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期刊信息/Journal information
北京林业大学学报
北京林业大学
北京林业大学学报

北京林业大学

尹伟伦（兼）

双月刊

1000-1522

bldxeb@bjfu.edu.cn

010-62337673

100083

北京市海淀区清华东路35号

北京林业大学学报/Journal Journal of Beijing Forestry UniversityCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为林业专业学术刊物。刊登林学基础理论、造林经营、森林经理、森林资源与环境、林木病虫害防治、水土保持、林业经济、林业机械、木材加工、家具与室内设计、林产化学、园林植物与园林设计等方面的学术论文、研究报告、简报、综合评论、学术问题讨论、书刊评价及学术动态等。读者对象为林业院校师生，林业生产、科研管理等部门的科技或管理人员。
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    竞争对红松树木的干旱适应性及生长衰退影响

    阎弘孙滢洁刘滨辉
    1-9页
    查看更多>>摘要：[目的]揭示竞争是否对红松干旱适应性及生长衰退存在影响,为森林管理提供科学依据.[方法]在小兴安岭南部天然林中取样,通过树木年轮学方法分析比较不同竞争强度的红松径向生长变化率和树木生长对极端干旱的适应性,采用的指标包括抵抗力(Rt)、恢复力(Rc)和恢复弹力(Rs).[结果]小兴安岭南部地区红松树轮宽度指数和树木径向生长变化率反映出在1980−1990年、1990−2000年、2002−2017年期间树木发生了不同程度的生长衰退;不同竞争强度的红松发生生长衰退时间和强度存在差异,中、低竞争强度红松发生生长衰退的时间相对一致,在1990−2000年快速升温期间,高竞争强度的红松没有出现生长衰退,而低竞争强度的红松生长衰退最为严重,最低值达−40.28％;3组不同竞争强度的红松标准年表与上年6月至当年8月的帕尔默干旱指数(PDSI)基本呈正相关关系,高竞争指数组在上年9月至当年2月均达到显著水平(P < 0.05).高竞争强度的红松对干旱的抵抗力和恢复弹力较弱,尤其在严重干旱年,竞争加剧了树木对干旱的敏感性,竞争指数越高(竞争压力越大)的红松对干旱的抵抗力和恢复弹力越弱;不同竞争强度下的红松对极端干旱的恢复力在2000年前快速升温期间均呈下降趋势,2000年左右伴随着升温减缓红松对干旱的恢复力出现反弹.[结论]未来极端干旱事件频率增加,红松可能面临更加严重的生长衰退.竞争影响树木对干旱的适应能力,高竞争强度下的树木对干旱更加敏感,适应能力更弱,但没有导致更加严重的生长衰退.进一步研究还需要结合时间和空间尺度上的深入分析,以应对气候变暖带来的不利影响.加强树木对干旱响应的相关研究,对森林管理与资源保护具有重要意义.

    树木年轮生长衰退适应性干旱气候变暖红松

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    未来气候情景下2种新疆特有树种潜在适生区预测

    王露露伊力哈木·亚尔买买提
    10-22页
    查看更多>>摘要：[目的]昆仑方枝柏和额河杨是新疆2种特有树种.昆仑方枝柏是新疆Ⅰ级、国家Ⅱ级重点保护濒危野生植物;额河杨耐旱、耐贫瘠、抗寒,对盐碱和贫瘠土壤有一定的耐受性,是选育良种的珍贵材料和水土保持的重要植物.气候变化背景下,研究影响两个树种分布的气候因子与各自响应气候变化的模式,为新疆珍贵物种保护起重要的作用.[方法]本文基于政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告提出的3种共享社会经济路径(SSP245、SSP370、SSP585),采用最大熵方法,用选出的10个环境变量分别预测昆仑方枝柏和额河杨在当前(1970−2000年)与未来(2041−2060年、2061−2080年)不同时期的潜在适生区,比较各SSP下两个物种适生区面积的变化趋势及其响应气候变化的模式.[结果]温度、降水和海拔是影响昆仑方枝柏和额河杨分布的主要环境因子;昆仑方枝柏主要分布在西昆仑山北部、莎车、叶城一带,在未来阿克苏地区的适生区有大幅的减少;额河杨主要分布在额尔齐斯河与其支流一带,在未来有由南向北移动的趋势;两物种当前总适生区面积分别为673909.49、976827.81 km2;在SSPs下,适生区面积都呈下降趋势;比较两个物种应对气候变化的响应,最冷季度的降水量过高是昆仑方枝柏的适生区减少的主要原因;而额河杨的适生区减少是最湿季度降水量的上升所导致的.[结论]未来温度的上升将使物种分布范围缩小,研究结果可以为政府优化管理,保护濒危野生植物和为中国自然种群多样性的保护提供理论依据.

    气候变化适生区SSPs最大熵方法

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    北京市区国槐表型差异及综合评价研究

    李佳慧彭祚登刘勇
    23-33页
    查看更多>>摘要：[目的]为了准确掌握北京市区国槐资源表型性状的变异程度及表型多样性的主要来源,对其进行综合评价并定向筛选最优种质,为国槐良种选育提供理论支撑和选育材料.[方法]本研究以135株胸径在20 ～ 30 cm、树龄在23年左右的国槐实生单株为材料,根据其叶部位特征、果实特征、冠幅特征等共26个表型性状,利用方差分析、多重比较和主成分分析等统计方法,分析表型性状的变异程度以及性状变异主要来源,量化评价定向筛选优良国槐单株.[结果]国槐表型性状平均变异系数为25.08％,变异系数的变化幅度为7.01％ ～ 264.44％,其中叶背绒毛、新枝皮孔数、叶片大小形状、叶色指标的变异系数较大,果实大小和千粒质量指标变异系数较小.由方差分析和多重比较可知,居群间的国槐除基部小叶长/宽、树冠圆满度、叶背绒毛性状外,其余表型性状均达到显著或极显著水平,表明国槐不同居群的表型性状存在广泛变异,且变异程度各不相同.主成分分析结果显示,前8个主成分代表了81.93％的国槐形态多样性,其中,叶片大小、叶片颜色、叶片形状、果实饱满是造成不同居群表型性状差异的主要因素.利用主成分综合评价得分来定向筛选国槐不同类型的观赏性性状,筛选出3类国槐优良种质各10份,最优种质来自朝阳区幸福大街和奥林西路2个居群.[结论]北京市区国槐种质资源的表型性状变异丰富,变异程度较高,其中叶部位的变异是表型多样性的主要来源,且国槐叶片等营养性器官的变异程度大于果实等繁殖器官的变异程度,为国槐良种选育提供了丰富的资源和极大的空间.筛选出的3类各10份国槐最优种质,为国槐种质资源的进一步收集、保存和遗传改良提供了优良的繁殖材料.

    国槐表型差异主成分分析综合评价

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    不同叶片质地行道树枝叶功能性状对冠下硬化地表覆盖的响应

    岳阳韦柳端徐程扬张海燕...
    34-43页
    查看更多>>摘要：[目的]通过比较枝叶功能性状变化规律及其协同与权衡关系,研究不同叶片质地树种对硬化地表环境的响应,并分析各类树种的资源利用与分配策略.[方法]以济南市常见绿化树种国槐、悬铃木、大叶女贞分别代表纸质叶、蜡质叶、革质叶树种,以20％等值设置5个硬化地面覆盖度梯度环境,采取典型抽样方式获取枝叶功能性状样品.[结果](1)不同叶片质地树种的枝叶性状对冠下硬化地表覆盖响应的敏感性不同,小枝功能性状对冠下硬化地表覆盖响应的敏感度随着叶片表面的蜡质层厚度增加而显著降低,悬铃木的叶功能性状对冠下硬化地表覆盖面积的变化更加敏感,而表征枝叶关系的性状(出叶强度和枝叶质量比)均对冠下硬化地表覆盖环境的响应较敏感.(2)光合产物的分配随着硬化地表覆盖程度的提高而减少,树木的枝叶生长量、叶片着生空间、叶片面积随硬化地表覆盖度增加显著降低.随着硬化地表覆盖程度升高,3个树种均采取减小叶片面积、维持叶片数量的方式适应环境.(3)异速生长关系表明:在硬化地表覆盖的胁迫条件下,树木对叶片的资源投入要高于小枝.在小枝内部中,小枝加粗生长的资源投入要多于伸长生长.叶片内部资源的利用方式随叶片质地变化而变化:纸质叶片树种倾向于将资源更多地分配到叶片资源获取的组织建成上,革质叶片树种则倾向于将资源更多地分配到叶片防御机制的建成上.[结论]硬化地表覆盖环境会显著影响树木的枝叶生长情况.不同叶片质地树种的叶片应对硬化地表环境所采取的适应策略有所区别,纸质叶片树种倾向于采取"低消耗−快收益"的适应策略,而革质叶片树种倾向于采取"高消耗−慢收益"的适应策略,蜡质叶片树种的适应策略介于二者之间.

    行道树叶片质地硬化地表覆盖枝叶功能性状生态对策

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    基于无人机激光雷达的天然林林隙识别

    齐志勇李世明岳巍刘清旺...
    44-53页
    查看更多>>摘要：[目的]自然干扰引起的森林冠层林隙是天然林更新动态的主要驱动力,林隙的分布、形状和范围可以影响光照和土壤水分等生态因子.林隙的识别和特征描述对于理解森林的动态变化有着重要的意义.[方法]以云南省普洱太阳河保护区无人机飞行区域为研究区,根据无人机激光雷达点云数据提取冠层高度模型;然后使用固定阈值法、相对高度阈值法和面向对象分类法对冠层高度模型数据进行林隙识别,通过图像目视解释获得独立验证样本进行精度评估;最后精度选取最优方法提取的林隙描述其空间特征.[结果]固定阈值法的总体精度为92.00％,高于相对高度阈值法(66.00％)和面向对象分类法(88.00％).研究区内林隙主要以中小林隙为主,干扰事件较少;研究区林隙的形状指数均值为1.97,多为形状指数较小、边缘效应不太明显的林隙,并且林隙的空间分布为聚集分布.[结论]利用无人机激光雷达数据和固定阈值法可以准确绘制出小范围亚热带天然林的林隙空间分布特征.

    无人机激光雷达冠层高度模型林隙固定阈值空间特征

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    基于机器学习的落叶松树皮厚度预测

    张孟库姜立春
    54-62页
    查看更多>>摘要：[目的]研究多个机器学习算法在树皮厚度预测中的应用,对比分析不同单木因子对树皮厚度预测的影响,为树皮厚度预测提供新的方法.[方法]以大兴安岭天然林落叶松为研究对象,基于树皮厚度数据,构建4个机器学习算法(神经网络ANN、支持向量回归SVR、决策树CART、随机森林RF),并将其在预测树皮厚度方面的性能与6个传统树皮厚度模型比较.采用决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和赤池信息准则(AIC)来评价不同模型和算法.[结果](1)在6个基础模型中Model5预测效果较好.基础模型与机器学习模型比较中,除CART4模型,其他机器学习模型拟合精度均好于传统模型Model5;(2)机器学习模型中ANN4和SVR3拟合和预测精度相似,RF4拟合效果最好.(3)RF4的输入变量为胸径(DBH)、树高(H)、相对树高(Hr).基于训练样本,与Model5相比,随机森林的R2从0.6752提高到0.7234,RMSE从0.5755降低到0.5310.随机森林检验结果与Model5相比R2从0.6669调高到0.7105,RMSE从0.6169降低到0.5446.[结论]相对于基础树皮厚度模型,机器学习算法中的随机森林,支持向量回归和人工神经网络都能提高树皮厚度的预测精度,其中随机森林的预测效果最好,适合该区域落叶松树皮厚度的预测.

    树皮厚度支持向量回归神经网络随机森林决策树

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    长期多形态氮添加对温带人工辽东栎林土壤N2O排放的影响

    商帅帅宋明华王春梅邱景琮...
    63-73页
    查看更多>>摘要：[目的]研究长期氮沉降对森林土壤可利用氮的浓度和土壤N2O排放的影响,对于控制土壤温室气体排放、提高区域碳源汇评估的准确度等具有重要的意义.[方法]本文以温带森林土壤为研究对象,通过长期(11年)野外氮添加控制试验,采用静态箱/气相色谱法分析3种氮素添加水平(对照、低水平:50 kg/(hm2·a)、高水平:150 kg/(hm2·a))和3种氮素化学形态(硝态氮:NaNO3;铵态氮:(NH4)2SO4和混合态氮:NH4NO3)对温带人工林土壤N2O排放通量的影响.[结果](1)氮素形态和氮添加水平引起土壤NH4+-N和NO3−-N的显著累积,且NO3−-N的累积效应远远高于NH4+-N;(2)不同水平和形态的氮添加均促进了N2O排放.低水平和高水平NaNO3、(NH4)2SO4、NH4NO3添加分别使土壤N2O年累积排放量增加了87.39％和146.79％、86.13％和74.91％、98.67％和50.50％.长期氮添加对土壤N2O排放的促进态势有所改变,高水平NH4+-N和NH4NO3对土壤N2O排放的促进效应低于低水平添加;(3)结合前期研究结果推测,硝化反应是温带人工林土壤N2O排放的主导过程,NH4+-N比NO3−-N转化为N2O的效率更高.[结论]本研究强调了长期野外监测的重要性,氮添加对土壤N2O排放的影响具有阶段性,如果试验时间短,氮添加对温带森林土壤N2O排放的促进效应可能会被高估.

    氮沉降氮添加形态氮添加水平N2O排放

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    海拔与坡向对伏牛山自然陡坡土壤种子库的影响

    陆雅佩罗久富王丽娜周金星...
    74-84页
    查看更多>>摘要：[目的]土壤种子库直接参与地上植被自然更新,与地上植被关系紧密,研究分析海拔和坡向对陡坡土壤种子库的影响及其与地上植物群落的关系,为高陡边坡植被恢复提供科学依据.[方法]本文以伏牛山600、800和1000 m不同海拔与坡向(阴坡和阳坡)的陡坡自然植物群落为对象,通过植物群落调查、土壤种子库采集、种子萌发试验等研究手段,综合分析了海拔与坡向对伏牛山自然陡坡土壤种子库特征的影响.[结果](1)地上植物群落植物种共67种,壳斗科植物占优势.土壤种子库有62个物种,以草本植物为主,占82.26％,远高于木本植物,其中菊科物种数最大,占整体24.19％,其次为禾本科和石竹科,分别都占9.68％.(2)土壤种子库密度在1263 ～ 10363粒/m2之间,其中莎草科种子储量最高,其次为菊科和禾本科;土壤种子库具有一定的垂直结构,表现为上层(0 ～ 2 cm)和中层(2 ～ 5 cm)土壤种子库储量高于下层(5 ～ 10 cm).(3)乔木层、灌木层物种丰富度与海拔呈显著正相关(P < 0.05),草本层物种丰富度与坡向呈显著负相关(P <0.05).土壤种子密度与海拔、坡向呈显著正相关(P < 0.05).(4)土壤种子库与地上植物群落的物种组成具有较大差异,共有种仅有17种,物种相似性系数较低,在0.08 ～ 0.21之间,其中草本层与土壤种子库具有较高的物种相似性,乔木层、灌木层结构对种子库特征具有一定的影响.[结论]伏牛山600 ～ 1000 m自然陡坡土壤种子库和地上植物群落的物种多样性都随着海拔的升高而增大,其中1000 m阳坡土壤种子库密度和物种多样性最高,具有较强的植被恢复潜力.

    陡坡海拔坡向土壤种子库物种多样性地上植被

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    基于土地利用变化的陕北地区生境质量时空演变及其驱动因素

    周德志关颖慧张冰彬陈容...
    85-95页
    查看更多>>摘要：[目的]揭示陕北地区生境质量时空变化特征及其驱动因素可为陕北地区生态建设提供科学指引.[方法]以1990、2000、2010和2020年4期土地利用数据为基础,基于InVEST模型评估1990−2020年生境质量的时空变化特征,并通过地理探测器单因子探测和交互探测分析其影响因素.[结果](1)研究期间陕北地区土地利用结构发生了显著变化,耕地和未利用地面积分别减少3.83％和1.91％,草地、林地和建设用地分别增加3.02％、1.61％和1.10％;土地利用类型的转移呈现出明显的阶段性特征,1990−2000年和2000年以后分别以未利用地转变为草地以及耕地转变成草地和林地为主要特征.(2)1990−2020年,陕北地区生境质量指数平均值由0.636变为0.651,总体呈上升趋势;生境质量空间上呈"南部高,西北低"的分布格局,生境质量高值区主要分布在南部林地和草地区,低值区主要分布在西北部毛乌素沙地;生境质量等级上升的区域主要分布在研究区中部及西北部大部分区域.(3)土地利用是影响生境质量时空分布的第一因素,对生境质量空间分异的解释程度为0.433,在交互作用探测中,任意两种影响因素的交互作用大于单个因素的单独作用,自然因素与人文因素共同主导生境质量的时空变化.[结论]陕北地区生境质量时空变化与土地利用类型的分布密切相关,优化土地利用结构、减小人类活动的影响对提高陕北地区生境质量有重要意义.

    土地利用变化InVEST模型生境质量地理探测器

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    北京门头沟区主要林分类型地表火行为模拟研究

    李炳怡刘冠宏舒立福
    96-105页
    查看更多>>摘要：[目的]地表火是最常见的林火类型,直接影响植被更新和生态系统的养分配置与循环.反映林火行为的常见指标有火蔓延速度、单位面积发热量、火强度和火焰高度.根据实际林分和立地条件进行火行为模拟,可以揭示林火发生条件,并有效判断树冠火发生的可能性,为林火的预防和扑救决策工作提供科学依据.[方法]选取北京市门头沟典型林分(刺槐林、油松林、侧柏林)为调查对象,每个林分设置5块样地,共计15块样地.通过野外调查获取可燃物载量(灌木可燃物、草本可燃物、1时滞可燃物、10时滞可燃物、100时滞可燃物)、林分因子(第一活枝下高、第一死枝下高、树高、胸径、郁闭度)和立地因子(海拔、坡度、坡向、坡位)数据,使用BehavePlus6软件,基于气象参数和可燃物参数,模拟不同燃烧条件下不同林分类型的火行为指标,分别为地表火蔓延速度、单位面积发热量、火线强度和火焰长度;使用R语言进行主成分分析,根据贡献率探讨林分因子、立地因子和可燃物因子对火行为的潜在影响.[结果]侧柏林、刺槐林和油松林的可燃物总载量分别为15.35、17.59、15.28 t/hm2,其中易燃可燃物载量(即上层枯叶、易燃草本、1时滞可燃物)分别是4.55、4.41、6.18 t/hm2,分别占林分总可燃物载量的29.6％、25.1％、40.4％.防火期内门头沟区的平均风速为2.2 m/s(7.9 km/h),地表火蔓延速度油松林 > 侧柏林 > 刺槐林,速度分别达11.5、11.1、8.0 m/min.单位面积发热量油松林 > 侧柏林 > 刺槐林,分别为23091、21155、18413 kJ/m2;火强度油松林 > 侧柏林 > 刺槐林,分别为4426、3882、2468 kW/m;油松林火焰高度变化范围分别是0.89 ～ 3.40 m、1.34 ～ 2.91 m、1.78 ～ 3.88 m,同等条件下火焰高度油松林 > 侧柏林 > 刺槐林;8级大风天气下(风速17.9 m/s,64.4 km/h),地表火行为的模拟结果会略有改变,侧柏林的火蔓延速度更快、火强度更高,油松林、刺槐林次之.根据主成分分析的因子贡献度,分别得出影响3种林分火行为的主成分,侧柏林、刺槐林与油松林的第1与第2主成分分别为可燃物构成(可燃物载量及影响其分布的地形因素)与林分因子、可燃物构成与可燃物含水率、林分因子与可燃物含水率.[结论](1)易燃可燃物载量是影响林分火行为的关键因子.(2)可燃物含水率对火行为指标的数值起决定作用,可燃物含水率的临界值影响林火发生类型.可燃物湿润时无论风速大小,林地难以起火;可燃物干燥时处于易燃状态,大风天气时容易发生蔓延快、强度高的地表火.(3)可燃物连续性是决定地表火发展成为树冠火的关键因素,火焰高度大于第一活/死枝下高,极有可能从地表火发展成为树冠火,扑救难度极大.建议需定期修枝割灌,清理林下可燃物,降低火险.

    可燃物载量细小可燃物地表火行为火强度Rothermel地表火蔓延模型

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