目的: 探究青海黄土高寒区4种典型人工林树木(针叶和阔叶2种生活型)叶片的有机碳(OC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量和化学计量特征，及其随生长季阶段(Ⅰ：5月15日—6月15日; Ⅱ：6月15日—7月15日; Ⅲ：7月15日—8月15日)和坡位的变化，为指导青海高寒森林的经营管理提供科学依据。方法: 野外采集华北落叶松、青海云杉、白桦和青杨4种树木叶片样品，室内测定叶片的OC、TN和TP含量，通过正态性检验、单因素方差分析、邓肯多重比较、相关性分析、除趋势对应分析、冗余分析和蒙特卡洛置换检验，探究叶片养分含量及化学计量特征。结果: 4种树木叶片的OC、TN和TP含量平均值(变化范围)分别为591.84(571.19~605.67)、17.76(7.14~27.62)和1.47(0.81~2.65)g ·kg-1，变异系数表现为TP > TN > OC; 阔叶树叶片TN含量高于针叶树，阔叶树叶片TN和TP含量受生长季阶段的影响大于针叶树; 4种树木叶片的C ∶N(OC ∶TN)、C ∶P(OC ∶TP)和N ∶P(TN ∶TP)平均值(变化范围)为38.87 (26.04~97.73)、1 042.97(667.53~1 971.00)和28.32(18.87~51.50)，变异系数表现为C ∶N < N ∶P < C ∶P; 阔叶树叶片C ∶N和C ∶P受生长季阶段的影响大于针叶树; 除青海云杉外，其他3种树木叶片的TN和TP含量极显著正相关(P < 0.01); 生长季阶段和生活型均极显著影响树木叶片OC、TN和TP含量及化学计量比(P < 0.01)，而坡位影响不显著(P>0.05)。结论: 青海黄土高寒区青海云杉叶片C ∶N和C ∶P较高，N ∶P较低，说明其生长较慢且更多受TN限制，要注意TN养分的补给。生长季阶段和针叶、阔叶生活型是影响青海黄土高寒区4种树木叶片养分含量和化学计量比的显著因素(P < 0.01)，养分管理要关注树木所属的生活型和所处的生长季阶段。
目的: 研究重庆金佛山3种喀斯特森林群落(常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林和常绿阔叶林)木本植物种子雨和土壤种子库的组成、动态、空间分布格局及幼苗萌发情况，揭示喀斯特森林的更新潜力与发展方向，为喀斯特森林管理提供理论依据。方法: 在每种林型中随机设置9个种子雨收集器，从种子下落初始到结束，每15天收集1次，共收集8次。同时在每种林型中随机挖取6个土壤种子库样方，分枯落物层、0~2 cm土层和2~5 cm土层取样，对种子雨、种子库所收种子进行分类鉴别，并分别统计完整、虫蛀、残缺和霉腐4类种子的数量，应用氯化三苯四氮唑(TTC)染色法对所有完整种子进行活性鉴定。采用样方法调查幼苗种类和数量。结果: 3种林型种子雨的下落时间和高峰期时间基本一致；常绿阔叶林种子雨强度最大(1 453颗·m-2)，其次为落叶阔叶林(486.11颗·m-2)，常绿落叶阔叶混交林(152.22颗·m-2)最低，林型间种子雨强度差异显著(P<0.05)；3种林型种子雨中活性种子占比(活性种子数量占完整种子数量的比例)差异显著(P<0.05)，表现为常绿阔叶林(55.41%)>常绿落叶阔叶混交林(47.41%)>落叶阔叶林(44.44%)；种子雨中的虫蛀、残缺和霉腐种子占种子雨总量的比例均表现为常绿落叶阔叶混交林>常绿阔叶林>落叶阔叶林；在不同时期(8月和12月)，土壤种子库总储量差异显著(P < 0.05)，均表现为常绿阔叶林>常绿落叶阔叶混交林>落叶阔叶林；在种子雨下落前(8月)，3种林型的种子均集中分布在0~2 cm土层，其次是2~5 cm土层，枯落物层最少，但在种子雨下落后(12月)，常绿落叶阔叶混交林和常绿阔叶林表现为0~2 cm土层>枯落物层>2~5 cm土层，落叶阔叶林表现为枯落物层>0~2 cm土层>2~5 cm土层；3种林型中幼苗数量差异显著，落叶阔叶林最多，其次是常绿落叶阔叶混交林，最后是常绿阔叶林(P<0.05)；3种林型的种子雨、土壤种子库及幼苗间的物种相似性均较低，种子雨和土壤种子库的物种组成相似性系数在常绿阔叶林中最高，在落叶阔叶林中最低，种子雨和幼苗的物种组成相似性系数在落叶阔叶林中最高，在常绿阔叶林中最低，土壤种子库和幼苗的物种组成相似性系数在3种林型均很低。结论: 金佛山喀斯特森林木本植物的种子雨强度、土壤种子库储量较大，且活性种子占比较高，该地区森林群落有较强更新基础与潜力。但种子雨、土壤种子库及幼苗数量在不同林型中均差异显著。木本植物幼苗在落叶阔叶林下最多，而在种源最充足的常绿阔叶林下最少，说明郁闭度高、土壤含水量低的生境不利于幼苗更新。管理喀斯特森林时，需重视林型差异对幼苗更新的影响，合理规划林分结构，改善林下光照、枯落物和土壤条件，降低种子损耗，为木本植物种子萌发、幼苗建立提供良好条件，从而促进喀斯特森林更新与恢复。
目的: 研究景观格局指数对风景林色彩格局变化的敏感度，筛选出能够客观定量描述景观色彩格局特征的指数，以期为科学有效地分析彩色风景林视觉质量提供试验支撑与理论依据。方法: 以黄栌风景林秋景照片为研究数据，利用Python编程进行色彩量化和色彩分类，实现照片色彩批量预处理。通过Fragstats软件计算初选指数值并用SPSS软件完成层次聚类分析。计算各指数对由色彩分类、观景距离引起的景观色彩格局变化的敏感度。对敏感度综合排序靠前的指数进行独立性检验和含义重复性排查，在兼顾指数含义、尽量涵盖各大聚类、减少信息冗余的原则下完成指数筛选。结果: 结合指数含义和类型，从24个初选指数中筛选出对色彩分类和观景距离敏感度较高、线性不相关、含义无重叠的7个指数，即斑块数量、最大斑块指数、平均斑块面积、斑块丰富度、平均最邻近距离、平均周长面积比和修正Simpson’s多样性指数，用于定量表征风景林色彩格局特征。结论: 人工干预下的自动化色彩分类程序，简化了从色彩分类到指数计算的操作步骤，缩短了数据预处理用时，提高了照片处理效率，增强了结果稳定性。基于敏感度排序的色彩格局指数筛选方法，结合独立性检验和含义重复性排查，减小了主观选定指数可能引起的误差，该方法选取的指数能够有效区分因色彩分类和观景距离不同导致的景观色彩格局的变化，为客观定量分析风景林景观视觉质量提供了可能。
目的: 分析福建省罗卜岩自然保护区濒危树种闽桦天然林的群落组成、结构和优势种群的种间相关性，揭示闽桦群落不同层次主要物种的种间关系，探讨其濒危机制，为闽桦群落的保护、生境创造和种群恢复提供理论依据。方法: 基于样地调查，采用方差比率、Pearson相关检验和Spearman秩相关检验方法研究闽桦群落乔木层、灌木层和草本层优势种群的种间相关性，并通过主成分分析（PCA）划分不同层次的植物生态种组。结果: 闽桦群落共出现89科133属207种植物，其中乔木层25科40属64种、灌木层39科63属112种、草本层25科30属31种。乔木层中闽桦为第一优势种（重要值为23.55），其次为闽楠（重要值7.40）和台湾冬青（重要值为4.32）；灌木层中草珊瑚为第一优势种（重要值为10.23），其次为细枝柃（重要值7.35）、单耳柃（重要值5.31）和闽粤栲（重要值5.09）；草本层的优势种为狗脊蕨、瘤足蕨和肾蕨，重要值分别为17.24、14.80和10.51，其次为福建莲座蕨（重要值6.82）、深绿卷柏（重要值6.67）和凤丫蕨（重要值5.13）。乔木层和灌木层整体均呈显著正关联，草本层呈不显著正关联，说明闽桦群落具有较高稳定性，群落整体向顶级演替。Pearson相关检验和Spearman秩相关检验结果显示，群落中显著正相关的种对数大于显著负相关的种对数，绝大多数种对呈不显著相关或无相关性，说明多数物种呈独立分布格局；乔木层优势树种闽桦和闽楠与其他树种的相关性均不强，闽桦因更新不良在演替过程中面临较大压力，而闽楠因更新良好有随演替进行成为第一优势树种的趋势。根据种间相关关系和PCA排序划分不同层次的植物生态种组，乔木层和灌木层均可划分为4个生态组，乔木层中闽楠为单独1组，说明其具有较强独立性，而草本层可划分为3个生态组；组内物种对生境有趋同适应性，组间物种多有不同生态要求。结论: 闽桦群落总体具有较高稳定性，大多种对呈不显著相关或无相关性，多数物种呈独立分布；作为乔木层优势树种的闽桦更新不良，在演替过程中面临较大压力，应加强育苗、栽培和林分培育技术研究，通过培育人工林扩大其种群数量。
目的: 对比分析黄土高原南部桥山林区3种林分类型麻栎群落的种群结构与幼苗生长过程，阐明麻栎种群在不同群落类型下的数量和结构动态，为该地区麻栎林科学经营和恢复提供依据。方法: 采用样地调查法，调查12块样地（麻栎阔叶混交林、麻栎油松混交林和麻栎纯林3种林分类型，每种林分类型设置4块样地）内所有胸径大于4 cm个体的胸径（幼苗地径）、树高和冠幅等特征；在每块样地采集幼苗或幼树标准株，测定各器官生物量。以径级结构和高度级结构代替年龄结构，编制不同林分类型麻栎种群静态生命表，根据各径级麻栎种群存活量绘制存活曲线，并分析3种林分类型中1~10年生麻栎实生幼苗的高度、基径、冠幅及生物量分配差异。结果: 3种林分类型麻栎种群均呈现出随年龄增加个体数减小趋势，低龄级个体具有绝对数量优势，桥山地区麻栎种群年龄结构呈进展型。种群静态生命表表明，麻栎种群存活量随年龄增加呈降低趋势，低龄级死亡最高，为生活史脆弱期；Ⅲ、Ⅳ龄级期望寿命最高；在Ⅲ~Ⅶ龄级，麻栎阔叶混交林和麻栎油松混交林中的麻栎种群死亡率远远低于麻栎纯林。不同林分类型麻栎种群的存活曲线皆呈Deevey-Ⅲ型。实生苗基径在1~5年表现为麻栎纯林>混交林，随着年龄增加，麻栎油松混交林实生苗基径略高于其他2种林分类型，但3种林分类型间差异不显著；实生苗冠幅在2~10年表现为混交林>纯林，且3种林分类型间实生苗冠幅差异在4年后开始显著（P＜0.05）；麻栎油松混交林实生苗高度在2~10年均高于其他2种林分类型，3种林分类型间实生苗高度差异在5年后开始显著（P＜0.05）。不同林分类型麻栎实生苗叶、干、根、侧枝生物量均随年龄增加而增长。3种林分类型间，实生苗叶生物量在1~6年差异不显著，干生物量在1~4年无显著性差异，侧枝生物量在1~2年差异不显著；随着年龄增加，3种林分类型间叶、干和侧枝生物量差异越来越显著；根生物量则随年龄变化没有太大差异。结论: 桥山林区3种林分类型麻栎种群发育良好，均具有一定的更新能力。麻栎纯林中大径级麻栎个体数较麻栎油松混交林和麻栎阔叶混交林少，麻栎纯林虽然早期幼苗数量较多，但幼树期死亡率较高，且高年龄幼苗的生长特性和各构件生物量均低于混交林，未来可将发展群落结构更稳定的混交林作为森林培育和经营的主要方向。
目的: 分析长白山红松阔叶林净生态系统碳交换量(NEE)的季节性差异及其气象因子响应, 在月尺度下揭示气象因子对NEE的动态影响, 为调节研究地区的碳收支提供理论指导。同时研究时间卷积神经网络在森林生态系统净碳交换模拟中的应用, 探索NEE模拟的新方法。方法: 基于长白山温带红松阔叶林通量观测站2007—2010年间的30 min观测数据, 分析NEE和输入模型的5种气象因子的季节性差异, 并分析5种气象因子与NEE的相关性。使用随机森林模型, 计算影响NEE的各因子重要性得分, 选择得分较高的5种气象因子: 潜热通量、显热通量、冠层上方空气湿度、冠层上方水汽压和净辐射作为NEE模拟的输入; 分别构建基于时间卷积神经网络(TCN)、长短期记忆网络(LSTM)、人工神经网络(ANN)、支持向量回归(SVR)和极限学习机(ELM)的5种NEE模型, 采用决定系数(R2)、平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)评价模型的预测精度和稳定性。结果: 长白山温带红松阔叶林通量观测站NEE全年总量为-74.777 3 gCO2·m-2a-1, 总体表现为碳汇, 但夏季表现为碳汇, 冬季表现为碳源; NEE与潜热通量、冠层上方水汽压、净辐射和冠层上方空气湿度均极显著负相关(P < 0.000 1), 和显热通量相关性不显著; TCN模型的RMSE为0.110 5 mgCO2·m-2s-1, R2为0.821 4, RMSE分别比ELM、SVR、ANN和LSTM减少0.024 8、0.022 4、0.022 2和0.006 8 mgCO2·m-2s-1, R2分别比ELM、SVR、ANN和LSTM增加0.080 6、0.077 7、0.068 6、0.022 3; 根据5种模型的10次试验结果, 计算得到TCN模型RMSE的标准差为0.000 4 mgCO2·m-2s-1, 相比ELM、ANN和LSTM分别减小0.001 4、0.001 3和0.000 2 mgCO2·m-2s-1。结论: 长白山温带红松阔叶林通量观测站的NEE总体表现为碳汇, 但存在明显的季节差异; NEE与潜热通量、冠层上方水汽压、冠层上方空气湿度、净辐射极显著负相关(P < 0.000 1), 与显热通量相关性不显著。对于长白山温带红松阔叶林通量观测站的长期NEE预测结果表明, 基于TCN的模型不仅预测精度良好, 并且具有较强的稳定性, 能为时间卷积神经网络在生态模拟领域的应用提供可行性依据。本研究结果可为调节长白山红松阔叶林的碳收支提供理论指导。
目的: 分析江西武夷山南方铁杉林主要树种叶片养分含量，阐明不同生活型(落叶树种和常绿树种)树种新鲜叶和凋落叶养分化学计量特征与养分再吸收效率，为揭示南方铁杉林主要树种叶片养分含量及再吸收效率对植物生活型的响应机制提供理论依据。方法: 采集南方铁杉天然林内主要树种的新鲜叶和凋落叶，测定叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量，计算其化学计量比和养分再吸收效率，采用标准化主轴回归估计方法对南方铁杉林主要树种新鲜叶与凋落叶中N、P含量的异速生长关系进行研究，分析生活型对叶片N、P含量之间关系的影响。结果: 1) 南方铁杉天然混交林中，落叶和常绿两生活型树种间的新鲜叶C含量无显著差异，但落叶树种N和P含量均显著高于常绿树种(P < 0.05); 但两生活型树种间的凋落叶C、N、P含量均无显著差异。2)新鲜叶C ∶N和C ∶P均表现为落叶树种显著低于常绿树种(P < 0.05)，但N ∶P在两生活型树种间差异不明显; 凋落叶C ∶N、N ∶P和C ∶P均显著大于新鲜叶，但其在两生活型树种间差异不明显。3)常绿树种新鲜叶N与P含量间存在显著正相关关系; 常绿树种与落叶树种凋落叶N与P含量显著正相关(P < 0.05)，但斜率差异不显著(P = 0.60)，斜率为0.73; 凋落叶N含量与新鲜叶N含量显著正相关(P < 0.05)，但凋落叶P含量与新鲜叶P含量无显著相关性。4)落叶树种与常绿树种间叶片N、P再吸收效率差异不明显，二者均有较高的P再吸收效率。结论: 落叶树种新鲜叶N、P含量显著高于常绿树种，两生活型树种间的N、P再吸收效率无显著差异。生活型对凋落叶N和P含量相关关系斜率未产生影响; 不同生活型树种叶片养分含量存在显著差异; 不同生活型树种具有不同的养分获取策略。
目的: 研究大兴安岭冻土区兴安落叶松林火烧迹地不同火烧木管理方式对土壤呼吸速率及组分的影响，探讨土壤呼吸与土壤温度和含水率的相关性，旨在为火烧后森林恢复与重建提供理论依据。方法: 以寒温带冻土区兴安落叶松林2009年火烧迹地为对象，使用LI-8100土壤呼吸速率测定系统，于2016和2017年生长季观测土壤呼吸速率，同时测定10 cm深处土壤温度和含水率季节变化，比较不同火烧木管理样地（火烧木皆伐，2009C；火烧木择伐，2009S；火烧木未伐，2009N）与对照样地（未火烧未采伐，2009CK）的土壤温度和含水率变化对土壤呼吸速率的影响。结果: 观测期内，4类样地土壤呼吸速率（RS）与土壤异养呼吸速率（RH）表现为2009S>2009N>2009CK>2009C；土壤自养呼吸速率（RA）2016年表现为2009N>2009S>2009CK>2009C，2017年表现为2009CK>2009N>2009S>2009C。4类样地均呈土壤异养呼吸速率贡献率（CH）大于自养呼吸速率贡献率（CA）。CA在对照样地最大（23.75%），在火烧木皆伐样地最小（16.04%），表现为2009CK>2009N>2009S>2009C。4类样地RS及其组分与10 cm深处土壤温度（T10）极显著正相关（P < 0.01）。火干扰降低了RS及其组分与10 cm深处土壤温度的敏感系数。结论: 在冻土区兴安落叶松林，火烧增加了RS与RH，火烧木择伐进一步增加了RS和RH（P > 0.05）。火烧木皆伐会降低RS及其组分，且2009C样地的土壤RA显著低于2009CK（P < 0.05）。火干扰降低了土壤自养呼吸速率贡献率，火烧木采伐对此进一步降低，且采伐强度越大时降低越多。4类样地土壤呼吸速率及其组分与10 cm深处土壤温度显著正相关（P < 0.01）。3类火烧木管理样地的土壤呼吸速率及其组分对温度的敏感度均低于对照样地。火烧迹地土壤呼吸速率及其组分与10 cm深处土壤含水率的正相关性不显著。
目的: 研究宁夏东部荒漠草原灌丛转变土壤含水量和植被地上生物量的空间特征，探求荒漠草原植被承载的适宜土壤水分生态阈值，以期为优化荒漠草原植被恢复模式提供理论依据。方法: 利用GIS和地统计学方法，对该地区43个典型的荒漠草原-灌丛镶嵌体区域分别进行草地和相邻灌丛0~200 cm土层土壤含水量及植被地上生物量的空间异质性分析。结果: 经典统计分析表明：0~200 cm土层的平均土壤含水量表现为草地(6.23%)大于灌丛(5.47%)，在80~200 cm土层尤为明显，草地和灌丛土壤含水量分别为1.37%~25.36%和1.5%~19.58%；草地和灌丛的0~200 cm土层土壤含水量变异系数为28.94%~62.30%，均属中等变异，且灌丛土壤含水量的变异系数较高；草地和灌丛地上生物量分别为0.06和0.56 kg·m-2，两者的变异系数均为中等变异。地统计分析表明：0~200 cm土层土壤含水量的结构方差比[C/(C0+C)]表现为草地(0.75)大于灌丛(0.64)，且均随土层加深而逐渐减小；土壤含水量的变程(A0)表现为灌丛(45.84 km)显著大于草地(18.56 km)(P < 0.05)，两者在120~200 cm土层的最佳半变异函数模型均为纯块金效应模型；植被地上生物量的结构方差比表现为灌丛(0.76)大于草地(0.37)，变程表现为草地(43.91 km)显著大于灌丛(12.77 km)(P < 0.05)。基于植被转变地上生物量和土壤含水量现状分析，荒漠草原0~200 cm土层土壤含水量响应阈值为8.11%~14.19%。结论: 荒漠草原灌丛转变显著增加了地上植被生物量，使其在景观尺度上的空间异质性增强，并加速了深层土壤水分的利用消耗，降低了土壤含水量及其在景观尺度上的异质性，因调查年份及前期数年降雨偏多，草地、灌丛的较深层土壤含水量均呈纯块金效应。
目的: 基于机载激光雷达点云数据提取的森林高度参数和郁闭度，结合分层地面样地调查数据，采用随机森林算法构建森林蓄积量估测模型，分析机载激光雷达点云数据在森林蓄积量反演方面的潜力，为森林蓄积量高效准确估测提供方法依据。方法: 以直径30 m的地面样圆离散点云数据为数据源，经数据校准等预处理后，利用LiDAR360软件提取森林高度参数（最大高、平均高等）和郁闭度，并将数据随机分成训练数据（70%）和验证数据（30%）。采用随机森林算法构建森林蓄积量估测模型，对仅用高度参数建模以及联合高度参数和郁闭度建模结果进行比较；同时运用R软件VSURF工具包筛选建模变量，对筛选后变量的建模结果进行分析。结果: 仅用高度参数建模的估测精度为R2=0.75、RMSE=40.07 m3·hm-2、MAE=29.21 m3·hm-2、MRE=49.40%，联合高度参数和郁闭度建模的估测精度为R2 =0.79、RMSE=36.23 m3·hm-2、MAE=26.16 m3·hm-2、MRE=38.35%。通过变量筛选，建模参数从24个减少至7个，可极大提高运算效率，同时R2未变化，RMSE从36.23 m3·hm-2升至36.50 m3·hm-2，rRMSE从31.92%升至32.97%，MAE从26.16 m3·hm-2降至26.08 m3·hm-2，MRE从38.35%降至38.05%。结论: 机载激光雷达点云数据可以提取森林的垂直结构信息（高度参数）和水平结构信息（郁闭度），具备三维结构参数提取能力。采用随机森林算法，增加林分郁闭度信息可显著提高森林蓄积量估测精度。通过变量筛选，虽然能够降低参数数量，但对模型精度具有一定影响，在建模精度要求较高的情况下，建议使用全变量进行蓄积量估测；而在数据量较大的情况下，建议使用筛选变量进行蓄积量估测。基于机载激光雷达点云数据估测森林蓄积量显著优于光学遥感数据，可为森林蓄积量高效准确估测提供方法依据，能够满足大范围森林蓄积量快速反演需求。
目的: 揭示青杨不同种群叶片表型性状的遗传多样性和地理变异规律，为进一步解析叶片性状的遗传机制奠定基础，为青杨种质资源收集、保存和品种改良提供参考。方法: 以来自全国主要分布区的34个青杨种群为材料，采集1~2年生枝条在温室扦插繁殖，移植苗圃，第2年春季平茬幼化，同年7月采集茎尖以下第7、8、9片新生叶测定苗期叶片14个表型性状（叶片形态性状、叶色和叶绿素相对含量），并进行方差分析、相关性分析和聚类分析。结果: 青杨的14个叶片表型性状在种群间和种群内均达到极显著差异（P < 0.01），表明青杨叶片表型性状遗传变异丰富；种群间的平均表型分化系数为55.771%，表明种群间变异是主要的变异来源。各表型性状的平均变异系数为20.562%，变异系数最大的是叶柄相对长，最小的是叶绿素SPAD值。各种群叶片表型性状的平均变异系数为12.852%，其中内蒙古坝底（31号）种群变异最丰富，而河北龙泉（11号）种群变异最小，叶片表型性状稳定性最高。青杨叶片表型性状间及其与地理气候因子间大多达到显著或极显著相关，仅叶色与其他叶片性状无明显相关，叶色遗传相对独立。通过聚类分析可将34个种群划分为4个类群，分别为长叶柄大叶类群、中等叶类群、短叶柄窄叶类群和小叶类群。结合类群分布和中国地形特点，中国青杨种群可划分为3个分布区，分别是太行山以东华北平原北缘地区（1区）、太行山和六盘山-秦岭之间的黄土高原地区（2区）和青藏高原周边地区（3区），其中1区以短叶柄窄叶类群为主（57.14%），2区中等叶类群占66.67%，而3区占比最大的为小叶类群（62.5%）。结论: 青杨叶片表型性状遗传变异丰富，河北蓝旗卡伦（17号）、内蒙古半截塔（30号）和内蒙古坝底（31号）种群多样性丰富，是多样性保护和种质资源保存的重点种群。叶片表型与地理气候因子相关性强，青杨叶片呈现以海拔变化为主的地理变异模式。
目的: 预测研究2060年前我国的森林生物量碳库及碳汇潜力, 以期为制定减排增汇政策提供重要依据, 为我国获取必要的CO2排放空间和参与全球气候变化谈判提供参考。方法: 基于全国森林资源清查数据资料, 利用Richards生长方程拟合方法, 将全国划分为6个区域, 每个区域分别建立8~9组主要优势树种(组)的样地公顷蓄积量与林龄的关系模型, 并结合我国森林经营规划推算各时期的森林面积, 预测2060年前我国的森林(不包括经济林和竹林)蓄积量、生物量碳库和碳汇潜力。结果: 到2030年, 我国森林蓄积量将达到204.73亿m3, 比2005年增加74.73亿m3; 2060年将达到286.45亿m3。从各区域动态变化来看, 西南地区和东南地区是我国未来森林蓄积增长量最快的地方, 也是森林质量精准提升潜力最大的地区, 分别占2060年全国森林蓄积量的37.68%和21.37%。到2060年, 现有森林碳储量将达到12.12 Pg C(Pg=1×1015g), 新造林将再增加碳储量0.92 Pg C, 森林生物量总碳库将达13.04 Pg C, 与2018年的7.57 Pg C相比增加了5.47 Pg C, 森林碳密度达63.96 Mg C·hm-2。结论: 鉴于目前我国森林以中幼龄林为主, 森林面积仍在不断增加, 我国森林生物量碳库和碳汇能力在未来40年内还将持续增长, 森林年增汇达到0.13 Pg C·a-1, 表明我国森林具有较大的碳汇潜力。为此, 需进一步加强森林资源保护和经营, 减少森林碳损失, 持续推进大规模国土绿化, 以维持和增强我国森林的碳汇能力, 助力实现"碳中和"目标。
目的: 研究黄河流域2009—2018年间林草植被覆盖的时空分布及变化特征，预测林草植被覆盖的未来发展趋势，为流域林草植被科学保护和精准修复、促进生态系统正向演替提供参考依据。方法: 以2009-2018年SPOT/VEGETATION的NDVI时间序列数据集为数据源，采用年均值法、Theil-Sen median趋势分析和Mann-Kendall检验方法，研究黄河流域林草植被覆盖的时空分布及变化特征，利用Hurst指数方法分析林草植被覆盖的可持续性特征和未来发展趋势。结果: 黄河流域林草地面积中，高植被覆盖度(NDVI≥0.7)面积占42.34%，呈聚集状分布于流域上游的祁连山、三江源东部、若尔盖草原，中游的秦岭北麓、黄土高原胡焕庸线以南地区，以及下游的济南市区周边区域；中植被覆盖度(0.3 < NDVI < 0.7)面积占44.92%，主要分布于流域上游的三江源西部和中游的宁夏、内蒙、陕西3省(区)交界处；低植被覆盖度(NDVI≤0.3)面积占12.74%，主要分布于流域上游的毛乌素沙地、陇中黄土高原、阴山南麓。2009—2018年间黄河流域林草地年均NDVI总体呈增加趋势，增速为0.007 4 a-1；10年间流域林草植被覆盖变化趋势以改善为主，改善区域面积占81.62%，其中显著改善面积占33.36%，集中分布在林草高植被覆盖度区域；林草植被覆盖退化区域面积占13.86%，集中分布在林草低植被覆盖度区域。未来林草植被覆盖良性发展区域面积占林草地总面积的61.89%，恶性发展区域面积占33.60%，发展方向稳定不变和不确定区域面积占4.51%。结论: 黄河流域林草植被覆盖度整体呈现东南部和西北高山地区高、北部低的特征。2009—2018年间林草植被覆盖改善区域面积远大于退化区域面积，改善区域主要集中在上游的祁连山林区、若尔盖草原，中游的六盘山林区、子午岭林区、黄龙山林区、吕梁林区及秦岭北麓，退化区域主要分布在林草低植被覆盖度的毛乌素沙地、陇中黄土高原等，退化区域应作为重点治理修复区。黄河流域林草植被覆盖未来发展趋势整体较好，预测良性发展区域远大于恶性发展区域，恶性发展区域中三江源地区和毛乌素沙地的林草植被覆盖虽有轻微改善，但持续性较差，未来林草植被覆盖可能呈退化趋势，在流域生态保护治理中应重点关注。
目的: 叉子圆柏是欧洲、亚洲和美洲石质山坡、河谷及覆沙丘陵地区的重要防沙固土树种，对维持生态环境稳定具有重要意义。探讨限制叉子圆柏分布的主导环境变量，模拟气候变化下叉子圆柏潜在适宜分布区，可为叉子圆柏资源管理与恢复提供理论依据。方法: 基于欧亚大陆叉子圆柏267个现有种群分布地理信息以及环境变量（气候、海拔），采用MaxEnt、BioClim、DoMain 3种模型，模拟叉子圆柏潜在适宜分布区。通过受试者工作特征（ROC）曲线下方面积（AUC值）和Kappa值对3种模型进行比较分析与筛选。基于MaxEnt模型比较末次盛冰期、全新世中期、当前及未来（2070年）的潜在地理分布格局，探讨制约叉子圆柏地理分布的环境变量。结果: 1）基于MaxEnt模型综合环境变量贡献率、置换重要值以及刀切法检验的结果表明，叉子圆柏地理分布主要受年均温、海拔、温度季节性变化3个环境变量影响。2）基于MaxEnt模型气候变量模拟的欧亚大陆叉子圆柏当前适宜生境面积为663.115×103 km2，集中在30°~50° N之间，山地是叉子圆柏主适生区。3）基于MaxEnt模型不同地质历史时期预测的叉子圆柏适宜生境面积表明，亚洲是叉子圆柏的主分布区。亚洲的适生区面积在末次盛冰期占86.9%、全新世中期占87.0%、当前时期占57.8%、未来2070（RCP2.6）和2070（RCP8.5）时期分别占84.1%和79.2%。从末次盛冰期到当前至未来叉子圆柏适宜生境面积呈现先增加后减少的变化特征、分布中心具有从北到南再到北的迁移趋势。结论: 叉子圆柏地理分布不仅受气候环境变量（温度、降水）影响，也与海拔相关。分布区范围符合柏科分布带特征。本研究结果可为叉子圆柏种质资源管理、修复与重建提供重要参考。
目的: 研究杨树人工林种间混交对自身生长性状和对食叶害虫抗性的影响，探索杨树人工林优质、高抗、高效的栽培方式，为丰富和提升人工林经济和生态价值提供理论依据。方法: 2016年在黑龙江选取3年生银中杨、小黑杨-14、小黑杨、迎春5号杨，以每种（品种）单独栽植及4种（品种）混合栽植进行造林，建立5个处理、4个重复区组共2 880株、占地18 150 m2的样地。2016―2019年连续4年抽样调查不同处理的树高、胸径和冠幅等生长指标。2017―2019年随机抽取不同栽植方式中各树种（品种）40棵样树，剪取4个方向、长度40 cm的枝条，将受杨树食叶害虫危害的叶片归为4类，按1/4、1/2、3/4、1这4个参数计算受害率。结果: 2016―2019年各处理的树高和胸径生长率存在显著差异，树种（品种）间的差异大于栽植方式影响。其中银中杨在混交林中的胸径生长率比纯林显著增加（P < 0.05），迎春5号杨在混交林中的胸径生长率比纯林显著减小（P < 0.05）。2017至2019年各处理间冠幅的生长率存在显著差异，各树种（品种）纯林冠幅生长率要大于混交林中对应树种（品种）的冠幅生长率，但差异不显著。各处理间叶片受害率存在显著差异，各树种（品种）的抗虫性强弱依次为银中杨>小黑杨>小黑杨-14>迎春5号杨。混交林中叶片受害率介于4个纯林树种（品种）之间，连续3年银中杨纯林与混交林叶片受害率相对稳定；小黑杨-14与小黑杨在2017、2018年的混交林中差异显著（P < 0.05）。结论: 杨树混交种间（品种）间差异显著大于栽植方式的影响，银中杨是4树种（品种）中的优势树种，迎春5号杨是相对弱势树种。混交林中杨树各树种（品种）间表现出加性效应，种间的生长竞争存在强者更强、弱者更弱现象。小黑杨-14与小黑杨在混交林中的抗虫表现有差异。混交林叶片受害率连续3年相对稳定，与优势树种银中杨纯林相似，其他3种（品种）杨树叶片受害率变化较大，迎春5号杨在混交林中叶片受害率最大。除银中杨外，混交林中各树种（品种）的叶片受害率低于纯林，表现出联合抗性的非加性效应。杨树人工林造林要加强树种或品种的多样化配置，最好是在优势树种（品种）间混种，这可以提升联合抗性，降低虫害的发生和危害率，提升林分质量和产量。
目的: 针对传统森林资源清查方法成本高、时效性低和结果统一性差等问题，基于多源遥感数据，采用机器学习算法选择特征变量并建立估测模型，制作森林地上生物量（AGB）面分布产品，为森林资源信息化调查提供技术手段。方法: 以湖南省西北部为研究区，利用生物量异速生长方程将森林资源样地调查数据转换为AGB，筛选到393个样地AGB参考值。以Landsat-8数据为光学遥感数据源，提取各波段光谱信息、植被指数、纹理特征以及缨帽变换各分量；以ALOS PALSAR-2、Sentinel-1数据为雷达遥感数据源，提取各极化方式后向散射强度和归一化极化差分指数。结合高程、坡度、坡向地形因子，获得122个备选特征变量。采用逐步回归方法和随机森林（RF）算法筛选建模变量，分别建立多元线性回归（MLR）、RF和支持向量回归（SVR）模型。以均方根误差（RMSE）、相对均方根误差（rRMSE）和决定系数（R2）为模型评价指标，运用十折交叉验证法评价模型效果，选择最佳模型完成生物量制图，并选取5种中国或全球尺度生物量制图产品进行比较分析。结果: 在训练集上，RF模型表现最好（RMSE=12.8 mg·hm-2，rRMSE=21.1%，R2=0.93），其次为SVR模型（RMSE=26.1 mg·hm-2，rRMSE=43.3%，R2=0.55），MLR模型表现最差（RMSE=30.9 mg·hm-2，rRMSE=50.5%，R2=0.39）；在测试集上，采用RF算法建立的模型表现（RMSE=30.1 mg·hm-2，rRMSE=51.3%，R2=0.42）同样优于MLR（RMSE=32.6 mg·hm-2，rRMSE=54.1%，R2=0.30）和SVR（RMSE=32.8 mg·hm-2，rRMSE=55.3%，R2=0.25）。3种模型均显示出一定程度的低值高估和高值低估现象。RF模型选择出13个建模变量，包括PALSAR-2后向散射信息、高程以及Landsat-8光谱信息、植被指数、缨帽变换湿度与绿度分量差值。应用RF模型完成区域生物量制图，与其他产品对比，能够基本反映研究区内生物量分布情况，并显示出丰富的生物量分布细节信息，生物量范围为0~119 mg·hm-2，平均生物量为37.5 mg·hm-2，标准差为35.9 mg·hm-2。结论: 结合多源遥感数据与机器学习算法，能够准确、快速地测算大范围生物量，具有较大应用潜力。相比SVR和MLR模型，RF模型在AGB估测上的表现更优，RF算法能够从多源变量中有效筛选出适用于AGB机器学习建模的变量。
目的: 研究秦岭太白山锐齿栎林4种不同海拔土壤微生物多样性及群落组成特征，以期阐明同一植被类型土壤微生物群不同海拔的变化规律及驱动因素。方法: 在秦岭太白山4个海拔梯度(1 361.6、1 524.2、1 630.5和1 769.3 m)，选取排水较好、坡度较缓、长势适中的3个锐齿栎林标准样地(20 m×20 m)，于2016年8月，用“S”型方法于每块样地进行0~10 cm土层的混合取样，利用高通量测序技术测定土壤微生物群落多样性及组成。结果: 1) 不同海拔梯度的锐齿栎林土壤细菌多样性(α多样性和β多样性)变化显著，但真菌多样性无显著变化。2) 在细菌群落组成中，随海拔升高，放线菌的相对丰度显著降低，而变形菌和疣微菌的相对丰度显著增加，绿弯菌、芽单胞菌和硝化螺旋菌的相对丰度呈先增后降的变化；其他细菌类群如酸杆菌和浮霉菌的相对丰度呈不显著降低。在真菌群落组成中，作为2个优势菌门的担子菌和子囊菌的相对丰度随海拔增加的变化不显著。3)细菌多样性与土壤有机碳(SOC)含量、全氮(TN)含量、C∶ P和N∶ P显著正相关，其群落组成对海拔梯度的响应差异主要取决于土壤密度、温度、SOC、C∶ P和TN；真菌群落多样性及组成受土壤养分差异的影响较小。在植被相同但海拔不同的条件下，受气候及土壤养分的差异影响，细菌群落特征较真菌群落的变化明显。结论: 秦岭太白山锐齿栎林土壤细菌和真菌多样性沿海拔梯度呈先增后减的变化趋势。海拔对细菌群落的影响大于真菌群落。研究结果揭示了秦岭暖温带森林生态系统土壤微生物群落结构和组成的变化特征及影响因素，从而为深入理解森林生态系统土壤有机碳分解的微生物机制提供科学依据。
目的: 明确不同桂花品种的主要游离态和糖苷态香气物质，为桂花的产业应用提供理论依据。方法: 选取3个栽培广泛且香味典型的桂花品种‘晚银桂’、‘潢川金桂’和‘橙红丹桂’的未展期、半展开期、完全展开期和枯萎期花瓣为材料，采用有机溶剂萃取、Amberlite XAD-2树脂吸附洗脱分离结合糖苷酶水解法分别提取游离态和糖苷态香气物质，再通过气相色谱质谱技术（GC-MS）对香气物质进行成分鉴定和定量分析。结果: 1）3个品种共检测出25种游离态香气物质、28种糖苷态香气物质，包括单萜、单萜醇、单萜酮、单萜氧化物、芳香族类化合物、酯类、烷烃类和其他物质。糖苷态香气物质的含量显著高于游离态香气物质。大量单萜类香气物质经过氧化、羟化后易连接糖基，形成无色无香的糖苷态香气物质。2）桂花的游离态和糖苷态香气物质会随着花期变化不断积累，游离态物质在花瓣完全展开期含量达到最大值，而糖苷态香气物质在开花末期含量达到最大值。3）3个品种的香气物质成分相似但是含量差异显著。‘晚银桂’和‘潢川金桂’的游离态香气物质主要为反式-β-紫罗酮、γ-癸内酯、8-羟基芳樟醇，糖苷态香气物质主要是4-羟基-苯乙醇、4-羟基-β-紫罗酮和3-氧代-α-紫罗醇。‘橙红丹桂’的游离态香气物质主要为γ-癸内酯、芳樟醇氧化物和4-羟基苯乙醇，糖苷态香气物质主要为4-羟基苯乙醇、3-氧代-α-紫罗醇和8-羟基芳樟醇。综合分析，‘晚银桂’和‘潢川金桂’中富含类胡萝卜素裂解产物紫罗酮及其衍生物，而‘橙红丹桂’则富含芳樟醇及其衍生物，类胡萝卜素是否裂解是造成品种间香气差异的重要因素。4）3个品种的游离态和糖苷态香气物质中的芳樟醇及其衍生物、紫罗酮及其衍生物和γ-癸内酯和香叶基丙酮均为重要的香气活性物质，具有花香、果香等香味特质，对花卉产品的香味浓郁度和香型起到重要作用。结论: 桂花的非挥发态香气物质即游离态和糖苷态种类和含量丰富，品种间存在较大差异，其中富含的单萜及其衍生物、酯类物质和芳香族化合物可以通过添加水解酶和溶剂萃取的方法加以提取和释放，从而提升花卉产品的香味品质。
目的: 探讨贵州百里杜鹃国家森林公园内不同林分土壤中有机酸的分布特征，以期为野生杜鹃林分土壤管理提供技术参考。方法: 采集常绿混交马缨杜鹃林、常绿混交露珠杜鹃林、常绿混交迷人杜鹃林、常绿阔叶混交林、落叶阔叶混交林的表层土壤，通过高效液相色谱技术（HPLC）测定土壤中的草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、乙酸、乳酸、丁二酸、甲酸的含量。结果: 不同林分类型土壤有机酸总量分布情况为：落叶阔叶混交林>常绿混交露珠杜鹃林>常绿混交马缨杜鹃林>常绿阔叶混交林>常绿混交迷人杜鹃林；土壤有机酸的分布差异显著，有机酸含量高低顺序依次为：草酸>酒石酸>柠檬酸>苹果酸>乳酸>乙酸>甲酸>丁二酸，草酸为优势酸，乙酸、甲酸和丁二酸含量较低；土壤有机酸与pH呈负相关，其中酒石酸与pH呈极显著负相关，柠檬酸与pH呈显著负相关；聚类结果显示，落叶阔叶混交林明显区别于其他林分类型，且草酸含量最高。结论: 不同林分类型土壤中有机酸分布受到优势种的影响，百里杜鹃的落叶阔叶混交林中土壤有机酸含量远高于常绿阔叶混交林和常绿混交杜鹃林，森林土壤有机酸分布特征应成为森林林分管理关注的对象。
目的: 森林碳汇减排量是国家碳市场的重要组成部分，农户作为森林碳汇项目的执行者和利益相关者，识别农户持续参与森林碳汇项目的内、外生因素对于项目的稳定推进和减缓全球气候变化具有重要意义。方法: 在内、外生激励理论的基础上，探究影响农户持续参与森林碳汇项目的内、外生因素，构建外生激励的"政策关注" "项目补贴" "榜样效应"和"增汇培训"4个维度以及价值认同的"林地价值最大化""碳汇产业认可"和"减缓气候变化"3个维度；基于全国首批开展国家核证自愿减排量（CCER）竹林经营碳汇项目的浙江省遂昌县和景宁县，利用417份已参与首期碳汇项目农户的实地调查数据，通过统计性描述定性分析了外生激励、价值认同与农户持续参与意愿的关系；采用二元Probit模型和中介效应模型，实证分析外生激励、价值认同对农户持续参与森林碳汇项目影响的方向和程度以及价值认同的中介作用。结果: 交叉分析结果表明：外生激励、价值认同因素对农户持续参与意愿有促进作用的比例均达到98%以上，不同的外生激励、价值认同因素均在5%的显著性水平下通过了卡方检验，说明对农户持续参与森林碳汇项目意愿具有显著影响。实证分析结果表明：1）外生激励中"政策关注"在10%的显著性水平下正向影响农户持续参与意愿，"项目补贴" "榜样效应""增汇培训"均在5%的显著性水平下对农户持续参与具有正向影响；2）价值认同中"减缓气候变化"在1%的显著性水平下对农户持续参与森林碳汇项目具有正向影响，"林地价值最大化" "碳汇产业认可"对农户持续参与意愿的影响并不显著；3）外生激励对价值认同具有显著正向影响，价值认同在外生激励和农户持续参与森林碳汇项目之间存在显著的部分中介效应，占比为25.99%。结论: 农户持续参与森林碳汇项目是外生激励、内生价值认同各自作用和共同作用的结果。外生激励中的"政策关注" "项目补贴" "榜样效应""增汇培训"和价值认同中的"减缓气候变化"是影响农户持续参与的重要因素。外生激励对价值认同具有显著正向影响，价值认同在外生激励和农户持续参与之间存在显著的部分中介效应。
种子休眠是由外界环境因素或者种子自身遗传特性诱导产生的，是具有生活力的种子在有利环境下仍不能萌发的现象。种子休眠与萌发是2种既相互区别又相互联系的发育状态，具有休眠特性的种子只有休眠解除才可能萌发，种子休眠在一定程度上决定其发芽所需的环境。为了对种子休眠与萌发现象有更全面的认识，本文在收集国内外林木种子休眠、休眠解除及萌发研究文献的基础上，总结了常见林木种子休眠产生的原因以及休眠类型划分系统，探讨休眠产生的机制，阐述内源激素调控种子休眠、阐述光信号调控种子休眠、Ca2+调控种子休眠、基因控制种子休眠、细胞膜变论等学说；概述了种子通过层积处理、物理方法、化学方法以及激素等解除休眠的方法；种子恢复吸胀则表示已进入萌发阶段，其伴随着形态、生理生化及分子层面的复杂变化。同时讨论当前研究的薄弱之处，并提出应对种子休眠与萌发的启动转录、基因调控、遗传表达等分子调控机制展开更深入的研究，以期为林木种子休眠解除与萌发机制方面的研究提供依据，为林木种子贮存、苗木繁育、种植推广及开发利用等提供参考。
目的: 基于东北地区落叶松人工林森林资源连续清查固定样地数据，探讨生物量转换与扩展因子（BCEF）的最优模型形式，建立落叶松人工林BCEF空间自回归模型，为生物量精准估算提供模型支撑和依据。方法: 选择多种模型形式建立BCEF普通回归模型，从中选择拟合效果最好的模型，运用空间误差模型（SEM）和空间滞后模型（SLM）2种空间自回归方法重新拟合模型，采用决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）和相对均方根误差（rRMSE）对模型进行评价，使用莫兰指数（MI）检验各变量和BCEF模型残差的空间自相关性。结果: 1）BCEF存在明显的空间自相关性，空间距离较小时，同一省内的落叶松人工林BCEF属性相似，随着空间距离增大，各省之间的BCEF属性差异逐渐体现出来，最终趋向随机分布；2）在普通回归模型中，异速生长模型、对数模型和双曲线模型拟合效果较好，不同自变量对应的最优模型形式不同；林分平方平均直径（Dg）是解释能力最高的变量，以Dg为自变量的有效模型的R2在0.945~0.958之间；其次是林分平均高和蓄积量，其有效模型的R2在0.60以上；林分平均年龄的解释能力略低，其有效模型的R2仅0.50左右；林分断面积（BA）和密度（N）对BCEF的解释能力较差，R2均不超过0.50；以Dg为自变量的普通回归模型的残差存在明显空间自相关性；3）以Dg为自变量的双曲线空间自回归模型最优，且SEM优于SLM，与对应普通回归模型相比，SEM的R2提高3%，RMSE和rRMSE分别降低33%和35%，模型残差的MI不超过0.02，可较好消除空间自相关性。结论: 双曲线是BCEF最稳定的模型形式，Dg是解释BCEF的最优变量，建议采用以Dg为预测变量的双曲线函数空间误差模型估算BCEF。
目的: 分析南亚热带常绿阔叶林4个常见树种的生物量器官分配特征, 构建各树种单株及不同组分(地上部分和地下部分)生物量模型, 以提高其生物量估算准确性。方法: 以位于广州市的南亚热带常绿阔叶林为对象, 以该地区森林历史调查数据为依据, 结合研究区实际树种组成, 选取黧蒴、中华锥、千年桐和华润楠4个常见树种, 采用收获法测定各树种不同组分生物量, 构建各树种单株及各组分的生物量模型, 并探讨树高(H)和木材密度(ρ)作为第二自变量以不同形式加入模型对模型精度的影响。结果: 4个树种树叶生物量占比为5.34%~7.28%, 华润楠显著低于黧蒴(P < 0.05); 4个树种树枝生物量占比为16.82%~24.20%, 华润楠显著低于中华锥和黧蒴(P < 0.05); 4个树种树干生物量占比为47.22%~58.05%, 中华锥显著低于其他3个树种(P < 0.05); 4个树种树根生物量占比为14.25%~22.25%, 黧蒴和千年桐显著低于中华锥和华润楠(P < 0.05); 随着胸径增大, 千年桐和华润楠的树叶生物量占比呈极显著下降趋势(P < 0.01), 4个树种的树枝生物量占比均呈上升趋势, 树干生物量占比均呈下降趋势, 根生物量占比和胸径之间均未表现出显著相关性; 以胸径(D)为单一自变量的生物量模型具有较好拟合精度(平均R2=0.947); 将H以D2H形式包含在模型中, 导致地上和全株生物量模型的拟合能力下降, 但地下生物量拟合能力略有提升; 将H以独立第二自变量包含在模型中, 将增加模型的多重共线性问题; 将ρ以D2ρ形式包含在模型中对单株及各组分生物量的估算精度均有所下降; 将ρ以独立第二自变量包含在模型中, 能略微提高估算精度。结论: 阳生树种千年桐分配较多生物量给树干, 耐荫树种中华锥分配较多生物量给枝叶, 耐荫树种中华锥和华润楠的根系更发达。随着胸径的增加, 4个树种的树干生物量分配比例呈下降趋势而树枝的生物量分配比例呈上升趋势。对4个树种的生物量估算, 建议选用D为单一自变量的模型, 不建议将H作为第二自变量包含在模型内。增加ρ为第二自变量后仅能小幅提高模型拟合能力, 建议实际应用中根据调查目的在准确性和工作难度间做出取舍。
目的: 研究不同密度水曲柳人工林细根生物量对邻近树木胸径和距离的响应，为制定合理的水曲柳根系取样方案提供理论依据。方法: 在4种林分密度（Ⅰ：3 572株·hm-2，Ⅱ：3 128株·hm-2，Ⅲ：2 215株·hm-2，Ⅳ：1 468株·hm-2）的水曲柳人工林内，随机布点取样，测定0~10、10~20和20~30 cm土层吸收根（直径≤0.05 mm）和细根（直径≤2.0 mm）生物量及0~30 cm土层的吸收根总生物量和细根总生物量，并记录距取样点最近的1株和4株树的距离及胸径。采用线性回归分析，检验细根生物量与邻近树木距离和胸径的关系。结果: 0~30 cm土层吸收根和细根总生物量受林分密度影响显著，二者均在密度最小林分中最大；从林分密度Ⅰ~Ⅳ，吸收根占细根生物量的比例分别为61.6%、54.3%、52.9%和63.4%；在所有林分中，50%以上的细根和吸收根生物量分布在0~10 cm土层；在4种密度林分中，吸收根和细根总生物量与最近1株或4株树的距离均相关性不显著（P>0.05），仅有密度Ⅲ林分10~20 cm土层细根生物量与最近4株树的平均距离显著正相关（P < 0.05）；与细根总生物量相比，0~30 cm土层吸收根总生物量与邻近树木胸径之间呈现出更普遍的相关，但相关性显著水平与林分密度有关；密度Ⅰ林分吸收根和细根生物量均与最近1株树胸径显著正相关（均R2>0.19），而密度Ⅱ林分吸收根和细根生物量均与最近4株树的平均胸径显著正相关（均R2> 0.21）；密度Ⅲ林分中吸收根生物量与最近1株或4株树的胸径均显著相关（均R2> 0.16）；而密度Ⅳ林分中吸收根和细根生物量与邻近树木胸径均不显著相关；在调查的3个土层中，细根和吸收根生物量与邻近树木胸径的相关性主要出现在0~10 cm土层，并呈现出与0~30 cm土层细根总生物量相似的规律。结论: 基于对不同密度水曲柳人工林细根生物量的研究结果，认为可在东北林区不同密度水曲柳人工林内灵活设置细根取样点，不必考虑与附近林木的距离，但需考虑邻近树木胸径大小的影响，在平均木周围设置取样点是可选途径。
目的: 探究秋季施肥对苗木质量、养分贮存和造林效果的影响，明确苗木生长与养分回流的内在联系，确定最佳施肥水平，为苗木培育精准施肥提供参考。方法: 以三倍体毛白杨组培苗"北林雄株1号"为试验材料，顶芽形成后进行秋季施肥，每周1次，连续6周平均施入（9月2日-10月7日）。采用单因素完全随机区组设计，设置3个秋季施肥水平和1个对照，每株施肥0、5、10和20 g（水溶肥花多多1号：20% N+20% P2O5+20% K2O+TE），分析秋季施肥对苗圃阶段苗木生长、养分贮存和非结构性碳水化合物水平以及造林后苗木成活、生长和养分回流等的影响。结果: 1）秋季施肥对苗圃阶段苗木生长的影响较小，但可显著促进苗木尤其是根系氮贮存和非结构性碳积累，茎、根氮浓度分别提高2.4%~12.0%和17.4%~48.1%，根淀粉浓度提高17.9%~34.5%；秋季同时施用氮、磷、钾肥，主要提高氮贮存而不影响磷、钾贮存，表现出氮元素利用偏好性；2）翌年造林后，苗高、地径和茎体积生长量在施肥量每株10 g时达到最大（分别比对照提高40.0%、80.4%和85.3%），苗圃施肥效果得以充分体现；苗圃施肥量每株20 g的苗木造林后生长受抑，成活率最低（63.3%）；3）造林后苗木（施肥量每株10 g时）生长量的提高可提升氮回流效率（71%），降低落叶氮淋失（56.4%）；4）回流效率的变化并非受单一元素控制，而与叶片中多种元素的浓度变化相关；氮回流效率与落叶氮、落叶钾浓度呈负相关，与绿叶磷、落叶磷浓度呈正相关；磷回流效率与绿叶氮浓度呈正相关。结论: 苗木氮贮存量、非结构性碳积累量、翌年造林成活率和生长量是评价秋季施肥效果的主要指标，苗圃合理秋季施肥能够提高苗木氮贮存和非结构性碳积累，进而提高苗木翌年造林成活率和生长表现；造林后，苗木生长量的提高可提升叶片氮回流效率，降低落叶氮淋失。秋季施肥是一种理想的养分加载方式，但合理秋季施肥量的确定尤为重要，施肥量每株10 g时最有利于苗木养分和非结构性碳水化合物贮存及造林后成活和生长，施肥量每株20 g时则产生负面效应。
目的: 基于无人机数据采用3种分层方案构建冠层盖度-乔灌木地上部分生物量模型以及基于Landsat8 OLI数据采用3种分层方案构建不同光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型, 对比分析不同分层方案的乔灌木地上部分生物量模型精度, 以期为基于遥感数据的干旱区人工林乔灌木地上部分生物量高精度反演提供理论依据。方法: 在毛乌素沙地实地调查102块30 m×30 m样地, 基于高分辨率无人机影像, 利用面向对象的机器学习算法获取乔灌草植被覆盖度信息, 采用3种分层方案(不分层、基于乔木和灌木2种植被类型分层、基于5个树种分层)构建冠层覆盖度-乔灌木地上部分生物量模型。基于Landsat8 OLI影像, 使用6种光谱指数(NDVI、RVI、MSAVI、TCG、NDMI、NIRv), 结合无人机影像解译草本植被覆盖度, 采用3种分层方案(不分层、有无草本植被样地分层、3个草本植被覆盖度等级样地分层)构建不同光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型。结果: 不分层的冠层覆盖度-乔灌木地上部分生物量模型鲁棒性最差(R2=0.22, n=102), 且估算精度最低(RMSE= 14.98 t·hm-2); 考虑乔木和灌木2种植被类型分层建模(RMSE = 7.44 t·hm-2)和5个树种分层建模(RMSE = 5.82 t·hm-2)的反演误差分别减少了50.32%和61.1%。在光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型中, NIRv反演乔灌木地上部分生物量精度最高(3种分层方案平均RMSE = 7.25 t·hm-2), NDVI反演乔灌木地上部分生物量精度最低(3种分层方案平均RMSE = 9.43 t·hm-2)。不同光谱指数对稀疏乔灌木地上部分生物量变异的解释能力表现为NIRv>NDMI>TCG>MSAVI>RVI>NDVI。木本植被类型对光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型精度的影响小于对冠层覆盖度-乔灌木地上部分生物量模型精度的影响。考虑草本植被覆盖度背景分层建模可使光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型RMSE减少8.13%~16.62%, 不同光谱指数-乔灌木地上部分生物量模型精度对草本植被覆盖度背景的敏感性排序为NIRv>TCG> NDVI>MSAVI>RVI>NDMI。结论: 无人机高空间分辨率遥感可用于获取稀疏乔灌混交林树种类型及其草本植被信息等先验知识。在稀疏乔灌混交林区域, 木本植被类型对冠层覆盖度-乔灌木地上部分生物量模型精度影响较大, 至少需区分乔木和灌木两类植被才可保证该方法反演精度满足实用需求。基于Landsat-8 OLI卫星数据的考虑草本覆盖度的NIRv-乔灌木地上部分生物量模型分层建模方案适用于大区域稀疏乔灌木地上部分生物量遥感估算。
目的: 分析和比较物种多样性（物种丰富度、物种Shannon-Wiener指数和物种均匀度）、结构多样性（胸径Shannon-Wiener指数、胸径均匀度、胸径变异系数和胸径基尼系数）以及环境因素对秦岭太白山北坡锐齿栎林地上生物量的影响，为促进秦岭生物多样性保护和森林生态系统功能协调发展提供理论依据。方法: 以秦岭太白山北坡锐齿栎林为对象，基于1.5 hm2固定监测样地中所有胸径≥1 cm木本植物调查数据，利用多元线性回归分析物种多样性和结构多样性与地上生物量的相关性。通过构建结构方程模型并结合环境因素，比较物种多样性和结构多样性对地上生物量的作用效应。结果: 线性回归模型和结构方程模型的分析结果均显示：表示物种多样性的3个指标与地上生物量均无显著相关性，表示结构多样性的指标中，只有胸径均匀度与地上生物量呈显著负相关性，但胸径均匀度对地上生物量变异的解释能力却很低。环境因子对地上生物量的影响同时存在直接和间接效应，但直接效应起到主要作用。结论: 群落结构是影响太白山锐齿栎林地上生物量的重要因素；但结构多样性对地上生物量的作用效应是抑制而非促进，说明增加群落结构的复杂性反而不利于地上生物量的累积。环境因素直接影响地上生物量，但对物种多样性和结构多样性与地上生物量的关系无显著影响。本研究证实了群落结构对森林地上生物量的重要性，但这并不能说明群落结构是影响太白山次生锐齿栎林地上生物量的主导因素。
目的: 研究崖柏回归初期苗木存活和生长与环境因子的关系，揭示影响崖柏回归初期苗木存活和生长的主要环境因子，为回归崖柏生境管理提供科学依据。方法: 采用典型抽样法，在重庆市开州区和城口县崖柏回归区内布设142块20 m×20 m样地，调查崖柏的保存率、苗高、地径和冠幅以及气候、地形、土壤、生物、回归地利用和管理方式等因子。运用灰色关联分析法，揭示影响回归崖柏苗木存活和生长的主要环境因子；运用回归分析法，研究回归崖柏苗木存活和生长指标随主要因子的变化。结果: 影响回归崖柏苗木存活和生长的主要环境因子因地而异，在开州崖柏回归区影响最大的是回归地利用和管理方式，其次是气候因子中的最冷月最低气温和年均气温，地形因子中的坡向，土壤因子中的土壤有效钾含量、土壤有效氮含量和土壤总孔隙度；在城口崖柏回归区影响最大的是气候因子中的最冷月最低气温，其次是气候因子中的年均气温和月均昼夜温差，地形因子中的坡度，土壤因子中的土壤全钾含量和土壤非毛管孔隙度以及生物因子中的杂草盖度。在开州回归区，崖柏的苗高和地径与最冷月最低气温、年均气温呈显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）正相关，冠幅与年均气温、土壤有效钾含量、土壤有效氮含量和土壤总孔隙度呈显著或极显著正相关；在城口回归区，苗高、地径、冠幅与最冷月最低气温呈极显著正相关，冠幅与年均气温、苗高与月均昼夜温差呈显著正相关，冠幅与土壤全钾含量呈极显著正相关。开州回归区苗木保存率与土壤有效钾含量呈显著负相关。崖柏苗木的地径和冠幅以阴坡最大，苗木保存率以半阳坡最高；间作农作物的地径最粗，林冠下造林的地径最细；间作药材的冠幅最大，撂荒地的冠幅最小；间作农作物的苗木保存率大，苗木较高，但与其他回归地利用和管理方式的差异不显著。结论: 气候、地形、土壤、生物、回归地利用和管理方式中的各项指标对崖柏回归初期苗木存活和生长均有一定影响，但以气候因子中的最冷月最低气温及回归地利用和管理方式的影响最大。在开州崖柏回归区回归地利用和管理方式影响最大，在城口崖柏回归区气候因子中的最冷月最低气温的影响最大，其他环境因子影响相对较小。
目的: 海南油茶的花、果特征和生长发育习性与其他油茶存在明显差异，其倍性尚不清楚。本研究采用流式细胞术和染色体计数法，旨在阐明海南油茶的倍性，为海南油茶授粉树配置和遗传育种研究提供科学依据。方法: 首先，以二倍体大花窄叶油茶作为对照，采集60份海南油茶优株的嫩叶为试材，利用流式细胞仪检测每个样本的DNA含量的荧光强度，根据试材与对照DNA峰值的比值估算样本的倍性；其次，根据流式细胞仪鉴定的结果，以二倍体大花窄叶油茶作为对照，选取34份不同地区不同倍性的海南油茶代表材料，进行根尖染色体制片，在光学显微镜下进行染色体计数，验证对照和试材的流式细胞术检测结果。结果: 流式细胞术检测结果表明：对照二倍体大花窄叶油茶的峰值为50.39，供试的60份海南油茶中，8份峰值范围是205.50~213.42，与对照的峰值相比为八倍体，50份峰值范围是243.16~256.11，与对照的峰值相比为十倍体，另外CMZX-612和TCXYL-61峰值分别是177.09和188.02，与对照的峰值相比疑似为七倍体；同时各样品峰值的变异系数大部分都在5%以内。进一步的染色体计数结果表明：二倍体大花窄叶油茶染色体数为2n=2x=30，供试的34份海南油茶中，8份材料为八倍体（2n=8x=120），其中包括流式细胞术估测疑似为七倍体的CMZX-612和TCXYL-61，这2份材料经根尖细胞染色体计数（2n=8x=120）确认实际也为八倍体；26份材料为十倍体（2n=10x=150），染色体计数结果与流式细胞术估测结果基本一致。结论: 流式细胞术检测和染色体计数共同表明：供试的60份海南油茶为八倍体（2n=8x=120）和十倍体（2n=10x=150）2种倍性，其中十倍体占83.3%；海南油茶作为山茶属新发现的一个种，其倍性与其他油茶存在明显差异。海南油茶倍性的确定，可为后续海南油茶的种质资源鉴定、杂交亲本选配以及油茶多倍体的遗传进化等研究奠定基础。
（月刊 1955年创刊） 主管：中国科学技术协会 主办：中国林学会 出版：《林业科学》编辑部 主编：尹伟伦 国内统一刊号：CN 11-1908/S 国际标准刊号：ISSN 1001-7488 国内邮发代号：82-6
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