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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
何丽鸿 王海燕 王璐 王岳
应用BIOME-BGC模型和样地调查数据,模拟并验证了吉林省汪清林业局长白落叶松林生态系统净初级生产力(NPP)在1980—2013年间的动态变化情况,分析了NPP对区域气候变化的响应以及在SRES A2和B2排放情景下长白落叶松林生态系统NPP的动态变化。结果表明:BIOME-BGC模型较好地模拟了样地NPP的动态变化,且模拟NPP与样地实测生产力的动态变化规律相似;在1980—2013年间,长白落叶松林生态系统NPP(以碳计算)均值为477.74 g/(m2·a),波动范围是286.60~566.27 g/(m2·a);研究区内长白落叶松林生态系统NPP与年降水量呈显著正相关;在未来A2和...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
石旭霞 侯继华 王冰雪 王安志 吴家兵 张雷明 苏文 牛书丽
【目的】气候变暖背景下生态系统碳循环的温度敏感性研究是全球变化生态学的主要研究内容之一,森林生态系统生产力对温度的响应和适应机制是理解生态系统的温度敏感性的重要手段,长白山阔叶红松林作为典型的温带森林生态系统及重要的碳汇,研究其生产力对环境温度的响应,对提升中国森林植被碳循环模拟的准确性至关重要。【方法】本研究以长白山阔叶红松林为对象,收集长白山通量站2003—2011年共9年的观测数据,通过进行整合分析,量化了生态系统碳循环的3个关键过程:生态系统总初级生产力、净生态系统生产力和生态系统呼吸的温度响应曲线,并进一步分析环境因子对其最适温的影响。【结果】研究发现总初级生产力、净生态系统生产力的温度响应均表现为一条峰值曲线,并存在最适温,GPP的最适温(tGPP)与NEP的最适温(tNEP)存在显著线性正相关关系。在年际尺度上,一年中最高空气温度的改变是引起tGPP和tNEP变化的主要因素,而年均温和夏季温度对tGPP和tNEP的变化没有显著影响。当最高温度升高1℃时,tGPP和tNEP分别增加0.41和0.66℃。降水、光和有效辐射、饱和蒸汽压差等环境因子对tGPP和tNEP无显著影响,但夏季降水能够降低温度对tGPP的影响。【结论】通过上述研究说明,生态系统的初级生产力及净生产力存在温度适应现象,当研究碳循环与气候变化相互作用的模型时需要充分考虑生态系统生产力的温度适应,从而更加准确地预测碳循环对气候变暖的响应和反馈。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
庞荣荣 赵冰倩 高露双 王康臣 陈金平
【目的】兴安落叶松是东北内蒙古林区重要的建群树种，全球气候变暖使得兴安落叶松林的潜在适宜区域分布和生产力正面临巨大的不确定性。因此，准确评估东北内蒙古林区兴安落叶松林潜在气候适宜性及其与生产力的关系，对东北地区生态系统的可持续发展具有重要的作用。【方法】基于东北内蒙古天然林区的68个兴安落叶松林样地实际调查数据和8个气候因子变量，利用MaxEnt模型模拟预测兴安落叶松林的潜在地理分布，确定兴安落叶松林的潜在适宜区分布及面积，结合实测点分布概率、生产力和林分结构因子，探讨兴安落叶松林气候适宜性与生产力的关系及其影响因素。【结果】兴安落叶松林的适宜区主要集中分布在内蒙古东北、黑龙江中部以北及东南、吉林东南部，适生区的面积由大到小依次排序：低适宜区（6.050×10~5 km~2）>高适宜区（4.087×10~5 km~2）>中适宜区（3.534×10~5 km~2）。兴安落叶松林的气候适宜性与生产力关系呈显著负相关性，以幼龄林为主的低适宜区生产力显著高于高适宜区。林分年龄对兴安落叶松林气候适宜性与生产力的关系具有显著的调节作用，低林龄增强了气候性与生产力的负相关性，而高林龄中气候适宜性与生产力的关系较弱。【结论】本研究证实了兴安落叶松林气候适宜性与生产力的显著负相关关系，但这种负相关关系可能受到林龄因素影响。在研究物种生境适宜性与生产力的关系时，应综合考虑气候因子和林分结构特征的影响。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李小梅 张秋良
采用涡度相关技术,研究了主要环境因子与兴安落叶松林生态系统CO2通量的关系。结果表明:1)生长季,CO2通量表现出较显著的日变化特征,白天为碳吸收阶段,12:30—13:30 CO2通量吸收出现峰值,而夜间为碳排放阶段,昼夜CO2通量变化幅度在-1.09~0.11 mg/(m2·s)之间,生态系统整体表现出较强的碳汇特征;非生长季,昼夜CO2通量变化幅度在0~0.3 mg/(m2·s)之间,生态系统整体表现为碳源。2)生长季光合有效辐射(PAR)与CO2通量呈对数相关(R2=0.486 1),随PAR增强,生态系统碳汇能力增大,PAR是CO2通量的直接影响因子;非生长季CO2通量与PAR相关性...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
贾存 郭明明 王倩 崔立志 郭敬丽 陈忠震 李永宁
【目的】相同树种不同起源的林分在结构与稳定性上有较大的差异,林内树木径向生长对气候变化的响应也不同。研究不同起源的华北落叶松径向生长对气候变化的响应,可为气候变暖背景下华北落叶松人工林的近自然经营提供理论依据。【方法】在河北省围场县采集华北落叶松人工林和天然林优势木年轮样本,利用树木年轮学方法建立二者的树轮宽度年表。通过Pearson相关分析与方差分析,分析两种年表与气温突变前后气候因子的关系及其差异。【结果】气温突变后,天然林的径向生长有显著增加,人工林径向生长则变化不明显。人工林与5—7月月均温呈显著或极显著负相关,与6—7月降水量呈显著正相关;天然林与7月月均温呈显著负相关,与7月降水量呈极显著正相关。4种生态气候指标中,人工林、天然林年表与干燥指数的关系差异最大,气温突变前后,人工林径向生长与干燥指数呈极显著负相关,天然林则不显著。人工林径向生长在气温突变前后均受水分胁迫的影响,天然林径向生长在气温突变前不受水分胁迫的影响,但在突变后开始受到影响。【结论】在气温发生突变的情况下,结构单一的华北落叶松人工林生长会由于水分胁迫的影响而衰退,而结构合理的天然林有较高的稳定性,更能适应当地的气候变化。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈彬杭 温晓示 张树斌 柴世品 孙晗 王襄平
【目的】中国东北地区的气候干暖化对长白落叶松林构成了严重威胁,有待进一步探究林分因子(如林龄、密度、蓄积量等)如何与气候条件共同作用、影响树木径向生长对气候变化响应的相关机制。【方法】本研究基于吉林长白山北部余脉至老爷岭间的长白落叶松林的树轮宽度标准年表,分析了气候条件及林分因子对长白落叶松林的年轮—气候关系中的相对作用大小,以研究长白落叶松在气候变化下的响应机制。【结果】近30年来,研究区气候干暖化趋势显著,长白落叶松的生长明显受到气候变化的影响,气候条件和林分因子共同作用于年轮—气候关系,但前者的影响要大于后者。Palmer干旱指数对主成分第1轴的解释力为50. 27%,表明水分条件的影响更为重要;林分因子中的林龄有显著作用,林龄大的林分更易受到温度升高的限制作用,其余林分因子则在本研究中没有表现出显著影响。【结论】在未来气候干暖化情境下,林龄较小的长白落叶松的生长会得到一定促进,但若林龄过大则会受到温度上升导致水分亏缺的限制作用,所以有必要采取经营措施以减小升温对林分的不利影响,以保证林分的持续发展。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘家霖 满秀玲
【目的】蒸散发(ET)包括蒸发(E)和蒸腾(T),是生态系统降雨(P)返回大气的最主要形式,在气候变化背景下,了解大兴安岭北部多年冻土区的寒温带兴安落叶松林的ET特征及其分配状况,有助于进一步理解北方森林对气候变化的响应模式。【方法】在2015年7月10日至8月10日期间,利用模型与野外实测的方法对寒温带兴安落叶松林蒸发(E)、蒸腾(T)及蒸散发(ET)进行研究。E包括林地蒸发(E_f)和林冠截留(E_c),而林分蒸腾总量(Ttot)则为优势木(T_d)、中等木(T_i)、劣势木(T_s)蒸腾量之和。分析
关键词：
北方森林 蒸发 林冠截留 蒸腾 蒸散发
[期刊] 自然资源学报
[作者]
苗茜 黄玫 李仁强
研究基于气象观测和B2气候变化情景数据,利用大气-植被相互作用模型(AVIM2)模拟了1981—2000年和2010—2050年两个时段内植被NPP的空间分布格局及其时间变化趋势并分析了其时空变化与气温和降水量的关系。研究表明1981—2000年流域内植被NPP的空间分布大致呈现自西向东、自北向南递增的趋势。未来长江流域气温将整体增加,但各地增温幅度不同。流域降水量有增有减,主要增加区域位于长江源头和上游及中游的江北地区。未来在气温增加幅度较小而降水量增加的区域,如长江源头和上游的青海、西藏、川西及云南的部分地区的植被NPP将增加。在气温增幅较大而降水量减少或者降水量增加不多的区域如长江中游和...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
毛宏蕊 金光泽
大气氮(N)浓度日益升高,N沉降对森林生态系统生产力的影响成为当前研究的热点。本研究在典型阔叶红松林内,使用尿素(CO(NH_2)_2)作为N源,通过向森林地表施N肥的方式对森林生态系统进行为期6年的N添加试验,探究N对森林生态系统各组分碳(C)密度及净初级生产力(NPP)的影响。施N水平分别为N0(0 kg/(hm2·a))、N1(30 kg/(hm2·a))、N2(60 kg/(hm2·a))和N3(120 kg/(hm2·a))。结果表明:N添加对森林生态系统植被C库、碎屑C库及土壤C库C密度均无显
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
韩士杰 王庆贵
北方森林是地球上第２大生物群区，约占陆地森林面积的３０％，提供了从局地到全球的生态系统服务功能。１８５０年以来，全球性持续升温不断显现，２０００—２０５０年全球至少升高２℃，甚至更高。预计到２１００年，北方森林区冬季平均温度将升高１．３～６．３℃。与此同时，几乎所有的北方森林生态系统功能都将会受到影响，尤其是近几十年来，该区域发生了很多与温度升高相关的潜在生态响应。本文从碳循环、生物多样性、干旱化和林火发生频率以及冻土变化等方面具体综述了北方森林生态系统对于全球气候变化的响应。响应结果如下：１）气候变化对于北方森林碳循环动态的影响是极其复杂的，迄今为止并没有达成共识；分解对于温度的反应敏感程度．．．
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
乌雅瀚 铁牛 刘洋
【目的】确定气候、土壤、地形、植被多样性和林分因子对兴安落叶松林碳密度变化的影响。【方法】基于大兴安岭兴安落叶松林野外调查数据，利用AMOS软件构建兴安落叶松林碳密度与影响因子间的结构方程模型，确定影响兴安落叶松林碳密度变化的主要影响因子；基于主成分和相关分析，建立主要影响因子与林分碳密度变化的关系。【结果】林分因子和植被多样性对乔木、灌木层的碳密度变化为正影响,气候、土壤和地形对乔木、灌木层的碳密度变化为负影响；除植被多样性对草本层的碳密度为正影响外，其余的影响因子均对草本层的碳密度为负影响。气候对兴安落叶松林碳密度变化的影响最大，其对乔木、灌木和草本层的碳密度的总影响系数分别是-0.814、-0.386、-0.486，直接影响系数分别是-0.77、-0.48、-0.43，间接影响系数分别是-0.044、0.091、-0.056。根据气候与兴安落叶松林碳密度的量化关系，得出林分碳密度随气候变量的增加而减少。【结论】兴安落叶松林碳密度变化主要受到气候变量的制约，而林分因子对林分碳密度变化影响最小。今后在研究林分碳密度变化时，要考虑气候因素的影响。在应对未来气候变化背景下，深入理解森林植被碳密度的动态变化及其与气候变化之间的耦合作用有着重要的指导意义。
[期刊] 林业科学
[作者]
张欣 张秋良 孙守家 王冰
【目的】探明环境因子对兴安落叶松原始林生态系统CO_2浓度及其δ~(13)C动态的影响,深入理解生态系统的碳交换过程,为模拟和预测全球变化与生态系统之间的互馈机制以及科学评估寒温带森林生态系统碳汇能力提供参考。【方法】采用离轴积分腔输出光谱技术对兴安落叶松生态系统不同物候期、不同高度的CO_2浓度及其δ~(13)C进行连续高频观测,并分析环境因子与CO_2浓度变化的关系。【结果】1)兴安落叶松生态系统不同高度的CO_2浓度在生长季和日尺度上均呈单峰变化,峰值分别出现在展叶期(522.34μmol·mol~(-1))和凌晨(782.81μmol·mol~(-1)),谷值分别出现在落叶期(406.07μmol·mol~(-1))和中午(379.72μmol·mol~(-1));δ~(13)C变化趋势与CO_2浓度相反;2)CO_2浓度随垂直高度升高而减小,δ~(13)C随垂直高度升高而增大;不同高度的CO_2浓度及其δ~(13)C具有明显成层现象,夜间大气稳定性增加(理查逊数Ri≥0.083)会加剧冠层内外的差异;3)在0.5h尺度上,影响昼夜各高度CO_2浓度变化的主要因子为空气温度(T_a)(0.714
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
高露双 王晓明 赵秀海
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...
关键词：
径向生长 气候因子 红松 山杨
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘惠良 刘红峰
【目的】洞庭湖生态系统价值是洞庭湖区、湖南省及长江中下游经济社会的重要保障，研究目的在于加强洞庭湖生态系统的保护和修复，科学开发和利用其服务功能，为促进区域经济社会稳健发展提供参考依据。【方法】采用净初级生产力标准来测量生态系统服务价值，运用经典柯布·道格拉斯生产函数，通过协整与误差修正模型分析了1978—2020年洞庭湖生态系统服务对洞庭湖区（湖南省）经济增长的影响，并评估出净初级生产力的边际价格。【结果】洞庭湖生态系统服务对区域经济增长具有明显正向驱动作用，得出净初级生产力每提高1%促进真实GDP增长0.026 9%；在洞庭湖生态系统服务的作用下，区域经济增长以每年2.2%的速度熨平系统运行中短期的非均衡状态并向经济增长的长期均衡状态迭进，通过协整模型的计量得出洞庭湖区生态系统服务净初级生产力平均边际价格为347.5元/10~6 kgC（以1978年价格为基准），结果显示边际价格主要受到洞庭湖区生态系统服务的弹性影响。【结论】洞庭湖生态系统服务对促进区域经济增长的平稳运行具有明显保障和调整作用。本研究中得到的洞庭湖生态系统服务价值对洞庭湖区及湖南省经济增长的测量数值是一个最低值，同样，得到的净初级生产力的边际价格也是一个最低值，在真实的国民经济社会的生产、生活中，实际值将大于本研究得出的计量值。
[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。
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