物候现象是指示气候及自然环境变化的重要指标(Peuelas et al.,2001;Moresette et al.,2009)。自然物候记录可以提供全球环境变化最直接和最有效的证据。已有研究结果表明,受全球气候变化影响,1952—2000年地中海地区(Peuelasetal.,2001)、1851—1994年匈牙利(Walkovszky,1998)、1936—

【目的】明确1996—2017年气候变化对天目山落叶阔叶林乔木层[胸径(D_(BH))≥10 cm的植株]的群落组成与结构、生物多样性和植物区系的影响。【方法】采用样地调查法对浙江天目山国家级自然保护区落叶阔叶林25个400 m~2样地进行调查，使用2期(1996年和2017年)调查数据和天目山1996—2017年气象数据，对落叶阔叶林乔木层动态进行分析。【结果】(1)乔木层树种生活型组成发生变化，常绿树种的株数占比从17.5%提高至35.5%，提高了102.9%，落叶树种的株数占比从82.5%下降至64.5%，下降了21.8%。群落外貌已悄然发生变化。(2)乔木层树种更替剧烈，整体退出4科6属8种，进入1科3属4种，退出和进入树种变幅达27.3%。稀有种和偶见种的退出和进入是引起乔木层物种数量变化的原因。(3)乔木层中不同树种的作用发生变化，重要值排前17位优势树种变幅为47.1%，其中，常绿树种交让木Daphniphyllum macropodum的重要值从第19位的1.88%增加到第3位的10.36%；常绿树种重要值占比从22.6%提高至36.3%。常绿树种在乔木层的作用正在不断增加。(4)乔木层α多样性稍有减少，各类指数降幅为-9.1%～-3.1%。常绿树种α多样性指数有所增加，变幅为-3.0%～51.8%。(5)植物区系趋于热带成分。科的热带成分占比从55.6%提高至58.3%；属的热带成分占比从25.0%提高至30.3%。(6)径级结构均呈倒“J”型，群落稳定；小径级常绿树种的株数提高了165.3%，中径级常绿树种的株数提高了45.5%，大径级无明显变化。1996年乔木层增长型树种有11种，稳定型树种有1种，衰退型树种有4种。2017年乔木层增长型树种有7种，稳定型树种有5种，衰退型树种没发生变化。短毛椴Tilia chingiana、青钱柳Cyclocarya paliurus、香槐Cladrastis wilsonii和色木槭Acer pictum退出增长型，进入稳定型。台湾松Pinus taiwanensis、细叶青冈Cyclobalanopsis shennongii、四照花Cornus kousa subsp.chinensis、交让木和天目槭Acer sinopurpurascens生长潜力增强。【结论】气候暖湿化背景下天目山落叶阔叶林乔木层动态变化非常显著，落叶阔叶林乔木层外貌已从落叶树种占据优势向常绿与落叶树种均衡状态演替，生物多样性稍有减少，植物区系趋向于热带成分。表7参39

利用树木年轮学方法,通过研究长白山阔叶红松林建群树种红松和先锋树种山杨生长特征及其对气候因子的响应,以期揭示不同物种对气候因子的响应差异。结果表明:红松和山杨对气候因子响应关系存在差异。红松主要受上年冬季温度和降水的负作用,山杨主要受到生长季末降水的限制作用。在极端情况下,上一年冬季的高温和较多降水以及当年生长季高温是导致红松形成窄轮的主要原因,而上一年生长季的较多降水和当年春季高温是影响山杨生长的主要原因。因此,树木生长—气候因子的关系具有一定的物种特性。此外,还发现随着温度上升和降水格局的改变,春季降水对红松生长的正效应以及月最低温度对红松和山杨的负效应将逐渐突显,这可能是导致红松适宜区面...

在瓦屋山定位研究了中亚热带湿性常绿阔叶林次生群落 1 5a来各乔木种群组成及其重要值、密度、大小结构、高度结构和材积生产力等的动态变化。结果表明 :自然恢复过程中次生常绿阔叶林群落乔木层物种组成变化明显 ,有 1 1种从群落乔木层消失 ,也有 1 0种出现 ,乔木层树种多样性 (丰富度 )基本保持动态平衡和发展 ;优势种地位保持不变 ,但次优势种地位得以加强 ;群落结构变化较大 ,突出表现为种群密度、胸径和树高分布格局的变化和立体空间的分化 ,群落由单优或双优种向双优或多优势种发展 ,由单一乔木层向多层次立体结构发展 ,空间加厚 ,群落更复杂、稳定性增强。乔木种群平均高生长速度在 2 4～ 4...

【目的】分析黄土高原地区4个常见树种（樟子松、油松、柠条、华北落叶松）在当前和未来的潜在分布，揭示气候变化对植物空间分布格局的影响。【方法】基于19个气候因子结合来自Ho1dridge生命地带模型和Kira指标体系的5个指标：年生物温度（ABT）、潜在蒸散率（PER）、温暖指数（WI）、寒冷指数（CI）、干燥指数（HI），运用Maxent模型，模拟预测了4个树种在当前、未来（2041-2060年、2061-2080年）ssp126、ssp245、ssp585气候情景下的潜在地理分布。运用刀切图分析影响其分布的主要环境因子，并采用受试者工作特征曲线（ROC）下的面积（AUC）对预测结果进行检验。【结果】（1）Maxent模型可以较好地模拟黄土高原4个主要常见种的地理分布范围，各物种的10次平均AUC结果均大于0.8;(2)对于樟子松、油松、柠条来说，温度和水分共同限制其分布，而对于华北落叶松来说，影响其分布的主导因子是降水。温度季节性变化标准差、潜在蒸散率、最湿润季节降雨量、最干燥月降水都影响樟子松分布。年均温变化范围、温度季节性变化标准差、最冷月最低温度，最暖季度降水量、潜在蒸散率是影响油松分布的主导因子。影响柠条适宜区分布的主导因子为最暖月最高温度、温暖指数、等温性和潜在蒸散率、最冷季度降水量。影响华北落叶松分布的主导因子主要与降水有关，分别是最湿润月降雨量、最湿润季节降雨量、降水量变异系数和潜在蒸散率。（3）油松、柠条和华北落叶松的潜在适生区将向西北方向迁移，樟子松的潜在适生区向西南方向迁移。油松和华北落叶松的潜在适宜区面积呈现先扩大后缩小的趋势，而柠条和樟子松的潜在适生区将持续扩张，尤其是樟子松的高适生区占比将在2070s扩大至50.97%。【结论】气候变化将使油松和华北落叶松丧失一部分的高适生区，但同时会使柠条和樟子松的高适生区扩张明显。在黄土高原退耕还林建设中，可优先考虑种植柠条和樟子松。

【目的】气候因子影响树木生长发育，对树木径向生长与气候因子之间的关系进行分析，以探究长白山地区云冷杉针阔混交林森林生态系统对气候变化的响应，为该地区天然林经营管理提供科学依据。【方法】本研究于2019年在吉林省汪清县云冷杉针阔混交林中对常见针叶树臭冷杉、鱼鳞云杉和红松进行样芯的采集，用树木年轮学方法建立标准年表，进而分析比较不同树种生长与气候因子的关系。【结果】该地区树木标准年表的平均敏感度和信噪比分别为0.16～0.27、6.14～19.98，其中臭冷杉包含更多的气候信息，其平均敏感度、标准差、信噪比和样本总体代表性等统计量均高于鱼鳞云杉和红松。上年9月平均气温及上年、当年7月最低气温与臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长均呈显著正相关（P <0.05），这表明同一区域不同树种径向生长对气候的响应具有一定的相似性。3种树种径向生长对气候变化的响应也存在差异，臭冷杉径向生长受气温和降水的共同作用，鱼鳞云杉和红松径向生长主要受气温限制。升温突变（1985年）后，臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长与气温相关性增强但与降水量相关性减弱，且升温后树木径向生长有显著上升趋势。【结论】不同树种径向生长对气候变化的响应既有共性又存在差异，目前升温可能仍在臭冷杉、鱼鳞云杉和红松径向生长的临界阈值内，促进其径向生长。

【目的】开展群落动态变化长期研究，为森林保护、管理与经营提供科学依据。【方法】１９９６年在浙江天目山国家级自然保护区建立１块１ ｈｍ～２常绿落叶阔叶混交林监测样地，对每木进行编号、挂牌，调查记录其种名、树高、胸径及位置坐标等信息。２０１２年进行复测，比较分析１６年来乔木层胸径≥１０ ｃｍ树种的群落动态变化。【结果】群落中常绿和落叶树种株数所占比例，从１９９６年５４．９７％和４５．０３％变为２０１２年的６２．８１％和３７．１９％；群落科、属、种组成从１９９６年２４科３４属４０种变为２０１２年２９科４０属４８种，１６年来，树种退出３科５属６种，新增８科１１属１４种，其中，退出的偶见种（总株数１～３．．．

【目的】研究典型中亚热带天然阔叶林群落的空间格局和关联性,以期更深入地了解群落构建机制和空间结构与群落稳定性之间的关系,为天然林资源保护和以典型群落为样板的近自然经营实践提供依据。【方法】在福建省万木林保护区内近原始林群落地段设5块50 m×50 m样地,采用最大受光面法划分乔木层,使用点格局分析方法分析乔木层及其各亚层的空间格局和关联性。【结果】调查样地的乔木层都可以划分为受光层和非受光层2个亚层,即第Ⅰ,Ⅱ亚层;各样地乔木层的第Ⅰ,Ⅱ亚层在025 m尺度内都主要为随机格局,在不服从随机格局的个别尺度上

应用遥感技术估算生物多样性是森林生态学的研究热点和难点。为探索高分辨率卫星数据在估算森林植被多样性上的应用潜力,以吉林蛟河市阔叶红松林大样地数据为支撑,提取了红松树冠的空间分布格局,并估算了乔木物种多样性。首先,基于冬季Geo Eye-1影像提取红松树冠分布图,与样地每木调查数据吻合较好。然后,使用景观生态学和地统计学指数,分析红松种群空间分布规律,发现了最大自相关尺度30~40 m。最后,选择拥有红边波段的秋季Rapid Eye卫星图像,建立遥感影像5 m光谱值和30 m窗口大小纹理参数与生物多样性指数的多元线性回归模型。结果表明,红边信息并未显著改善多光谱数据估算植被生物多样性的能力,但所...

以长白山原始阔叶红松林样地为平台，对样方中胸径

研究凋落叶厚度、凋落叶类型和播种位置对4种冠层乔木香樟、栲树、喜树和罗浮柿种子萌发的影响,探讨竹类凋落叶对森林更新影响的程度。结果表明:凋落叶上方和下方播种对4种乔木树种种子的最终萌发率和幼苗发生率均产生显著影响,而凋落叶厚度和凋落叶类型对4个树种种子萌发状况的影响不同。播种在凋落叶上方的种子萌发率都很低甚至萌发失败,而播种在凋落叶下方的种子萌发率较高。竹类凋落叶下方种子的萌发速率高于乔木凋落叶下方种子,但是竹类凋落叶下方的出苗速率和最终出苗率低于乔木凋落叶下方。研究表明:竹类凋落叶覆盖不利于乔木幼苗存活,且对落叶树种的影响更明显,从而会降低森林的物种多样性,进而影响森林的结构和动态。

抗拉强度是建立边坡稳定模型时最常使用的植被根系特性之一。为建立根系抗拉强度的力学综合模型,对华北地区4种常见乔木油松、白桦、落叶松和蒙古栎的单根依照不同标距、不同拉伸速率进行了拉力试验。试验数据的分析结果表明:所有根系抗拉强度的观测值均通过正态检验;从数学角度出发,应用聚类分析方法,区分出4种乔木的极细根和细根;标距、树种对抗拉强度影响显著,拉伸速率对抗拉强度影响不显著。在理论推导和数据分析的基础上建立了乔木单根抗拉强度的力学综合模型,并对模型参数进行求解。该研究探明了单根抗拉强度的作用机理,对建立边坡稳定模型具有重要参考价值。

【目的】对我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性的研究，可为了解含碳气体和颗粒物对大气环境和全球碳循环的影响提供科学依据。【方法】本研究运用自主设计的生物质燃烧系统，模拟东北林区、南方林区和西南林区共19种典型乔木树种枝、叶燃烧，分析不同树种、不同树种类型及不同林区的含碳气体（CO_2、CO和C_(x)H_y）、颗粒物排放（PM_(2.5)）和颗粒物中碳质组分（元素碳EC和有机碳OC）之间的排放因子差异。【结果】（1)CO_2、CO、EC、OC、PM_(2.5)排放因子最高的树种均为马尾松，分别为（1588.00±104.43)g/kg、（324.80±11.60)g/kg、（28.45±4.12)g/kg、（3.42±0.58)g/kg和（12.03±1.46)g/kg，且树种间枝与叶排放因子有明显差异。（2）不同林区中，针叶树种的含碳物质排放因子普遍高于阔叶树，且针叶树的含碳物质排放因子占比高于阔叶树。（3）不同林区树种平均排放因子均存在显著性差异，其中南方林区CO_2、CO、EC、OC的平均排放因子最高，分别为（1 344.49±61.18)g/kg、（259.40±14.54)g/kg、（2.18±0.41)g/kg和（7.96±0.98)g/kg。【结论】本研究揭示了我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性，有利于精准研究林火对区域碳循环影响及大范围碳排放估算。

基于改进的Savitzky-Golay滤波算法重构了2001—2010年MODIS NDVI时间序列数据,反演了浙江近10 a来的植被生长状况,利用分段多项式拟合和动态阈值法提取了自然植被重要物候期(生长季开始时间、结束时间和生长季长度等),分析了植被物候期的年际变化趋势和空间分异特征,并结合同期气象数据,探讨了植被物候变化与气候变化的关系。主要结论如下:①浙江植被覆盖有所减少,整体下降趋势不显著,平均植被生长季为222 d,长度略有延长,其中开始时间提前趋势不显著,而结束时间推迟显著。②植被生长季为3月下旬至11月中旬,植被生长季的开始时间从北往南逐渐推迟,生长季结束时间相对集中,其中生长季...

【目的】采用遥感提取植被物候的方法，以小兴安岭为研究区，构建森林植被物候时空变化，分析森林植被物候变化对气候变化的响应。【方法】基于GIMMS NDVI 3g影像，运用一元六次多项式拟合植被生长曲线，并结合逐像元动态阈值法提取小兴安岭1982-2015年森林植被生长开始期（SOS）、生长结束期（EOS）和生长季长度（LOS）共3种物候参数；利用ArcGIS软件，将气温、降水以及日照时数数据与植被物候参数逐像元分析，得到物候参数与气象因子偏相关系数的空间分布特征。【结果】（1）植被物候多年平均值空间分布特征呈现由西北向东南方向，植被SOS逐渐提前，植被EOS逐渐推迟，植被LOS逐渐延长的规律。（2）小兴安岭森林植被SOS集中在日序第112.1～128.3天，年际变化在1998年前后出现转折，1998年前呈显著提前趋势（R~2=0.284,P=0.028),1998年后呈不显著推迟趋势（R~2=0.002,P=0.86），导致整个时间段（1982-2015年）变化不显著，变化幅度为每10年提前0.12 d(R~2=0.001,P=0.872）；森林植被EOS集中在第277.3～294.8天，年际变化呈现显著推迟趋势，变化幅度为每10年推迟2.33 d(R~2=0.294,P<0.01）。（3）小兴安岭森林植被SOS对当年4月温度的响应最明显，其次是当年2月温度；植被EOS对当年8月降水响应最明显，其次是当年6月温度。【结论】（1）小兴安岭森林植被物候多年平均值与水热条件多年平均值呈现出比较一致的空间规律特征。（2）研究期植被EOS的变化主要受8月降水的变化驱动，8月降水的下降是导致植被EOS显著推迟的主要原因。（3)20世纪末出现的全球变暖停滞引起2月温度在1998年前后呈现由显著上升转变为不显著下降，引起植被SOS变化趋势在1998年前后发生突变，导致整个时间段植被SOS变化不显著。