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陆地生态系统与保护学报
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陆地生态系统与保护学报/Journal Terrestrial Ecosystem and Conservation
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    立地环境和林分结构驱动的辽东栎林生长与模拟

    刘兵兵于澎涛王彦辉张雪...
    1-11页
    查看更多>>摘要：[目的]定量研究宁夏六盘山区辽东栎(Quercus mongolica)林的树高和胸径生长对气候、地形、土壤、林分结构等多种因子变化的响应规律,在此基础上构建多因子耦合模型,准确模拟和预测气候等因子对森林生长的影响.[方法]依据宁夏六盘山区环境梯度,2021-2022年对79块辽东栎天然次生林样地进行每木调查,利用上外包线法确定林分平均树高和平均胸径对立地环境和林分结构等因子的响应关系和函数类型,通过连乘构建多因子耦合模型框架并基于实测数据拟合模型参数,用于模拟气候变化对辽东栎林生长的影响.[结果]同时影响六盘山区辽东栎林平均树高和平均胸径生长的主要因子是林龄、林分密度、年均降水量、年均气温、土壤厚度.平均树高和平均胸径随林龄增大呈缓慢-快速-缓慢的生长变化,随林分密度增大呈先稳定后加速下降的变化,随土壤厚度和年均降水量增大呈先快速增加后渐趋平稳的变化,随年均气温升高呈先快速上升后快速下降的单峰变化趋势.根据林分平均树高和平均胸径对各单因子的响应函数构建了二者的多因子耦合模型,预测精度较高(R2＞0.70).对年均气温升高1.5 ℃的情景模拟结果表明,整个六盘山区的辽东栎林平均树高和平均胸径生长速率都会降低,其降低幅度在气候冷湿的六盘山区南部分别为10％和7％,在气候暖湿的六盘山区中部分别为15％和12％,在气候暖干的六盘山区北部分别为18％和13％.[结论]宁夏六盘山区辽东栎次生林的平均树高和平均胸径生长同时受气候、林分结构、立地环境等多因子的影响,建立反映多个主要因子(年均降水量、年均气温、林龄、林分密度、土壤厚度)影响的耦合生长模型可以准确预测气候变化和密度调控对树高和胸径生长的影响.未来的气温升高将会降低平均树高和平均胸径的生长,但降低幅度存在区域差异,表现为气温越高的区域降低幅度越大,需要分区采取不同的森林管理应对措施.研究结果可为预测气候变化影响和确定森林管理措施提供理论与技术支持.

    辽东栎天然林树高胸径气候变化立地条件林分结构耦合模型

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    川西亚高山甘西鼠尾草对海拔梯度的生理生化响应

    邢红爽刘顺许格希陈健...
    12-20页
    查看更多>>摘要：[目的]探寻甘西鼠尾草(Salviaprzewalskii)应对海拔变化的生理生态响应规律,为高效预测气候变化背景下植物响应及适应性变化提供参考依据.[方法]在川西亚高山地区,选取6个海拔(2400、2600、2800、3000、3200、3400 m),通过叶片气体交换和生化技术检测等方法,分别测定甘西鼠尾草的叶片光合特性、非结构性碳水化合物、丙二醛、脯氨酸及抗氧化酶等生理生化指标,并综合对比和分析各指标沿海拔的变化及相关性.[结果]随着海拔升高,甘西鼠尾草叶片光饱和净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、淀粉、可溶性糖、非结构性碳水化合物和脯氨酸总体呈先升高后降低的变化趋势,在海拔2800 m时出现最大值,其与最低海拔相比分别提高了 30.3％、78.7％、7.6％、23.0％、42.9％、30.1％、37.4％和48.7％;丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶总体呈先下降后上升的变化趋势,在海拔2 800 m时出现最低值,其和最低海拔相比分别下降了 16.2％、12.5％、25.4％、6.4％和11.3％;光补偿点和光饱和点随海拔升高而增加.甘西鼠尾草叶片理化性状具有较强可塑性,可塑性指数为0.02～0.56,海拔与光饱和净光合速率(P＜0.01)、气孔导度(P＜0.05)、光补偿点(P＜0.01)、可溶性糖(P＜0.05)、非结构性碳水化合物(P＜0.05)、丙二醛(P＜0.01)、脯氨酸(P＜0.05)、超氧化物歧化酶(P＜0.01)、过氧化物酶(P＜0.01)、过氧化氢酶(P＜0.01)和抗坏血酸过氧化物酶(P＜0.01)显著正相关,但海拔与蒸腾速率显著负相关(P＜0.01).[结论]为应对不同海拔生境,甘西鼠尾草通过调节叶片自身生理生化特性以适应海拔变化,高海拔或低海拔生境限制了甘西鼠尾草叶片碳同化,为确保其自身的正常生长发育,植物通过优化资源分配以平衡生长和生存,维持稳定净碳增益.

    甘西鼠尾草海拔光合作用非结构性碳水化合物抗氧化酶

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    河南宝天曼大气降水稳定同位素特征及水汽来源

    任冉冉许文斌徐庆张蓓蓓...
    21-30,38页
    查看更多>>摘要：[目的]探究中国暖温带-北亚热带过渡区河南宝天曼大气降水稳定同位素特征及水汽来源,为准确预测气候过渡区大气降水的时空分布格局提供科学依据.[方法]测定了宝天曼地区2021年5月至2023年4月(2个水文年)128次降水的稳定同位素(δD和δ18O)组成,为了确定影响降水δD(δ18O)组成的因素,采用Pearson相关性分析确定降水δD(δ18O)与气象因子(降水量、空气温度、相对湿度等)的关系,并运用拉格朗日积分轨迹模型(HYSPLIT)模拟大气气团水汽来源.[结果]宝天曼地区大气降水线方程为:δD=7.86 δ18O+12.29(n=128,R2=0.96,P＜0.05),其斜率较全球大气降水线斜率偏低.大气降水δD(δ18O)和过量氘呈现出明显的季节变化,整体上呈生长季期间偏低和非生长季期间偏高的特点.该地区降水来源也存在季节变化,非生长季水汽来源于印度西南季风气流、中纬度西风气流及局地的水汽蒸发,生长季水汽来源于中南半岛南海气流及中纬度西风气流.宝天曼地区大气降水δD(δ18O)在年尺度上与降水量呈显著负相关,表现出降水量效应.此外,在年尺度上,过量氘与日照时间、空气温度、水汽压、太阳总辐射及光合有效辐射呈显著的负相关关系,而与大气压呈显著的正相关关系.[结论]水汽来源的季节和高度变化通过影响降水量间接影响大气降水δD(δ18O)组成,局地环境因子直接影响大气降水δD(δ18O)组成.研究补充了宝天曼地区大气降水δD(818O)数据,同时为研究宝天曼森林生态系统水循环过程提供科学依据.

    大气降水氢氧稳定同位素河南宝天曼水汽来源

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    基于Meta-分析的间伐强度对栎类天然林生长与更新的影响——对我国栎类天然林经营的启示

    刘建锋肖以华程向芬肖文发...
    31-38页
    查看更多>>摘要：[目的]基于文献综述,研究间伐强度对栎类天然林生长与更新的影响,促进其科学经营和林分质量改善.[方法]检索己发表的相关文献数据,获得有效文献37篇和数据149条,采用Meta-分析方法探究间伐强度对栎类林分胸径年均生长量(mmra-1)、林分蓄积年均生长量(m3·hm-2·a-1)和幼苗密度(株·100m-2)的影响.[结果]中度(20％～39％)和强度间伐(≥40％)均能显著提高林分胸径生长量和蓄积生长量,特别是对幼龄林(≤20 a)和中龄林(21～40 a)效果显著,但对近熟林(41～60 a)和成熟林(＞60a)效果不显著;中度和强度间伐均能显著提高林分的幼苗密度,尤其对成熟林的效果最大;同时,在阳坡和下坡位或中坡位林分的间伐正效应值高于其它坡向和坡位.间伐激发幼龄林与中龄林生长和成熟林更新的效应持续时间约为10a.[结论]中度以上间伐(≥20％)显著提高了栎类中幼龄林分的胸径和蓄积生长量以及成熟林幼苗密度,为持续促进上述林分生长与更新,其间伐间隔期应为10 a左右.研究结果可为我国栎类森林的可持续经营提供参考.

    栎类天然次生林生长更新Meta-分析

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    基于注意力机制的鸟类声音识别模型——以神农架国家公园为例

    刘昱坤邓广于新文陈艳...
    39-48页
    查看更多>>摘要：[目的]针对传统鸟鸣声识别方法中特征提取不全面等问题,提出一种基于注意力机制的鸟声识别模型,以期提高鸟声识别精度,完善鸟类监测体系.[方法]对ResNet34模型进行卷积核优化,引入注意力机制——CBAM模块,并对CBAM模块结构进行优化,构建CRNet识别模型.利用xeno-canto网络数据库构建的神农架珍稀鸟类数据集对模型进行验证分析,以实现神农架国家公园鸟类的声音识别.[结果]1)在模型精度方面,所提出的鸟类声音识别模型对鸟类声音识别的准确率可达89％,相比CBAM-ResNet和ResNet34模型,准确率分别提升了 2％与9％.模型在大多数类别上的预测效果良好,准确率在85％以上.2)在模型参数方面,CRNet的参数量为5.36 M,计算量为73.33 M,相比ResNet34的参数量降低了约75％,同时计算量相比ResNet34降低了约3％.3)与其它深度学习模型进行了对比,表明CRNet在F1分数、mAP、准确率的结果均优于MelResNet和VGG11.[结论]提出的神农架鸟类声音识别模型具有较高的识别准确率,为神农架国家公园的鸟类保护与监测提供了技术支撑.

    鸟类监测鸟声识别注意力机制

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    安吉县中华鬣羚栖息地适宜性现状分析

    肖畅潘德寿朱秀芳黄勇...
    49-57页
    查看更多>>摘要：[目的]中华鬣羚(Capricornis milneedwardsii)是国家二级保护野生动物,评价安吉县中华鬣羚栖息地的适宜性,对于保护县内中华鬣羚有重要的意义和价值.[方法]基于2020年Sentinel-2遥感图像,通过随机森林算法分类得到安吉县土地覆盖现状图,进一步结合气候、地形、植被、人类干扰等环境要素以及中华鬣羚出现的位置数据,使用MaxEnt物种分布模型评价安吉县的中华鬣羚栖息地适宜性.[结果]1)安吉县适宜中华鬣羚栖息的区域集中在县域南部地区,面积较小,中等及以上适宜区域仅占全县域总面积的9.06％,而78.19％的区域都不适宜中华鬣羚栖息;2)适宜性在中等及以上的区域的斑块数量和斑块密度均较低,平均斑块分维数均在1.05左右,周长面积分维数均小于1.40,说明这些区域受到人类干扰较小.3)与适宜性水平较低区域的林地相比,中等及以上适宜区的阔叶林占比更高,林地斑块密度、景观形状指数较低,表明适宜性水平较高的林地受人类活动的干扰更小.[结论]研究结果表明目前安吉县内仅有南部少量地区适宜中华鬣羚栖息,主要由于栖息地内部受人类活动影响较少,未来应持续关注和保护.

    中华鬣羚MaxEnt模型栖息地适宜性分析

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    板栗内生木霉及其挥发性代谢产物的鉴定

    刘昊柟李向晨李如华严东辉...
    58-68页
    查看更多>>摘要：[目的]筛选具有生物熏蒸抑制板栗果腐病病原菌作用的有益内生性木霉菌,用于研发板栗贮藏期病害的绿色防控技术.[方法]表面消毒法分离培养板栗果实组织内生真菌,依据形态学和ITS、rpb2、tef1-α三序列系统发育分析鉴定木霉菌,通过不接触共培养方法,明确木霉菌挥发性代谢产物对多种病菌的抑制作用,并利用顶空固相微萃取和GC-MS技术(HS-SPME-GC-MS)分析挥发性代谢产物组成.[结果]从板栗果实中分离获得了 4株木霉菌株,从中发现了对板栗果腐病4种病原菌表现广谱熏蒸抑制作用的菌株FPYF6037,经鉴定该菌株为木霉属新种,命名为栗木霉Trichoderma castaneae.该菌株挥发性代谢产物优势组成为萜烯化合物,约占55％.抑菌试验表明,α-水芹烯、β-水芹烯、1,3,5,7-环辛四烯表现出明显抑制病原菌生长的作用,浓度0.4 μL/mL的α-水芹烯的抑制率为31.6％,1.0 μL/mL的β-水芹烯的抑制率为42.67％,0.8 μL/mL的1,3,5,7-环辛四烯抑制率为41％.[结论]首次报道了板栗果实中的内生性木霉菌株,发现了新种栗木霉及其挥发性代谢产物抑制病原菌生长的作用,为利用生物熏蒸作用绿色防控板栗果实腐烂病提供了资源和途径.

    木霉菌挥发性代谢产物板栗果腐病HS-SPME-GC-MS生物熏蒸

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    鸟类集群夜宿的空间和社会结构研究进展

    李伟刘冬平
    69-77页
    查看更多>>摘要：集群夜宿是指同种或不同种个体聚集在一起利用夜宿地及其周围生境共同栖息的行为.鸟类集群夜宿是一种很常见的现象,鸟类个体在夜宿地中分散栖位,享受集群夜宿带来的益处,如提高觅食效率、降低捕食风险和便于体温调节等.但是,不同个体在夜宿地中的不同空间分布会引起个体间的受益差异,而鸟类社会关系和社会地位等方面的社会认知能力会影响个体在夜宿地中的栖位选择.总结了国内外关于鸟类集群夜宿空间和社会结构的相关假说和理论、研究方法和进展,并探讨了存在的问题和今后的研究方向.

    集群夜宿空间结构社会等级结构保护与管理

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    基于红外相机技术的湖南通道县鸟兽资源调查

    李旭丰孙苏杭翟家正唐耿超...
    78-85页
    查看更多>>摘要：[目的]采用红外相机技术,调查通道县鸟兽物种资源情况,补充样线法等常规调查方法调查不到的物种数据.[方法]于2022年4月-2023年5月采用红外相机技术在通道县开展鸟兽多样性监测.[结果]共计布设52个红外相机点位,相机日共8600 d.获得兽类独立有效照片251张、鸟类独立有效照片160张,记录到兽类12种隶属于4 目 9科,鸟类29种隶属于6目16科.其中白颈长尾雉(Syrmaticus ellioti)为国家一级重点保护野生动物;毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)、斑林狸(Prionodon pardicolor)、白鹇(Lophura nycthemera)、褐林鹗(Strix leptogrammica)等 8 种动物属国家二级重点保护野生动物.监测兽类中鼬獾(Melogale moschata)的相对多度(RAI=7.326)最高,鸟类中红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)的相对多度(RAI=3.256)最高.[结论]调查了解了通道县鸟兽多样性的资源现状,为通道县内野生动物保护工作与资源管理提供了重要资料.

    红外相机鸟类兽类生物多样性

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    广东省天牛科新纪录——增华华草天牛

    范宗骥林美英张泽坤程德洪...
    86-88页
    查看更多>>摘要：2024年4月29 日,鼎湖山国家级自然保护区在开展昆虫多样性监测中拍摄和采集到增华华草天牛(Sinodorcadion zenghuaae Xie & Wang,2020).华草天牛属和增华华草天牛分别为广东省天牛科新纪录属及新纪录种,这丰富了广东天牛科昆虫的多样性纪录.

    增华华草天牛鼎湖山天牛科新纪录

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