苔藓植物作了调查．依据野外样方资料,现知该林内有苔藓植物34科、66属、134种．林内苔藓植物的区系成分丰富,以东亚成分为主,热带成分也极其丰富；生态分布类型复杂多样,其中以腐木和树干附生类型最为丰富．根据Kroeber’s相似性系数分析,大围山自然保护区常绿阔叶林内的苔藓植物区系在科的水平上与浙江百山祖、广西花坪相似程度很高,在属的水平上三地的相似程度较高,而在种一级水平上则相差较远．其中扁枝小锦藓(Brotherella complanata)、弯喙小锦藓(Brotherella curvirostris)、粗拟疣胞藓(Clastobryopsis robusta)、绯服部藓(Sinskea flammeum)、服部藓(Sinskea phaea)、扭叶耳叶藓(Toloxis semitorta)、橙色粗带藓(Trachycladiella aurea)、以及散生粗带藓(Trachycladiella sparsa)八种藓类植物为新拟中文名．     

南亚热带马尾松×红锥混交林红锥的天然更新及环境解释

为揭示影响南亚热带马尾松×红锥混交林下红锥天然更新的关键环境因子,本研究以1983年造林的马尾松×红锥人工林为对象,选取3个研究样地,设置50个2 m×2 m的调查样方,对红锥更新苗、土壤理化性质、林分结构与光环境等展开调查。结果表明,不同样地红锥天然更新密度为(132 353±7 050)～(174 219±15580)株·hm~(-2)。5个高度级红锥更新苗密度差异显著,Ⅰ级最大,Ⅴ级最小,密度随高度级增加而递减。相关分析表明,土壤全磷含量对Ⅰ、Ⅴ级的红锥更新苗有明显的正效应,而对Ⅱ、Ⅲ级更新苗有明显的负效应;红锥Ⅰ级苗与土壤pH值呈极显著正相关;近地层透光系数与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级苗木密度呈负相关,与Ⅴ级呈正相关;林分上层平均叶倾角、近地层叶面积指数则与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级苗木密度呈正相关,与Ⅴ级呈负相关。研究所选择的25个林分结构与土壤环境因子组合对红锥天然更新分布格局的变异解释率达到66.01%,解释效果显著(F=2.022 9,P=0.027)。土壤全磷含量、土壤pH值、海拔高度、林分上层平均叶倾角、近地层叶面积指数、近地层透光系数等6个因子是影响南亚热带红锥天然更新分布格局的关键因子。     

基于ULS、 TLS和超声测高仪的天然次生林中不同林冠层树高估测

【目的】应用不同数据源分析不同林冠层中探测提取树高的异同,探索适用于中国北方天然次生林树高估测的方法。【方法】以东北林业大学帽儿山实验林场中林施业区0.25 hm²样地为研究区域,基于无人机激光雷达(unmanned aerial vehicle laser scanning, ULS)、地基激光雷达(terrestrial laser scanning,TLS)和Vertex IV超声测高仪实测单木树高,根据冠层高度分布(canopy height distribution, CHD)对林冠层进行分层,对不同林冠层(上层和下层)、不同树木类型(针叶树和阔叶树)探测提取的树高进行对比与分析。【结果】由CHD计算得到的冠层分层阈值为8.5 m。树高的离群值大多产生在林冠上层,阔叶树比针叶树更容易产生离群值,ULS比TLS更容易产生离群值。在林冠上层,ULS比TLS估测树高的相对均方根误差(rRMSE)低2.56%,ULS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低2.68%;在林冠下层,ULS仅能探测到少量树木,ULS比TLS探测提取树高的 rRMSE高6.31%,TLS提取针叶树树高的rRMSE比阔叶树低1.16%。【结论】针叶树的树高估测精度普遍高于阔叶树;当TLS和ULS均能对单木进行完全扫描时,具有准确提取树高的潜力;树高离群值多由冠型不规则或相互交叉的阔叶树产生,而大部分针叶树,由于具有规则的冠型,所以产生的离群值较少;基于CHD对林冠层进行划分能够较好地反映不同数据源估测树高的适用范围,具有一定的推广意义。     

滇西北高山松林净第一性生产力的初步研究

本文研究了滇西北高山松林的净第一性生产力。林龄大净第一性生产力小。林龄约４０年的林分，净第一性生产力１２．１９２ｔ／ｈｍ￣２·ａ，林龄约１００年者为１０．０１３ｔ／ｈｍ￣２·ａ；高山松净第一性生产力为９．８４９和５．６２１ｔ／ｈｍ￣２·ａ，占群落净第一性生产力的８０．８４９％和５６．１４％；随着林龄增加，高山松的净策一性生产力及其在群落中所占的比例也逐渐减少，而其它树种的有所增加；在各器官中，叶的净第一性生产力最高，占３４％～３７％，其次为树干木材，占２１．６２％～２７．４４％。     

云南2009—2012年4年连旱的气候成因研究

利用云南124个气象站逐月降水资料、NCEP/NCAR大气环流再分析资料、全球海表面温度(SST)资料以及向外长波辐射(OLR)资料,分析了云南2009—2012年连续4年干旱的气候特征,并从异常大气环流、海温、局地对流等方面分析了4年连续夏季干旱发生的成因.结果表明:①云南2009—2012年干旱是一次持续时间长,跨越春、夏、秋、冬四季、影响范围广的全省性严重干旱,最严重的区域主要是滇中及滇东南.并且是发生在云南降水减少的气候背景下.②2009—2012年夏季500 hPa欧亚地区高、中、低纬度的高度场分布不是很相似,但4年的环流配置形势表明东亚冷空气路径偏东,影响中国西南地区的冷空气偏弱,不利于冷空气南下影响云南.另外2009年和2010年副高位置偏西偏强,云南在其控制之下,不利于降水;而2011年和2012年副高位置偏北偏东,其外围的水汽不易输送到云南.③2009—2012年云南大部地区及其南侧的孟加拉湾地区高度场持续偏高,孟加拉湾附近的印缅槽不活跃或偏弱,也不利于南方水汽向云南界内输送.④El Nino事件发展期、La Nina事件衰弱期以及印度洋海温偏暖时都有利于云南干旱的发生和发展.⑤2009—2012年夏季云南局地及其以南大部地区基本维持低层辐散、高层辐合的垂直散度场配置,不利于上升运动的生成和发展.孟加拉湾及南海一带基本为西北或偏东气流控制,向北输送的水汽较常年偏弱,是造成云南连续4年夏季干旱少雨异常气候的直接原因之一.⑥2009—2012年连续4年夏季云南局地对流相对常年偏弱,这也是云南降水偏少的重要因素之一.     

滇中城市降水特征及其成因分析

基于滇中城市群4个主要城市(昆明、曲靖、玉溪和楚雄)近50年的降水资料, 利用统计分析、小波分析、累计距平和灰色关联度分析等方法, 分析滇中城市降水量的年、季、月变化特征以及影响降水量的各种因子。结果表明, 滇中城市近50年平均降水量为928.1 mm, 整体上呈下降趋势, 并在2009年发生突变; 降水量有干、湿季之分, 雨季(5—10月)降水多, 干季(11月至次年4月)降水少, 最大降水量出现在7月(184.0mm), 最小降水量出现在12月(13.8 mm)。通过小波分析, 发现年降水量呈现22年左右的主周期变化; 夏季降水量呈现以19天为主周期的增减变化, 降水多, 变幅小; 冬季降水量呈现以20天为主周期的增减变化, 降水少, 变幅大。通过灰色关联度分析, 发现自然因子中对降水影响较大的是气温和相对湿度, 人文因子中对降水影响最大的是人口和城市面积, 并且, 自然因子的作用大于人文因子。