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基于新一代信息技术的温带森林生态系统碳通量精准计量 被引量:4
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作者 高添 朱教君 +6 位作者 张金鑫 孙一荣 于丰源 滕德雄 卢德亮 于立忠 王宗国 《数据与计算发展前沿》 CSCD 2023年第2期60-72,共13页
【目的】森林碳通量估算存在巨大不确定性,其科研应用缺乏信息化技术支撑。本研究旨在改变传统低效的森林信息采集和处理方式,深化森林碳通量研究与信息化技术的融合,探索科研范式变革与实现途径。【方法】融合物联网、近地面遥感、人... 【目的】森林碳通量估算存在巨大不确定性,其科研应用缺乏信息化技术支撑。本研究旨在改变传统低效的森林信息采集和处理方式,深化森林碳通量研究与信息化技术的融合,探索科研范式变革与实现途径。【方法】融合物联网、近地面遥感、人工智能和大数据等新一代信息化技术,组建多功能数据中心,开展复杂地形下森林碳通量精准计量示范研究。【结果】引入分形维数等指数,提出量化地形复杂度的新参数;建立双季激光雷达点云单木分割方法,提取小流域33万株单木全量结构信息;数字模拟风格局,识别三种风模式;解析CO_(2)浓度信号频域特征,在机器学习框架下计量森林碳通量,不确定性降至15.9%。【局限】仍基于经典涡度协方差法模型,区域尺度森林碳通量计量尚未开展,需边界层气象学、森林生态学、遥感科学等学科及信息化前沿技术的深度融合。【结论】发展了森林碳通量计量与信息化手段融合的技术方法,探索了传统森林生态与林学科研范式变革的实现途径,成功在辽东典型温带森林进行示范。 展开更多
关键词 碳中和 森林生态系统 复杂地形 碳通量 机器学习算法 物联网 激光雷达
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中国科学院清原森林生态系统观测研究站塔群平台的功能和应用 被引量:11
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作者 高添 于立忠 +14 位作者 于丰源 王兴昌 杨凯 卢德亮 李秀芬 闫巧玲 孙一荣 刘利芳 徐爽 甄晓杰 倪震东张金鑫 王高峰 魏晓华 周新华 朱教君 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期695-705,共11页
森林生态系统结构与生态服务功能关系是森林生态学和林学的永恒研究主题。受传统森林调查方法及技术手段的限制,对复杂地形下森林生态系统结构和功能的监测及二者关系的研究面临诸多挑战。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设... 森林生态系统结构与生态服务功能关系是森林生态学和林学的永恒研究主题。受传统森林调查方法及技术手段的限制,对复杂地形下森林生态系统结构和功能的监测及二者关系的研究面临诸多挑战。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院清原森林生态系统观测研究站在独立流域内建成了以观测塔群(三座观测塔覆盖各自子流域代表性森林类型)为主体,集激光雷达(LiDAR)、通量仪器、水文站网、固定标准地和数据中心为综合体的"次生林生态系统塔群激光雷达监测平台"(简称塔群平台)。塔群平台采用激光雷达扫描获取森林点云数据,描述森林生态系统的全息三维结构;依托独立流域/子流域内的通量监测系统、水文监测站网和通量源区内的长期固定标准地,可保证碳-水过程观测的可靠性,并用于验证复杂地形下的通量监测技术与方法,揭示森林生态水文与碳交换过程,准确估算森林生态系统主体生态服务功能(水源涵养和固碳)。所有"塔-站"数据通过无线网络实时汇集于数据中心,便于数据监视、管理与共享。此外,塔群平台将侧重研究森林生态系统结构量化的新方法和新指标,探索复杂地形森林生态系统中H2O/CO2/痕量气体通量观测的理论与方法,为阐明森林结构与功能的关系、服务于森林生态系统管理提供基础数据。 展开更多
关键词 集成观测 激光雷达 涡度相关 水文站网 地面验证 数据中心
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基于“生态-气候适应性-游憩”多功能耦合的复合绿地生态网络格局优化
3
作者 周媛 黎贝 +5 位作者 李朋瑶 姚婧 陈明坤 唐密 张莉 陈娟 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第13期5854-5866,共13页
城市生态环境问题日益突出,如何构建多功能耦合的绿地生态网络格局是促进人居环境可持续发展的重要议题。以成都市为研究区,基于“源-汇”理论,综合运用形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)、景观连通性... 城市生态环境问题日益突出,如何构建多功能耦合的绿地生态网络格局是促进人居环境可持续发展的重要议题。以成都市为研究区,基于“源-汇”理论,综合运用形态学空间格局分析(Morphological Spatial Pattern Analysis,MSPA)、景观连通性指数、电路理论等方法对生物多样性保护、热环境改善、游憩服务构建单因子网络,分析源地、廊道、生态战略点等空间要素特征,形成基于“生态-气候适应性-游憩”多层级、多功能复合生态网络优化格局。结果表明:(1)筛选出“源”-“汇”景观(生态159—29个,气候适应性30—14个,游憩208—40个)。生物迁徙廊道在研究区中部、西南部呈团簇状分布;气候适应性廊道呈中部集聚、东西稀疏的分布特征;游憩廊道相对密集,以中心城区为核心向四周扩散。(2)多层级“源-汇”景观网络中,总长度上,游憩廊道>生物迁徙廊道>气候适应性廊道;总面积上,生物迁徙廊道>游憩廊道>气候适应性廊道。一、二级廊道的适宜宽度为生态廊道200、100m,气候适应性廊道100、60m;游憩廊道60、30m。(3)叠加多目标廊道获得生态关键点753个,干扰点2371个。游憩源地中8.18%的面积应退让给生态廊道和气候适应性廊道。多功能耦合的生态网络优化格局可激活不同景观资源的潜在价值,对协调生态保护与城市发展的双向需求,实现绿地资源在城市空间中的最优配置具有重要意义。 展开更多
关键词 生物多样性保护 热环境改善 游憩服务 绿地生态网络 多功能耦合
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中国16个地点天然次生林细根产量分布格局
4
作者 郑敬曦 张棋渲 +3 位作者 龙福强 王思远 王秀伟 孙涛 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第16期7313-7321,共9页
细根产量(FRP)是森林生态系统地下产量的最大组分,对森林生态系统的碳和养分的分配和循环起着重要作用。细根根序对于FRP有较大的影响。目前较少通过根序分级法、以我国16个地点的天然次生林为整体的大尺度FRP研究。采用根序分级法对我... 细根产量(FRP)是森林生态系统地下产量的最大组分,对森林生态系统的碳和养分的分配和循环起着重要作用。细根根序对于FRP有较大的影响。目前较少通过根序分级法、以我国16个地点的天然次生林为整体的大尺度FRP研究。采用根序分级法对我国16个地点的天然次生林进行为期1年的、群落水平的大尺度FRP实验研究,来探索我国16个地点的天然次生林FRP分布格局。结果表明,FRP分布格局总体上由北向南逐渐增加,吸收根(AFR)产量、运输根(TFR)产量以及FRP均为海南尖峰岭最高,分别为(115.42±17.87)g/m^(2)、(298.6±76.82)g/m^(2)和(414.01±84.05)g/m^(2),大兴安岭呼中区最低,分别为(11.25±1.28)g/m^(2)、(12.44±0.97)g/m^(2)和(23.7±1.21)g/m^(2)。山西太岳山、安徽鹞落坪和湖南会同显著低于邻近纬度地区(P<0.05),FRP分别为(50.89±5.58)g/m^(2)、(58.85±17.24)g/m^(2)和(67.26±15.31)g/m^(2)。年均温(MAT)和年均降水量(MAP)与AFR产量、TFR产量和FRP显著正相关,纬度与AFR产量、TFR产量和FRP显著负相关。 展开更多
关键词 细根 产量 内生长袋法 根序分级法 分布格局
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基于形态空间格局分析与最小累积阻力模型的城市热环境生态网络优化研究
5
作者 潘振华 周媛 +3 位作者 姚婧 宁顺斌 罗于舒 汪曼林 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1085-1093,共9页
【目的】建立合理的城市热环境生态网络,以缓解城市热岛效应。【方法】以成都市中心城区为研究对象,基于“源-汇”理论,利用形态学空间格局分析方法(MSPA)与景观连通性指数,分别筛选研究区内景观稳定性好、连通性高的“源”“汇”景观... 【目的】建立合理的城市热环境生态网络,以缓解城市热岛效应。【方法】以成都市中心城区为研究对象,基于“源-汇”理论,利用形态学空间格局分析方法(MSPA)与景观连通性指数,分别筛选研究区内景观稳定性好、连通性高的“源”“汇”景观作为生态源地;运用最小累积阻力模型、重力模型以及水文分析模块构建和筛选研究区内的重要生态廊道,从而建立缓解城市热环境问题的多层级“源-汇”景观网络。【结果】分别筛选出24个具有重要连通性的“源”“汇”核心斑块作为重要生态源地。构建“源-源”廊道102条,“汇-汇”廊道141条,“源-汇”廊道325条,生态节点103个,障碍点148个。通过综合相交分析,一级补偿廊道主要由岷江、毗河和其他河道构成,二级输送廊道主要分布在“汇”景观较为密集的区域,三级作用廊道主要分布在高强度建设区域。【结论】基于“源-汇”理论构建的多层级生态网络优化格局是有效缓解城市热岛效应的重要举措。图4表3参25. 展开更多
关键词 形态空间格局分析方法(MSPA) 最小累积阻力模型 “源-汇”理论 城市热环境 景观生态网络
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近地面激光雷达点云密度对森林冠层结构参数提取准确性的影响 被引量:1
6
作者 王舶鉴 蔺菲 +8 位作者 房帅 王宁宁 胡天宇 任海保 米湘成 林露湘 原作强 王绪高 郝占庆 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期681-692,共12页
基于激光雷达技术获取冠层结构为森林生态学研究增加了新的维度。搭载于多旋翼无人机的近地面激光雷达相比于固定翼有人机的机载激光雷达,能够更加灵活高效地获取森林群落样地高密度点云。但在实际操作中,往往出现局部低密度点云数据,... 基于激光雷达技术获取冠层结构为森林生态学研究增加了新的维度。搭载于多旋翼无人机的近地面激光雷达相比于固定翼有人机的机载激光雷达,能够更加灵活高效地获取森林群落样地高密度点云。但在实际操作中,往往出现局部低密度点云数据,影响了冠层结构参数提取的准确性。使用4块森林动态样地的近地面激光雷达点云数据;利用航带分解方法分析各样地低密度样方成因;采用点云抽稀模拟算法计算并拟合偏差曲线,对比不同样地、参数和取样尺度间的点云密度对冠层结构参数提取准确性的影响;根据偏差曲线计算各条件下保证参数提取准确性的最低点云密度。结果发现:1)低密度区域主要受地形或(和)近地面遥感设计规划的影响。地形复杂的测区(西双版纳和古田山样地),遥感规划难度大,整体难以获取高密度点云(在30点/m^(2)左右),容易在沟谷和高海拔处出现低密度样方。平坦测区(长白山两块样地)虽可获取高密度点云(均超过150点/m^(2)),但欠佳的遥感规划设计导致长白山1测区北部出现1hm^(2)低密度区域。2)冠层参数提取准确性随点云密度减少而迅速降低,呈负指数幂函数关系。这一变化趋势在不同参数和尺度间差异较大,但在各样地间无显著差异。3)根据偏差曲线拟合结果,点云密度达到16点/m^(2)可以实现5—20 m取样尺度下冠层结构参数提取准确度达95%。综上,为更好的将近地面激光雷达技术应用在森林生态学研究中,应注重外业遥感作业方案的合理性,充分考虑地形的影响,在源头把控数据质量;如果数据存在低密度点云的情况,应适当放宽取样尺度并慎重提取对点云密度较为敏感的冠层结构参数。 展开更多
关键词 激光雷达 点云密度 冠层结构参数 近地面遥感 森林动态样地
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东北温带森林常见树种粗根分解过程及调控因子
7
作者 朱玉 赵蓉 +4 位作者 张红光 顾伟平 龙福强 毛子军 孙涛 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第16期6682-6690,共9页
粗根是森林生态系统中重要的碳库和养分库,对生态系统的碳和养分循环起着重要的作用。但目前人们对于影响粗根分解的主要因素以及粗根分解模式的研究较少。采用埋袋法对东北温带森林常见的10个树种(黄檗、胡桃楸、水曲柳、色木槭、红松... 粗根是森林生态系统中重要的碳库和养分库,对生态系统的碳和养分循环起着重要的作用。但目前人们对于影响粗根分解的主要因素以及粗根分解模式的研究较少。采用埋袋法对东北温带森林常见的10个树种(黄檗、胡桃楸、水曲柳、色木槭、红松、落叶松、白桦、春榆、紫缎、蒙古栎)的粗根(5—10 mm)进行了为期1年的分解实验研究,来探索粗根分解和养分释放的动态变化规律。研究结果表明:黄檗、胡桃楸、水曲柳、色木槭、红松、落叶松、白桦、春榆、紫缎、蒙古栎粗根年分解系数分别为0.826、0.897、0.477、0.341、0.358、0.264、0.244、0.593、0.458、0.227。由此可见,胡桃楸分解速率最快,蒙古栎分解速率最慢。在粗根分解过程中,不同调控因子对根系分解的影响不同。研究结果表明,粗根的分解速率与根系的初始C/N比例呈显著负相关(P<0.0001),与初始木质素含量呈负相关(P<0.0001),与初始非结构性碳水化合物(NSC)含量呈正相关(P<0.0001)。初始C/N、木质素含量与非结构性碳水化合物含量分别可以解释所研究的10个树种粗根分解速率的68%、20%与65%。研究结论对于预测粗根参与的碳循环与养分释放具有重要意义。 展开更多
关键词 粗根 分解 木质素 非结构性碳水化合物 碳氮比
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不同草原防火政策下内蒙古草原火灾发生风险及其驱动因素的研究 被引量:1
8
作者 张恒 诺敏 +4 位作者 班擎宇 赵鹏武 常禹 弥宏卓 殷继艳 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期100-111,共12页
草原火灾是草原生态系统中重要的干扰因子之一,不同时期的草原防火政策可能会导致草原火灾发生概率及驱动因素发生变化。本研究基于内蒙古1981~2020年草原火灾数据,以新旧《草原防火条例》实施时间(旧《草原防火条例》1993年10月5日颁... 草原火灾是草原生态系统中重要的干扰因子之一,不同时期的草原防火政策可能会导致草原火灾发生概率及驱动因素发生变化。本研究基于内蒙古1981~2020年草原火灾数据,以新旧《草原防火条例》实施时间(旧《草原防火条例》1993年10月5日颁布并实施,新《草原防火条例》2008年11月19日颁布并于2009年1月1日起实施)为界线,通过随机森林模型分4个时期(1981~2020年、1981~1993年、1994~2008年、2009~2020年)对内蒙古草原火灾发生概率与驱动因素进行比较与分析,并绘制草原火灾风险等级区划图。结果表明:(1)4个时期建模的全样本AUC在0.930~0.940之间,精度优异。(2)在不同时期,气象因素(日平均相对湿度、气温日较差等)始终是影响草原火灾的主导因素,海拔、距火点最近公路距离等因素也是内蒙古草原火灾发生的重要驱动因素;(3)1981~1993年和1981~2020年草原火灾风险区基本相似,中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市大部分地区和兴安盟北部,1994~2008年中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市,而2009~2020年中、高、极高草原火灾风险区主要集中在呼伦贝尔市西部、锡林郭勒盟北部、阿拉善盟东南部、乌海市和鄂尔多斯市东部。 展开更多
关键词 内蒙古自治区 草原火灾 草原防火条例 驱动因素 火灾风险区划
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窄孢灵芝化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性研究
9
作者 霍雅琴 王雨曦 +2 位作者 魏玉莲 张怡轩 袁海生 《中成药》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期132-137,共6页
目的研究窄孢灵芝Ganoderma angustisporum J.H.Xing,B.K.Cui&Y.C.Dai的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性。方法窄孢灵芝乙酸乙酯提取物采用硅胶、ODS、TLC、HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。采用p... 目的研究窄孢灵芝Ganoderma angustisporum J.H.Xing,B.K.Cui&Y.C.Dai的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性。方法窄孢灵芝乙酸乙酯提取物采用硅胶、ODS、TLC、HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。采用pNPG法评价其α-葡萄糖苷酶抑制活性。结果从中分离得到7个化合物,分别鉴定为N-acetyl-L-phenylalanine ethyl ester(1)、N-acetyl-L-phenylalanine methyl ester(2)、4-hydroxy-17R-methylincisterol(3)、6,8-di-O-methylaverufin(4)、aversin(5)、methyl 2-(4-hydroxyphenyl)acetate(6)、5-甲苯-1,3-二醇(7)。化合物1~2、4~7的α-葡萄糖苷酶抑制活性IC_(50)值分别为(33.80±0.47)、(45.45±7.95)、(48.80±5.86)、(39.48±2.82)、(41.47±6.68)、(55.38±10.12)μmol/L,其中化合物1的抑制活性较强。结论化合物1为新天然产物,化合物2~7为首次从灵芝属中分离得到。化合物1~2、4~7具有α-葡萄糖苷酶抑制活性。 展开更多
关键词 窄孢灵芝 化学成分 分离鉴定 α-葡萄糖苷酶抑制活性
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京津冀地区PM_(2.5)污染区域及人口暴露风险研究
10
作者 宋俊 李春林 +2 位作者 胡远满 刘淼 黄泳波 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期214-225,共12页
为缓解京津冀地区面临的严峻PM_(2.5)污染,本研究利用公里级高分辨率PM_(2.5)数据集对京津冀地区的PM_(2.5)时空分布格局进行分析,利用超标频数法和人口相对暴露风险模型评估京津冀地区的区域暴露风险和人口暴露风险,并预测未来的人口... 为缓解京津冀地区面临的严峻PM_(2.5)污染,本研究利用公里级高分辨率PM_(2.5)数据集对京津冀地区的PM_(2.5)时空分布格局进行分析,利用超标频数法和人口相对暴露风险模型评估京津冀地区的区域暴露风险和人口暴露风险,并预测未来的人口暴露风险。结果表明,京津冀地区PM_(2.5)浓度在2001至2013年间呈波动上升趋势,在2014至2020年间呈显著下降趋势,到2020年时下降至38.43μg/m^(3)。京津冀的东南部地区PM_(2.5)浓度大于西北部地区。对于区域暴露风险,承德市和张家口市较低,邯郸市、衡水市、廊坊市、石家庄市和邢台市较高。对于人口暴露风险,承德市、张家口市和秦皇岛市较低,北京市、邯郸市、天津市、廊坊市、邢台市和石家庄市较高。综合来看承德市和张家口市的暴露风险最低,邯郸市、廊坊市、邢台市和石家庄市的暴露风险最高。京津冀地区在2030、2035、2060年的人口暴露风险较低(0级)。本研究将区域暴露风险和人口暴露风险结合,避免了单一评价指标带来的误差,对暴露风险得到了更准确的理解。 展开更多
关键词 京津冀地区 PM_(2.5) 时空分布格局 区域暴露风险 人口暴露风险
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淡竹蔸根和鞭根细根寿命特征
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作者 吴姝瑾 王光如 +3 位作者 于鸿莹 申展 张扬 施建敏 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第19期8575-8583,共9页
植物细根寿命是影响细根周转的重要因素,在陆地生态系统碳和养分循环中扮演着重要角色。但是,目前对竹类植物根寿命的直接观测资料和研究仍显不足,尤其缺乏关于竹类植物蔸根和鞭根两种类型根寿命特征的研究。利用根箱对淡竹(Phyllostach... 植物细根寿命是影响细根周转的重要因素,在陆地生态系统碳和养分循环中扮演着重要角色。但是,目前对竹类植物根寿命的直接观测资料和研究仍显不足,尤其缺乏关于竹类植物蔸根和鞭根两种类型根寿命特征的研究。利用根箱对淡竹(Phyllostachys glauca)蔸根和鞭根细根生长动态开展研究,结果表明:(1)淡竹蔸根和鞭根细根寿命间没有显著差异,但是根序对根寿命有显著影响。1级根寿命显著低于2级根寿命,2级根寿命显著低于3级根寿命。(2)蔸根和鞭根的出生和死亡具有不同的季节模式。鞭根新根出生集中于7、8、9月,在7月达到峰值,死亡高峰发生在春季(3—5月)。蔸根新根发生没有单一峰值,在3月、7月、11月各有一次新根发生的小高峰,死亡高峰发生在夏季(6—8月)。(3)淡竹蔸根和鞭根的细根寿命与出生时间的关系不同。蔸根夏季出生的细根中值寿命最长,春季出生的细根中值寿命最短。鞭根春季出生的细根中值寿命最长,冬季(12—2月)出生的细根中值寿命最短。发现淡竹蔸根和鞭根的细根具有不同的生长规律,其寿命与根序级别、出生时期密切相关,研究结果可为竹林生产和管理提供理论依据。 展开更多
关键词 淡竹 蔸根 鞭根 细根寿命 细根生长 死亡
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大兴安岭北坡多年冻土区植物生态特征及其对冻土退化的响应 被引量:8
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作者 郭金停 韩风林 +3 位作者 胡远满 聂志文 任百慧 布仁仓 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第19期6552-6561,共10页
多年冻土和植被是寒区生态系统的重要组成部分。随着全球气候变暖,多年冻土逐渐退化,导致土壤水分以及有机质含量降低,进而对地上植被产生影响。对大兴安岭北坡多年冻土区植物生态特征及其对冻土退化的响应进行了研究。结果表明,调查的3... 多年冻土和植被是寒区生态系统的重要组成部分。随着全球气候变暖,多年冻土逐渐退化,导致土壤水分以及有机质含量降低,进而对地上植被产生影响。对大兴安岭北坡多年冻土区植物生态特征及其对冻土退化的响应进行了研究。结果表明,调查的30个多年冻土区共有85种植物,隶属于29个科,55个属。其中,蕨类植物1种,占种组成的1.2%;裸子植物1种,占种组成的1.2%;被子植物83种,占种组成的97.6%。在4种生活型中,以地面芽植物的种类最多,为51种,占植物种数的60%;地下芽和高位芽植物次之,分别为12和19种,分别占14.1%和22.4%;地上芽植物较少,为3种,占3.5%。在4种水分生态类型中,以中生植物种类最多,为50种,占植物种数的58.8%;湿生植物次之,为26种,占30.6%;沼生植物为7种,占8.2%;旱生植物最少,为2种,占2.4%。冻土活动层厚度50—150cm范围内,植物的科、属、种数最多,其次是大于150cm范围的冻土区,活动层厚度较小(<50cm)时,植物科、属、种数最少。随着活动层厚度的增加,即多年冻土退化,地面芽植物的物种数显著增加(P<0.05),高位芽植物的物种数显著减少(P<0.05),地上芽和地下芽植物的物种数随活动层厚度的变化不显著。随着活动层厚度的增加,沼生植物的物种数显著降低(P<0.05),中生植物的物种数显著增加(P<0.05),湿生和旱生植物的物种数随活动层厚度的变化不显著,群落植物组成从湿生逐渐向中生转变。 展开更多
关键词 大兴安岭 多年冻土退化 植被 生态特征 活动层厚度
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中国东北地区石松类和蕨类植物区系研究 被引量:6
13
作者 李岩 曹伟 +3 位作者 何欢 张粤 苏道岩 陈玮 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期321-328,共8页
中国东北地区是我国北方石松类和蕨类植物最丰富地区,对其区系的系统研究是区域石松类和蕨类植物资源管理的基础和前提。本研究在文献分析和标本查阅的基础上,探讨了东北地区石松类和蕨类植物区系及其特征。结果表明:(1)东北地区有石松... 中国东北地区是我国北方石松类和蕨类植物最丰富地区,对其区系的系统研究是区域石松类和蕨类植物资源管理的基础和前提。本研究在文献分析和标本查阅的基础上,探讨了东北地区石松类和蕨类植物区系及其特征。结果表明:(1)东北地区有石松类和蕨类植物19科48属141种(含种下分类群)。(2)东北地区石松类和蕨类植物区系属温带性质,且包含一定的热带和寒带性质的成分,体现其地理成分的复杂性。(3)优势科属明显,7个优势科的种数占全部种数的63.83%,6个优势属的种数占全部种数的46.10%;单种和寡种属较多,占总属数的83.33%,所包含的种却只占总种数的47.52%。(4)东北地区是木贼科(Equisetaceae)在中国的重要分布区。(5)东北地区分布有石松类和蕨类植物的中国特有种30种,东北地区特有种4种(长白石杉Huperzia asiatica、宽鳞蹄盖蕨Athyrium yokoscense var.kirismaense、长齿对囊蕨Deparia pycnosora var.longidens和长白山金星蕨Parathelypteris changbaishanensis)。本研究是东北地区植物区系研究的必要补充,具有重要的理论和实践意义。 展开更多
关键词 石松类和蕨类植物 优势科属 地理成分 温带性质 特有种
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基于文献计量的森林和草原可燃物含水率研究 被引量:12
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作者 常畅 常禹 +2 位作者 胡远满 布仁仓 张恒 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1655-1663,共9页
伴随着全球气候变化,世界范围内森林、草原火灾频发,在破坏自然生态系统的同时,也带来一系列的经济损失,甚至危及生命安全。探究森林和草原可燃物含水率能够预测火的发生和蔓延,从而规避火灾风险。以Web of Science数据库核心合集中相... 伴随着全球气候变化,世界范围内森林、草原火灾频发,在破坏自然生态系统的同时,也带来一系列的经济损失,甚至危及生命安全。探究森林和草原可燃物含水率能够预测火的发生和蔓延,从而规避火灾风险。以Web of Science数据库核心合集中相关文献为数据源,基于CiteSpace 5.7.R2对获取的题录信息进行计量分析。研究表明:(1)研究历程可分成3个阶段,缓慢发展阶段、快速发展阶段和波动增长阶段;这一方向是生态学、地理学、环境科学等多学科的交叉领域,具有一定的空间维度和实际应用性;美国的研究实力在世界各国中最强,我国则有较大的进步空间。(2)森林和草原可燃物含水率相关研究在研究方法上以遥感反演为主流研究方法,气候变化是最常见的研究视角,植被或枯落物的可燃性是研究的核心内容,美国西部是研究最多的区域,火灾科学是最主要的应用领域。(3)当前的研究前沿主要有3个方面,大尺度的全球火险预测研究、对可燃物可燃性的多维度分析、基于MODIS反演可燃物含水率。 展开更多
关键词 森林 草原 可燃物含水率 文献计量 CITESPACE
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模拟氮沉降对温带森林土壤线虫群落组成和代谢足迹的影响 被引量:11
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作者 程云云 孙涛 +2 位作者 王清奎 梁文举 张晓珂 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期475-484,共10页
已有研究表明氮沉降可显著影响土壤线虫群落组成和多样性。然而,目前大多数研究集中在无机氮沉降的影响,而对于不同氮素形态对土壤线虫群落影响的研究还不是很清楚。利用运行5年的模拟氮沉降试验平台,开展了4个氮添加处理即对照(无氮添... 已有研究表明氮沉降可显著影响土壤线虫群落组成和多样性。然而,目前大多数研究集中在无机氮沉降的影响,而对于不同氮素形态对土壤线虫群落影响的研究还不是很清楚。利用运行5年的模拟氮沉降试验平台,开展了4个氮添加处理即对照(无氮添加,CK)、无机氮(硝酸铵,IN),有机氮(尿素和甘氨酸1∶1混合,ON)和混合氮(无机氮和有机氮7∶3混合,MN)添加对温带森林土壤线虫群落组成和多样性的影响研究,采用浅盘法分离线虫,土壤性质如p H、含水量、全碳全氮分别采用电位法、烘干法和元素分析仪法进行测定,应用营养类群组成、区系分析和代谢足迹分析不同形态氮沉降下土壤线虫群落结构特征。共分离线虫50个属,其中在CK样地中共发现29个属,在IN,ON和MN处理中分别发现线虫属37个,34个和29个,盘旋属Rotylenchus和大节片属Macroposthonia在所有处理中均为优势属。结果表明,与CK相比,IN处理、ON处理和MN处理均显著增加了土壤硝态氮含量。与无机氮相比,混合氮处理显著降低了食真菌线虫数量,有机氮处理显著增加了捕食杂食性线虫数量。与对照相比,无机氮处理显著增加了线虫多样性指数(H'),IN处理的均匀度指数(J)显著高于CK和MN处理,混合氮处理对应的优势度指数(λ)显著高于其他3个处理。在CK和ON处理,线虫的结构指数(SI)较高,富集指数(EI)较低,表明这两个处理的土壤受干扰程度较小,食物网处于结构化状态。在IN和MN处理,土壤线虫富集指数和结构指数均较高(>50),表明食物网稳定成熟。食真菌线虫代谢足迹和生物量碳在无机氮处理最高。有机氮和混合氮处理显著增加了捕食杂食性线虫代谢足迹和生物量碳。以上结果表明,不同氮素形态不仅对土壤线虫群落组成产生了影响,而且其代谢足迹也发生了显著的变化,这一结果有助于揭示温带森林对氮沉降的响应机制。 展开更多
关键词 氮沉降 温带森林 土壤线虫群落 代谢足迹
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长白山阔叶红松林生态系统生产力与温度的关系 被引量:7
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作者 石旭霞 侯继华 +5 位作者 王冰雪 王安志 吴家兵 张雷明 苏文 牛书丽 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期49-57,共9页
【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... 【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。 展开更多
关键词 最适温 阔叶红松林 碳循环 温度敏感性 气候因子
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基于景观生态学的辽宁中部城市群绿色基础设施20年时空格局演变 被引量:14
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作者 李空明 李春林 +4 位作者 曹建军 王昊 刘淼 吕久俊 郝真 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第21期8408-8420,共13页
城市绿色基础设施(UGI)作为城市的重要生态屏障,是解决城市环境问题的重要途径。研究快速城市化背景下UGI的时空分布格局及形态演变,对优化城市绿色空间网络与布局、改善城市人居环境和提升城市可持续发展能力具有重要意义。利用谷歌地... 城市绿色基础设施(UGI)作为城市的重要生态屏障,是解决城市环境问题的重要途径。研究快速城市化背景下UGI的时空分布格局及形态演变,对优化城市绿色空间网络与布局、改善城市人居环境和提升城市可持续发展能力具有重要意义。利用谷歌地球引擎(GEE)平台计算了2000—2019年共约4800景Landsat影像的植被指数和水体指数,采用指数阈值分割方法,解译得到了辽宁中部城市群20年的UGI。在此基础上,运用景观格局指数和形态学空间格局分析方法(MSPA),分析了20年(2000—2019年)连续时间尺度上辽宁中部城市群UGI景观格局的演变趋势。结果表明,20年间,辽宁中部城市群UGI面积呈波动上升趋势,由2000年的170.28 km^(2)增长到2019年275.68 km^(2),增幅达62%,但由于持续的城市扩张,其占城市建成区面积的比例不断下降,由2000年的25.73%下降到2019年的19.72%,表明城市绿地空间建设滞后于城市空间扩张。研究期内,城市群UGI景观破碎化程度加剧,优势景观斑块的主导性减弱,景观形态趋于不规整且复杂化,且在空间布局上更加分散,景观斑块之间的结合度变差。此外,UGI核心区随城市扩张被逐渐蚕食,并转化为边缘区、桥接区、分支和环岛区等其他类型的UGI或非UGI景观,其占UGI总面积的比例从2000年的46.2%下降到2019年的37.26%;城市边缘区UGI变化最为剧烈,更易受到城市扩张的影响。研究可为快速城市化区域UGI空间网络布局与优化和基于UGI的城市生态安全格局构建提供技术支撑和决策依据。 展开更多
关键词 辽宁中部城市群 城市绿色基础设施 景观格局 形态学
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基于景观生态学的湿地公园空间优化配置方案——以北京琉璃河湿地公园为例 被引量:8
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作者 李冰伦 王文杰 +4 位作者 胡远满 刘淼 布仁仓 史思雪 熊在平 《环境工程技术学报》 CAS 2020年第1期25-31,共7页
空间分布格局是影响城市湿地公园生态功能的重要因素。以北京琉璃河湿地公园为例,依据格局—过程—功能完整性的优化理念,通过景观结构优化、景观过程调控、景观空间配置,获得研究区空间优化配置方案,促使研究区功能的提升。结果表明:... 空间分布格局是影响城市湿地公园生态功能的重要因素。以北京琉璃河湿地公园为例,依据格局—过程—功能完整性的优化理念,通过景观结构优化、景观过程调控、景观空间配置,获得研究区空间优化配置方案,促使研究区功能的提升。结果表明:研究区可划分成2个一级功能区和9个二级功能单元;通过水文流通过程、水文循环过程优化调控,使研究区水面面积增加0.68 km2;综合空间格局优化及水文过程调控结果,提出包含斑块配置、廊道配置的空间优化配置方案,优化配置后使研究区斑块数增加924块,湿地面积增加146.51%,水质净化、物种保育及观赏与教育功能均得到较大的提升。 展开更多
关键词 空间格局 优化配置 湿地公园 功能区划分 琉璃河
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生态承载力评估方法研究进展 被引量:29
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作者 曲修齐 刘淼 +3 位作者 李春林 胡远满 尹红岩 齐丽 《气象与环境学报》 2019年第4期113-119,共7页
在人类活动越来越多的影响可持续发展的背景下,生态承载力的研究受到了越来越多的关注。本文总结了生态承载力概念演变,介绍了生态承载力主要研究方法:初级生产力法(NPP)、生态足迹法、能值生态足迹法、基于生态系统服务的方法、碳氧平... 在人类活动越来越多的影响可持续发展的背景下,生态承载力的研究受到了越来越多的关注。本文总结了生态承载力概念演变,介绍了生态承载力主要研究方法:初级生产力法(NPP)、生态足迹法、能值生态足迹法、基于生态系统服务的方法、碳氧平衡法、状态空间法、综合评价法与模型法,并对其优缺点分别进行评述;最后对当前生态承载力研究的不足和未来可能的发展方向进行了综述。 展开更多
关键词 生态承载力 概念演变 评价方法
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美国薄荷(Monarda didyma L.)对大气增温的生理生态响应 被引量:5
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作者 王义婧 徐胜 +3 位作者 何兴元 陈玮 袁玉玲 秦子晴 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期2217-2224,共8页
在全球气候变化背景下,大气增温会对植物造成影响已成不争事实。该研究以一种常见的草本植物——美国薄荷(Monarda didyma L.)为实验材料,利用开顶箱(OTCs)模拟法,研究了增温处理(比对照的大气温度增加3℃)下这种植物各项生理生态指标... 在全球气候变化背景下,大气增温会对植物造成影响已成不争事实。该研究以一种常见的草本植物——美国薄荷(Monarda didyma L.)为实验材料,利用开顶箱(OTCs)模拟法,研究了增温处理(比对照的大气温度增加3℃)下这种植物各项生理生态指标的变化规律。结果表明,(1)增温处理第7天时,薄荷叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)与对照相比分别极显著上升了43.8%和73.6%(P<0.01);处理第14天时,与对照相比,薄荷叶片的PSII电子传递量子产率(ΦPSII)和光化学猝灭系数(q_P)均显著下降了19.6%和17.1%(P<0.05),而非光化学猝灭系数(q_N)则显著上升了17.0%(P<0.05);叶绿素含量和类胡萝卜素含量在处理14d时较对照显著下降了10.0%和14.6%(P<0.05)。(2)增温处理第7天时,美国薄荷叶片的膜脂过氧化产物丙二醛含量较对照显著降低了25.2%(P<0.05);处理第14天时,与对照相比,薄荷叶片的丙二醛含量和超氧自由基产生速率分别显著升高了12.5%和15.5%(P<0.05),而可溶性蛋白含量则显著降低了19.9%(P<0.05)。因此,处理第7天时增加温度对植物表现出正效应,促进了植株叶片的光合作用和生长发育,而处理第14天时,增温生境变成了一种胁迫,对植物的生长、生理生化代谢及其药用和食用价值均可能产生不利影响。 展开更多
关键词 增温处理 OTC模拟 美国薄荷 生理特性
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