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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
姜宁 牟长城 韩丽冬 申忠奇
【目的】气候变暖引起冻土退化将会增加冻土之上湿地的温室气体排放,但有关采伐干扰对冻土湿地温室气体排放有何影响仍不清楚。【方法】运用静态箱-气相色谱,相对生长方程等方法,测定寒温带大兴安岭冻土生境毛赤杨沼泽林4种不同采伐处理(对照(D)、轻度择伐15%(Qz)、重度择伐45%(Zz)及皆伐(J))的土壤呼吸年碳排放量(ACE)(CO2和CH4),植被净初级生产力(NPP)与年净固碳量(VNCS)及相关环境因子(土壤温度、水位、化冻深度、土壤碳氮含量、雪被厚度等),依据生态系统净碳收支平衡,揭示采伐干扰对冻土生境毛赤杨沼泽林生态系统碳源/汇的影响规律及其机制。【结果】(1) Zz和J显著降低土壤CH4年均通量(0.008～0.019 mg/(m2·h))52.6%～57.9%,而Qz与对照相近(-10.5%,P>0.05),且其季节动态趋势存在2种类型(D、Qz双峰型-低排放及Zz和J双峰型-低吸收)。(2) Qz、Zz和J显著降低土壤CO2年均通量(103.69～133.65 mg/(m2·h))14.4%～22.4%(P 0.05),Zz和J显著低于D 13.7%～36.9%和14.2%～43.5%(P <0.05)。【结论】择伐干扰8年后寒温带冻土区毛赤杨沼泽林的碳汇功能已恢复,而皆伐后仍维持碳源,故在湿地碳汇管理中适宜采取择伐而应避免皆伐。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
申忠奇 韩丽冬 姜宁 郝丽 牟长城
【目的】北方泥炭地对气候变暖引起的冻土退化可能具有正负反馈作用,但其对采伐干扰引起的冻土退化如何响应却仍不清楚。【方法】采用静态箱-气象色谱法和相对生长方程法,同步测定温带小兴安岭岛状冻土区落叶松-泥炭藓沼泽不同采伐处理(D-对照、Z_(15)-轻度择伐15%、Z_(45)-强度择伐45%、J-皆伐)(采伐试验已10 a)样地的土壤呼吸年净碳排放量(CO_2与CH_4)、植被净初级生产力及年净固碳量及相关环境因子(温度、水位、化冻深度及土壤碳氮含量等),并依据生态系统净碳收支平衡,揭示采伐干扰对温带岛状冻土区森林湿地碳源/汇的中期影响规律及影响机制。【结果】1)择伐(Z_(15)和Z_(45))使其土壤CH4年均通量(0.07～1.53 mg·m~(-2)h~(-1))提高5.7～6.4倍(P> 0.05),皆伐却使其显著提高20.9倍(P 0.05);3)采伐干扰改变了CH4排放的主控因子(由气温及5～10 cm土壤温度所控制转化为由气温、0～40cm土壤温度、水位、化冻深度及土壤碳氮比综合控制),但未改变CO_2排放的主控因子(由温度、水位、化冻深度、土壤有机碳含量及碳氮比综合控制);4)其植被净初级生产力(3.94～7.18 t·hm~(-2)a~(-1))和年净固碳量(1.79～4.46 tC·hm~(-2)a~(-1))呈现出随采伐强度增大而递减趋势,皆伐和Z_(45)使两者显著降低28.7%～45.1%和28.7%～59.9%(P 0.05);5)采伐干扰10 a后,择伐使其碳汇功能(-0.34～2.31 tC·hm~(-2)a~(-1))初步得到恢复(Z_(15)高于D 18.5%及Z_(45)低于D 48.7%,P> 0.05),而皆伐维持弱碳源(-0.34 tC·hm~(-2)a~(-1),P <0.05)。【结论】在中国温带小兴安岭岛状冻土区森林湿地碳汇管理实践中宜采取中、低强度的择伐方式,而应避免对其进行皆伐。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
卢慧翠 牟长城 王彪 包旭 崔巍
对比分析了大兴安岭不同采伐强度(未采伐—对照、轻度择伐—25%、中度择伐—35%、强度择伐—50%)下落叶松-苔草沼泽土壤密度、土壤有机碳含量与土壤有机碳储量的变化,揭示了采伐干扰对森林湿地土壤有机碳储量的影响规律。结果表明:①中度择伐与强度择伐显著提高了其土壤密度,轻度择伐则对土壤密度无显著影响;②轻度择伐显著提高了其表层和深层土壤的有机碳含量,中度择伐与强度择伐显著降低了其各土壤层和中上部土壤层的有机碳含量;③轻度择伐显著提高了其深层土壤有机碳储量,中度择伐和强度择伐则分别显著降低了中下部和中部土壤层的有机碳储量;④轻度择伐样地土壤有机碳储量较对照提高了16.2%(P>0.05),中度择伐...
[期刊] 林业科学
[作者]
马莉 牟长城 王彪 张妍 李娜
【目的】从生态系统尺度揭示排水造林干扰对温带沼泽湿地碳源/汇功能的影响规律及其影响机制,以期为湿地碳汇管理提供科学依据。【方法】选取小兴安岭沼泽湿地排水造林后不同时期(10,30年)形成的人工兴安落叶松林及天然草丛沼泽为研究对象,采用静态箱-气相色谱法、碳/氮分析仪测定法与相对生长方程法,同步测定10,30年生人工兴安落叶松林及相应立地上天然草丛沼泽的土壤呼吸(CO_2、CH_4)碳排放量、植被净初级生产力与年净固碳量,并依据生态系统净碳收支平衡揭示排水造林对温带沼泽湿地碳源/汇的影响规律。【结果】排水造
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
周梅 余新晓 冯林 王林和 那平山
为研究中国大兴安岭林区生态环境问题 ,作者对大兴安岭林区高纬度多年冻土区的冻土、冻土地带的湿地和森林的生长状况进行了调研及现地考察 .结果表明 :大兴安岭的冻土退化、原始湿地萎缩和新生湿地扩张将会对大兴安岭的森林及环境造成威胁 .作者认为气候变暖和人为活动是冻土退化的主要原因 ,气候变暖和森林破坏 (大面积采伐或森林火灾 )导致冻土退化 ,不但影响冻土上层的原始湿地 ,也导致新生湿地的扩张 ,林地被湿地取代 ,形成恶性循环 .建议对冻土、湿地、森林的相互制约机理进行长期定位观测研究
关键词：
冻土 湿地 森林 大兴安岭
[期刊] 林业科学
[作者]
牟长城 孙晓新 倪志英 杨明 张娜
采用样带网格调查方法,研究大兴安岭22年生人工兴安落叶松沼泽林的群落结构、蓄积量、植物多样性及其沿沼泽-森林过渡带水分环境梯度的变化规律,并与天然沼泽森林进行对比分析,结合经济效益及环境影响,对沼泽-森林人工造林效果进行综合评估,提出沼泽-森林的分类经营模式。结果表明:1)天然沼泽林群落建群种沿沼泽-森林过渡带环境梯度发生明显的更替,而人工落叶松沼泽林均以落叶松为优势种;天然沼泽林的垂直结构比人工落叶松沼泽林完整;2)人工落叶松沼泽林的蓄积量沿着沼泽到森林方向的环境梯度呈增加趋势(4.3497~6.9905m3·hm-2a-1),而天然沼泽林呈减少趋势(6.6898~1.4118m3·hm-2...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
林英华 卢萍 赵鲁安 谭飞 徐演鹏 贾旭东 李慧仁 刘学爽 韦昌雷 王立中
［目的］研究森林沼泽演替与火干扰条件下土壤微生物结构与多样性变化，为进一步揭示土壤微生物群落在森林沼泽保护与恢复中的作用提供依据。［方法］采用磷脂脂肪酸法与ＢＩＯＬＯＧ方法，研究大兴安岭南瓮河国家自然保护区内主要森林沼泽类型（兴安落叶松－狭叶杜香－藓类沼泽、兴安落叶松－兴安杜鹃－藓类沼泽、兴安落叶松＋白桦－苔草沼泽）与２００６年受不同火强度干扰沼泽（重度火烧的兴安落叶松－兴安杜鹃－藓类沼泽和中度火烧的兴安落叶松＋白桦－苔草沼泽）土壤微生物群落特征，探讨沼泽主要发育阶段与火干扰强度对土壤微生物群落的影响。［结果］研究区域土壤微生物群落以１６：００（１６．２９±５．６２ ｎｍＯＬ·Ｇ－１）、甲烷氧．．．
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李月辉 胡远满 常禹 周锐 胡志斌
大兴安岭是我国首批实施天然林保护工程的重点林区,1998年开始实施分类经营,区划为生态公益林区(禁伐区和限伐区)和商品林区。该区划是否反映自然条件,各区的经营措施是否有利于功能的发挥,尤其是商品林区能否承担现有的采伐任务,成为林业经营的焦点。论文对大兴安岭呼中林业局分类经营格局的空间分析显示,区划充分考虑了自然因素,对天然林的特征和分布与自然立地条件间关系的认识和划分合理。在此基础上重点分析了1989～2000年3种经营区内森林的数量和质量变化:商品林区开发以来一直是重点产林区,在1989年针叶林面积比例(41%)就小于该区域的原始状态(72%)、呼中林业局(47%)以及限伐区(54.9%)和...
[期刊] 林业科学研究
[作者]
孙逸晨 魏江生 舒洋 赵鹏武 齐桂萍 张静
[目的]季节冻土退化会直接影响生长季初期的水分补给，进而影响区域森林健康。然而，目前大兴安岭南段的冻土退化，特别是气候变化下冻土如何退化尚不清楚。[方法]在内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区长期实验森林中，定位观测2014—2022年气温、土壤温度、土壤体积含水量等环境因子，分析森林季节冻土退化特征。[结果]研究表明：大兴安岭南段气温加速上升，1997—2022年间年平均气温上升速率为0.42℃·(10 a)~(-1)，比1973—1996年间的升温速率[0.34℃·(10 a)~(-1)]加快了23.5%；且冻融期（当年11月—次年6月）平均气温上升速率更快[0.46℃·(10 a)~(-1)]。土壤的冻融模式呈自上而下单向冻结，单向融化；冻结速率、融化速率随着土壤深度的增加而变快，在40～80 cm土层达到最大值（冻结速率2.23 cm·d~(-1)、融化速率4.50 cm·d~(-1)）。季节冻土持续退化，观测到的最大冻结深度由80 cm减少至40 cm；冻融期显著缩短，开始冻结时间推迟，完全融化时间提前，导致年冻融期缩短15.21%。应用本文建立的冻融多元线性回归模型计算得出，积温升高对研究区季节冻土退化的贡献率超过90%，是该区域季节冻土退化的最主要原因。[结论]在大兴安岭南段，冻土退化主要表现为冻融期缩短，气温升高是导致季节冻土退化的主要驱动因素，今后有必要监测季节冻土的变化，从而更好地进行森林经营。
关键词：
气候变化 季节性冻土 冻土退化 冻融期
[期刊] 林业科学
[作者]
林英华 贾旭东 徐演鹏 李慧仁 刘学爽 徐永波 韦昌雷 刘三章 王立中
土壤动物是土壤生态系统的关键组成部分和生态系统演化的重要驱动因子，研究自然因素与人为活动干扰对大兴安岭典型森林沼泽地表土壤动物群落多样性与生态位的影响，可为进一步揭示土壤生物多样性在森林沼泽生态系统保护与恢复中的作用提供依据。【方法】２０１２年８月下旬与２０１３年８月下旬，采用陷阱法对大兴安岭南瓮河国家级自然保护区内５种典型的森林沼泽类型，即兴安落叶松－狭叶杜香－藓类沼泽（落叶松－杜香）、兴安落叶松－兴安杜鹃－藓类沼泽（落叶松－杜鹃）、兴安落叶松＋白桦－苔草沼泽（落叶松＋白桦），以及研究区域内２００６年经过重度火烧的落叶松－杜鹃和中度火烧的落叶松＋白桦２种典型干扰类型的地表土壤动物群落进行调查．．．
[期刊] 林业科学
[作者]
郭辉 董希斌 姜帆
针对择伐后的小兴安岭低质林分,采用LI-8100碳通量自动监测系统在春、夏、秋、冬4个季节对低质林分土壤碳通量进行观测,运用统计分析方法,分析采伐强度对土壤碳通量、土壤温度与湿度的影响。结果表明:采伐区的土壤碳通量高于对照区,随采伐强度的增加土壤碳通量呈现波动性,从采伐强度22%～47%,碳通量逐渐减小,之后趋于平稳,春、夏、秋、冬4个季节土壤碳通量的最大值出现在低度和中度采伐强度林分条件下;随采伐强度增加土壤温度增加,土壤湿度减少,土壤碳通量与距地表10cm处的土壤温度的关系符合指数模型,土壤碳通量与土壤湿度的关系符合一元二次模型;从标准化回归方程看出,土壤碳通量主要由土壤温度与湿度共同影响...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
刘霞 胡海清 赵希宽 黄超 王黑子来 孙龙 孙程坤
沼泽湿地CH4、N2O的排放,尤其是高纬度沼泽湿地,对于评估北半球温室气体排放具有重要意义。在2011年生长季利用野外静态箱-气相色谱法对大兴安岭地区两种典型湿地岛状林沼泽(白桦和兴安落叶松岛状林沼泽)CH4、N2O排放通量进行了研究,分析CH4、N2O排放通量的季节特征,并探讨温度、水位主控因子对CH4、N2O排放通量的影响。结果表明:1生长季白桦(Betula platyphylla)和兴安落叶松(Larix gmelinii)岛状林沼泽CH4通量除春季白桦岛状林沼泽出现排放峰值外,两样地CH4都处于弱吸收现象;N2O排放高峰期分别在初夏、春两季。白桦和兴安落叶松岛状林沼泽CH4、N2O排...
关键词：
大兴安岭 岛状林沼泽 CH4、N2O
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
崔巍 牟长城 卢慧翠 包旭 王彪
采用样带调查与对比分析方法,研究大兴安岭人工落叶松沼泽林的生态系统碳储量(植被、凋落物及土壤)和年固碳量沿湿地过渡带环境梯度(0~400 m)分布格局,并与相应生境天然湿地对比分析,揭示排水造林对湿地碳储量及固碳能力的影响规律。结果表明:1)人工沼泽林与天然湿地的植被碳储量(6.49~59.95和3.24~78.97 t/hm2)沿过渡带环境梯度均呈递增趋势,排水造林使过渡带100~300 m生境植被碳储量显著提高了43.9%~240.8%(P
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
管惠文 董希斌 曲杭峰 陈蕾 张期奇
为改善大兴安岭落叶松天然次生林的生态环境,观测间伐后林地土壤肥力的变化情况,探讨最有利于林地土壤改良的间伐强度。在大兴安岭设置间伐强度分别为9.43%、16.75%、29.00%、40.01%、53.09%、67.25%的实验样地和未间伐的对照样地,样地分别栽植兴安落叶松Larix gmelinii、兴安樟子松Pinus sylvestris、红皮云杉Picea koraiensis Nakai、西伯利亚红松Pinus sibirica促进林分更新。选取能够反映土壤肥力的化学性质指标和物理性质指标共13项,利用改进层次分析法和熵权法相结合的方法确定指标权重,同时运用灰色关联法,对各间伐样地的土壤肥力进行综合评价。结果表明:土壤有效磷(0.222)、有机质(0.145)在所有评价指标中所占权重偏高,灰色关联度(间伐强度)由大到小排序为0.73(40.01%)> 0.70(29%)> 0.65(16.75%)> 0.64(9.43%)> 0.63(53.09%)> 0.60(0)> 0.55(67.25%)。说明土壤有效磷、有机质是土壤肥力的重要影响因素,间伐强度40.01%的改造样地土壤肥力最佳,间伐强度9.43%～53.09%的落叶松次生林土壤肥力优于对照样地。适当的间伐强度能够改善林地内的土壤肥力,为大兴安岭落叶松次生林的改造提供参考。
[期刊] 草业科学
[作者]
李景涛 李晓英 许涛 韩易伦 陈魁
火干扰作为森林生态系统的重要干扰因子，对植被更新与演替有重要影响。本文以火后大兴安岭多年冻土区林下植被为研究对象，采用野外调查法，分析兴安落叶松林下植被群落物种组成、地上生物量、物种多样性和覆盖度在不同火烧强度后的变化特征。结果表明：（1）火后14年轻度火烧区林下植被地上生物量最大；灌木地上生物量轻度火烧（235.65±30.52 g·m~(-2)）>重度火烧（206.32±63.02 g·m~(-2)）>未火烧（139.33±40.76 g·m~(-2)）；草本地上生物量轻度火烧（42.77±5.31 g·m~(-2)）>未火烧（23.74±4.07 g·m~(-2)）>重度火烧（8.07±1.84 g·m~(-2)）。（2）林火改变林下物种多样性指数：灌木层物种多样性指数在轻度火烧区最高，与重度火烧区呈显著差异（P<0.05）；草本层物种多样性指数在重度火烧区最低。（3）灌木和草本覆盖度变化特征相反：灌木覆盖度重度火烧（84.20%±4.00%）>轻度火烧（69.20%±7.17%）>未火烧（67.67%±5.90%）；草本覆盖度未火烧（43.50%±7.37%）>轻度火烧（38.13%±5.58%）>重度火烧（5.73%±2.01%）。总体来看，轻度火烧一定程度促进植物生长；重度火烧破坏严重，从维护物种多样性角度考虑应避免重度火灾发生。
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