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[期刊] 林业科学研究
[作者]
张蓝霄 李雅婧 胡晓创 孙守家 张劲松 蔡金峰 孟平
[目的]探究刺槐人工林生产力和内在水分利用效率(iWUE)的影响因子及其对气候变化的响应。[方法]使用过程模型Biome-BGC对我国半湿润区内比较干旱的陕西省白水县和比较湿润的河南省民权县的刺槐人工林模拟净初级生产力(NPP_s),并用实测净初级生产力(NPP_m)数据进行验证,根据模拟结果计算生态系统内在水分利用效率(iWUE_s)。分析两地刺槐人工林的生态系统与树轮iWUE变化趋势的差异。[结果]两地刺槐年际生物量均随年龄增大而首先迅速增加,具有明显的幼龄效应,随后逐步稳定并在一定范围内波动;在不包含幼龄林数据时,两地刺槐人工林NPP_s与NPP_m呈极显著正相关(P<0.01),树轮年际内在水分利用效率(iWUE_m)则均呈波动上升趋势。白水县刺槐林的iWUE_s与iWUE_m呈极显著负相关(P<0.01),但民权县刺槐林的iWUE_s与iWUE_m呈显著正相关(P<0.05)。[结论]温度是影响iWUE_m的关键因子,年降水量和大气CO_2浓度是影响生物量的关键因子。Biome-BGC模型能较好地模拟幼龄林以后的刺槐人工林的NPP,在半湿润区内湿润程度不同地点之间,刺槐人工林的生长关系一致,但碳水关系比较复杂。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
温永斌 韩海荣 程小琴 李祖政
【目的】为了探究全球气候变化背景下森林生态系统水分利用效率的影响因子及其对气候变化的响应。【方法】本文利用经PEST模型参数优化后的Biome-BGC模型,对千烟洲森林生态系统2000—2014(CK)年以及不同气候情景变化模式下的水分利用效率及其影响因子进行了探究。【结果】(1)千烟洲的年均温和最大叶面积指数同水分利用效率呈显著正相关关系(P 0.05)。(2)千烟洲不同情景模式水分利用效率的取值区间是2.09～3.71 g/kg、均值2.90 g/kg。(3)同CK(2.18～2.57 g/kg、均值2.38 g/kg)相比,千烟洲各情景模式下大气CO_2浓度增加情景(2.38～3.41 g/kg、均值2.90 g/kg)、降水和大气CO_2浓度同时增加情景(2.38～3.33 g/kg、均值2.86 g/kg)、气温和大气CO_2浓度同时增加情景(2.58～3.71 g/kg、均值3.15 g/kg)、降水和气温同时增加(2.30～2.84 g/kg、均值2.57 g/kg)及降水、气温和大气CO_2浓度同时增加情景(2.70～3.60 g/kg、均值3.15 g/kg)的水分利用效率差异显著。但是,降水增加情景(2.09～2.68 g/kg、均值2.39 g/kg)和气温增加情景(2.13～2.81 g/kg、均值2.47 g/kg)对水分利用效率的影响不显著。(4)降水和大气CO_2浓度同时增加情景与大气CO_2浓度增加情景的水分利用效率差异不显著,气温和大气CO_2浓度同时增加情景与大气CO_2浓度增加情景的水分利用效率差异显著。【结论】(1)千烟洲森林生态系统的水分利用效率受到气温和叶面积指数的影响,情景分析表明水分利用效率能很好的对气候变化做出响应。(2)降水、气温和大气CO_2浓度对水分利用效率的影响存在耦合效应。(3)增温对水分利用效率的影响要大于降水。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
胡波 孙睿 陈永俊 冯丽超 孙亮
植被净生态系统生产力(NEP)和净第一性生产力(NPP)作为表征植被活动的关键变量,在全球变化研究及区域生态环境评价中起着很重要的作用。Biome-BGC是一个模拟生态系统植被和土壤中的能量、水、碳、氮的流动和存储的生物地球化学循环模型。论文利用2004年时间序列MODIS LAI遥感产品和气象数据,对黄淮海地区的NEP和NPP进行了模拟估算,由于Biome-BGC模型没有农作物生理生态参数,农作物模拟通过修改草地生理生态参数,并在增加施肥、灌溉和收割代码基础上实现。结果表明,2004年黄淮海地区NEP、NPP呈现南部大于北部的空间分布特征;不同植被类型平均NEP和NPP大小顺序分别为:混交林...
[期刊] 林业科学
[作者]
贾畅 王丽娜 唐亚坤
[目的]分析生态过程模型模拟结果对植被生理生态参数的敏感性,通过优化此类参数提高模型模拟的准确性。[方法]基于黄土丘陵区沙棘人工林2016—2018年的碳通量观测数据,对Biome-BGC模型进行参数优化及模型结果验证。采用扩展傅里叶幅度敏感性检验方法,分析该模型中27个生理生态参数的一阶和总敏感性,探讨不同参数单独或相互作用对模型模拟结果精度的影响,并筛选出高(>0.2)、中(0.1～0.2)等级的总敏感性参数。同时,使用通径分析计算上述敏感性参数对模型模拟碳通量的正、负影响。[结果]参数优化后的Biome-BGC模型能很好地模拟黄土区沙棘人工林碳通量季节动态。敏感性分析表明,新生长的细根碳含量与新生长的叶碳含量比和阴生叶与阳生叶比叶面积比例对该人工林总生态系统生产力(GEP)、生态系统呼吸(RE)和净生态系统生产力(NEP)均具有高的总敏感性,且新生长的细根碳含量与新生长的叶碳含量比对碳通量的一阶敏感性也较高。通径分析表明,新生长的细根碳含量与新生长的叶碳含量比对该人工林GEP、RE和NEP均具有显著的负影响(P<0.001),其主要通过影响叶片和细根碳氮的总量和分配比例来影响光合和呼吸作用。而阴生叶与阳生叶比叶面积比则主要通过影响叶片接收的光照面积和光照强度来影响植物光合和呼吸作用,因而其对沙棘人工林GEP、RE和NEP均有显著的正影响(P<0.001)。[结论]在利用Biome-BGC模型模拟黄土丘陵区沙棘人工林的碳通量时,新生长的细根碳含量与新生长的叶碳含量比和阴生叶与阳生叶比叶面积比是高敏感性参数,优化上述参数能提高Biome-BGC模型模拟的准确性。
[期刊] 林业科学
[作者]
贾畅 王丽娜 唐亚坤
【目的】分析生态过程模型模拟结果对植被生理生态参数的敏感性，通过优化此类参数提高模型模拟的准确性。【方法】基于黄土丘陵区沙棘人工林2016—2018年的碳通量观测数据，对Biome-BGC模型进行参数优化及模型结果验证。采用扩展傅里叶幅度敏感性检验方法，分析该模型中27个生理生态参数的一阶和总敏感性，探讨不同参数单独或相互作用对模型模拟结果精度的影响，并筛选出高(>0.2)、中(0.1～0.2)等级的总敏感性参数。同时，使用通径分析计算上述敏感性参数对模型模拟碳通量的正、负影响。【结果】参数优化后的Biome-BGC模型能很好地模拟黄土区沙棘人工林碳通量季节动态。敏感性分析表明，新生长的细根碳含量与新生长的叶碳含量比和阴生叶与阳生叶比叶面积比例对该人工林总生态系统生产力(GEP)、生态系统呼吸(RE)和净生态系统生产力(NEP)均具有高的总敏感性，且新生长的细根碳含量与新生长的叶碳含量比对碳通量的一阶敏感性也较高。通径分析表明，新生长的细根碳含量与新生长的叶碳含量比对该人工林GEP、RE和NEP均具有显著的负影响(P<0.001),其主要通过影响叶片和细根碳氮的总量和分配比例来影响光合和呼吸作用。而阴生叶与阳生叶比叶面积比则主要通过影响叶片接收的光照面积和光照强度来影响植物光合和呼吸作用，因而其对沙棘人工林GEP、RE和NEP均有显著的正影响(P<0.001)。【结论】在利用Biome-BGC模型模拟黄土丘陵区沙棘人工林的碳通量时，新生长的细根碳含量与新生长的叶碳含量比和阴生叶与阳生叶比叶面积比是高敏感性参数，优化上述参数能提高Biome-BGC模型模拟的准确性。
[期刊] 林业科学
[作者]
刘财富 黄金东 范俊岗
应用１９５ 株刺槐（ Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ） 优势木解析木资料，在比较多个树高生长模型基础上，选择Ｒｉｃｈａｒｄｓ 生长函数Ｈ＝ ａ（１ —ｅ－ ｂＡ）ｃ 作为辽宁省刺槐优势高生长模型。在分析优势高生长过程的基础上，确定基准年龄为１２ 年，立地指数级距为２ ｍ ，在５ ～１５ ｍ 范围内划分为５ 个指数级，用差分法展开导向曲线编制了单形立地指数表。应用分组整理后解析木资料，拟合出最优多形立地指数模型，并解决了立地指数曲线不过指数点的问题，编制了多形立地指数表。检验结果表明，所编单形与多形立地指数表精度均较高，且以多形立地指数表精度更高，适用性更强，客观正确评价刺槐人工林立地...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
罗天祥 温远光
以１９７９～１９９２年研究资料为基础，根据限制因子作用律建立广西杉木林生产力水热优化模型。模型表明，杉木生长最佳水热系数为２，３～２．６，广西杉木林生产力的宏观分布格局主要由温暖指数（即温度条件）所决定。采用主成分分析技术把广西杉木人工林生产力按不同水热组合环境划分为五大类型区，据此提出杉木速生高产林区的水热指标，并根据水热优化模型绘制了一系列广西不同海拔地带杉木林产量分布图，全面而定量地揭示了广西杉木林生产力三向地带性宏观格局。
[期刊] 林业科学
[作者]
成向荣 赵忠 郭满才 王迪海 袁志发
对陕西安塞县刺槐(Robiniapseudoacacia)人工林细根的垂直分布特征进行详细调查,以细根表面积为指标建立了在土壤入渗水和深层土壤水混合作用下的刺槐细根垂直分布模型S=AhB(C+Dh+Eh2+Fh3),式中:A、B、C、D、E、F为经验系数,其中A>0、B>0、F≠0;S为从地表到一定深度的细根表面积(cm2·dm-3);h为土壤深度(cm)。该模型可以从理论上确定细根分布的最大深度hmax和细根分布达最大值时的土壤深度hp,以及土壤入渗水对根系生长影响的最大深度hq,hq可以近似的作为土壤入渗水和深层土壤水对细根生长影响的分界点。根据刺槐细根的垂直分布模型,刺槐林下土壤水分在剖...
关键词：
刺槐 细根 模型 立地
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙志虎 毕永娟 牟长城 蔡体久
为了对东北地区东部落叶松人工林的多代经营提供指导,以黑龙江省孟家岗林场的长白落叶松人工林为对象,采用森林生态系统经营管理模型FORECAST,从轮伐期长度、林地枯落物的管理和采伐剩余物的处理方面,评价不同经营措施下落叶松人工林的生物量、养分动态和长期生产力。结果表明:常规森林利用方式下维持落叶松人工林长期生产力的轮伐期应大于35a;落叶松林地枯落物的保留可以显著提高各种轮伐期长度时的林地生产力,短轮伐期时作用效果尤为明显;全面保留采伐剩余物可以维持不同轮伐期条件下落叶松人工用材林的长期生产力。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
潘攀 李荣伟 向成华 朱志芳 尹学明
对四川川中丘陵地区 2 0世纪 80年代中叶引种造林的墨西哥柏人工林分生物量和生产力进行了测定和研究。按“径阶平均标准木法”和“样方收获法”分别调查了乔木层、草本植物层和枯枝落叶层的生物量。据调查数据 ,用“相对生长法则”建立了乔木层单株立木各器官生物量干重的回归方程 ,方程的精度均在 98.5 %以上。同时还研究了林分平均净生产量和产量结构。结果表明 :川中丘陵区 11年生墨西哥柏林分生物量平均为 77.75 6t/hm2 ,净生产量为 892 8.73kg/hm2 ·a。其中 ,乔木层生物量为 75 .710t/hm2 ,占林分总量的 97.37% ;净生产量为 6 882 .73kg/h...
关键词：
墨西哥柏人工林 四川省 生物量 生产力
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
潘攀 李荣伟 覃志刚 全美景 曹军
对四川西部和北部丘陵、低山地区的杜仲人工林分生物量和生产力进行了测定和研究。按“平均标准木法”和“样方收获法”分别调查了乔木层、草本地被物层和枯枝落叶层的生物量。据调查数据,用“相对生长法则”建立了乔木层单株立木各器官干重的回归方程,方程的精度在93.6%以上,具参考价值。文中还研究了林分平均净生产量和产量结构。结果表明,四川杜仲人工林分生物量平均为64.390t/hm2,净生产量为9198.57kg/hm2.a。其中,乔木层生物量为56.111t/hm2,占林分总生物量的87.14%,净生产量为8015.83t/hm2,占林分净生产量的87.57%;林分中草本的生物量和净生产量分别占林分生物...
关键词：
四川杜仲人工林 生物量 密度
[期刊] 林业科学
[作者]
米娜 温学发 蔡福 王阳 张玉书
利用千烟洲人工林基于涡度相关技术的碳水通量数据,同时借助基于生理生态学过程EALCO模型的冠层导度(Gc)模拟值,分别从生态系统水分利用效率(WUE)、内在水分利用效率(WUEi)及固有水分利用效率(IWUE)等方面探讨季节性干旱对我国中亚热带人工林水分利用效率的影响。结果表明:短期干旱期间WUE下降;干旱对全年WUE的影响不明显,全年WUE与太阳辐射存在显著的负相关关系(r=-0.903,P=0.014)。WUEi和IWUE在短期干旱状况下表现为升高,根据它们的物理意义,这表明在大气CO2浓度不变的情况下,干旱发生时通量贡献区内森林冠层的胞间CO2浓度权重平均值减小。当相对土壤含水量(REW...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
邢会敏 徐新刚 冯海宽 李振海 杨福芹 杨贵军 贺鹏 陈召霞
【目的】作物水分利用效率（ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｗｕｅ）是农业水分管理与决策的重要指标。北京是严重缺水的城市，其主要种植作物冬小麦灌溉用水占比高，开展冬小麦产量水分利用效率的分析研究，可为北京地区的冬小麦节水灌溉与增产平衡提供决策信息支持。【方法】利用２０１１—２０１２、２０１２—２０１３和２０１３—２０１４年国家精准农业示范研究基地冬小麦不同生育期不同灌溉处理下的田间实测数据，对ａｑｕａｃｒｏｐ作物模型进行参数本地化。统计北京地区２００４—２０１４年冬小麦生育期的日降雨量数据，利用ｐｅａｒｓｏｎ－Ⅲ型分布划分了３种降雨年型：湿润年（２０１２—２０１３年生育期）、平水年（２．．．
[期刊] 中国农业科学
[作者]
高砚亮 孙占祥 白伟 冯良山 杨宁 蔡倩 冯晨 张哲
【目的】通过对不同行比玉米与花生间作模式中作物产量、土地生产能力及水分利用效率的比较分析,探讨间作模式提高土地生产能力和水分利用效率的机理,提出适合于辽西旱作农业区的玉米与花生间作模式。【方法】试验于2015—2016年在农业部阜新农业环境与保育科学观测试验站进行,设置2行玉米4行花生间作(2M:4P)、4行玉米4行花生间作(4M:4P)和玉米单作(S-M)、花生单作(S-P)4种种植模式,通过研究间作复合系统产量、土地当量比、土壤水分分布和水分当量比等指标来分析玉米花生间作对土地生产力和水分利用效率的影
[期刊] 林业科学
[作者]
孙长忠 沈国舫
以桉树、杉木、马尾松、落叶松及樟子松等为对象 ,利用样地调查资料 ,结合已有研究成果 ,对造成我国人工林生产力低下的多种自然因素 ,进行了系统地分析研究。结果表明 ,按人工林现实分布格局及立地质量水平 ,全国人工林气候—立地生产潜力 (材积 )平均为 8 6m3 hm2 ·a ;现有人工林由于大面积幼龄林的存在 ,所带来的生产力总体水平下降的幅度为 31%～ 35 %。
关键词：
人工林 生产力 自然因素 问题分析
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