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林业科学
中国林学会
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中国林学会

沈国舫

月刊

1001-7488

linykx@forestry.ac.cn

010-62889820

100091

北京万寿山后中国林学会

林业科学/Journal Scientia Silvae SinicaeCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国林学会主办的、代表中国林业科技最高水平的学术刊物，创刊于1955年。主要刊登林业领域的最新科学研究成果，反映我国林业科技水平及进展，评述学术动向，开展学术讨论。内容包括森林培育、森林生态、林木遗传育种、森林保护、森林经理、野生动物保护与利用、园林植物与观赏园艺、经济林、水土保持与荒漠化治理、林业可持续发展、森林工程、木材科学与技术、林产化学加工工程、林业经济及林业宏观决策研究等方面，以学术论文、研究报告、综合述评为主，还有学术问题讨论、研究简报、科技动态、新书评介等栏目。从1999年起，开始刊登附中文摘要的英文论文。 从2009-01-01起，作者需登录投稿。
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    模拟CO2浓度和温度升高对宁夏枸杞果实品质形成的影响

    马亚平冯学瑞高捍东宋丽华...
    1-9页
    查看更多>>摘要：[目的]探究CO2 浓度和温度升高对 3个宁夏枸杞品种形态特征和营养组分积累的影响,为未来气候变化背景下培育高抗性优良枸杞品种以及经济林应对气候变化的适应性管理提供依据.[方法]采用开顶气室(OTC)模拟控制系统,对 3个宁夏枸杞品种('宁杞 1号'、'宁杞 7号'、'宁杞 10号')分别进行CO2 浓度(eCO2)和温度(eT)升高处理.在果实发育的幼果期(YF,处理 60天)、青果期(GF,处理 70天)、转色期(CF,处理 80天)和红果期(RF,处理 90天)采集果实,测定其形态特征和营养组分含量.[结果]1)形态特征分析表明,在CO2 浓度升高处理下,'宁杞 1号'果实转色期纵、横径及红果期横径和单果质量显著增加,'宁杞 7号'青果期纵径和转色期横径显著增加,'宁杞 10号'幼果期横径和转色期单果质量显著增加.在温度升高处理下,'宁杞 1号'果实转色期和红果期纵径以及红果期单果质量显著增加,'宁杞 7号'青果期和转色期纵径、转色期和红果期横径和单果质量也显著增加,'宁杞 10号'单果质量显著增加(P<0.05).2)营养组分分析表明,CO2 浓度升高处理显著增加'宁杞 1号'果实 4个发育阶段的半乳糖、蔗糖、甜菜碱和黄酮含量,'宁杞 7号'果实红果期果糖、总糖、蔗糖、多糖、类胡萝卜素及甜菜碱含量显著增加,'宁杞 10号'果实红果期半乳糖、果糖、葡萄糖、多糖含量显著增加(P<0.05).温度升高处理显著增加'宁杞 1号'红果期半乳糖、果糖、总糖、多糖、甜菜碱及黄酮含量,'宁杞 7号'4个发育阶段半乳糖、葡萄糖、蔗糖及红果期果糖、总糖、多糖、类胡萝卜素及甜菜碱含量显著增加,'宁杞 10号'4个发育阶段蔗糖、类胡萝卜素和黄酮含量及红果期半乳糖、总糖、甜菜碱含量显著增加(P<0.05).[结论]CO2 浓度和温度升高对宁夏枸杞果实形态发育和营养组分积累均产生影响.'宁杞 10号'表现出更强的适应性,该品种在发育期,果实大小、单果质量和百粒质量增长最大,果实半乳糖、果糖、总糖、多糖、类胡萝卜素、甜菜碱含量增加显著.

    宁夏枸杞形态特征CO2浓度升高气温升高枸杞多糖

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    CO2浓度升高处理下宁夏枸杞糖代谢相关酶及基因表达分析

    冯学瑞马亚平刘佳欣陆晖...
    10-21页
    查看更多>>摘要：[目的]探究CO2 浓度升高对宁夏枸杞果实发育过程中碳水化合物积累的影响,为揭示枸杞果实品质形成对气候变化的响应提供参考.[方法]以宁夏枸杞'宁杞 1号'为试验材料,采用开顶气室模拟控制系统进行CO2 浓度升高处理(800±20 μmol·mol-1),以自然环境CO2 浓度(400±20 μmol·mol-1)为对照,处理 60天后收集幼果期、青果期、转色期、红果期的根、茎、叶和果实样品,测定其糖组分含量及糖代谢相关酶活性和基因表达.[结果]1)CO2 浓度升高处理可促进果实发育过程中半乳糖、蔗糖和总糖的积累,红果期半乳糖、果糖、蔗糖、总糖含量较对照分别提升 35.71%、23.18%、19.57%和 12.23%(P<0.05).2)CO2 浓度升高处理下,宁夏枸杞发育期根、茎、叶和果实组织中苹果酸合成酶(LbMS)、中性转化酶(LbAI)、蔗糖磷酸合成酶(LbSPS)及蔗糖合成酶(LbSS)活性均显著升高(P<0.05),α-半乳糖苷酶(LbGALA)活性在果实中大于叶;4个时期果实中α-半乳糖苷酶活性分别较对照显著增加 19.54%、36.68%、21.00%、24.93%,蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶在叶中的活性显著高于其他组织;果实成熟期LbGALA和LbNI基因表达量显著上调.3)CO2 浓度升高处理下,基因LbGAE、LbNI、LbSPS在茎中显著上调,LbGALA在果实中显著上调,LbMS、LbAI在根中显著上调,LbSPS、LbSS在叶中表达量显著上调.[结论]CO2 浓度升高促进宁夏枸杞糖代谢相关基因LbSPS、LbAI、LbGAL等的表达,提高酸转化酶、中性转化酶等酶活性,从而促进夏果果实中半乳糖、蔗糖和总糖的积累.

    宁夏枸杞糖代谢酶活性表达量

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    宁夏枸杞果皮蜡质积累与气象因子的关系

    米娟娟赵娟红李治刚包晗...
    22-34页
    查看更多>>摘要：[目的]分析不同采摘时期枸杞果皮蜡质含量与成分差异,探究不同采摘时期气象因子与枸杞果皮蜡质积累的关系,为不同采摘时期适宜制干方式的选择提供理论依据.[方法]以'宁杞 1号'和'宁杞 5号'3个采摘时期(老眼枝时期、七寸枝时期和秋果时期)的果实为材料,应用 GC-MS 技术对果皮蜡质含量、组分进行测定与分析,利用JL-18空气温、湿、光照记录仪监测不同采摘时期的气象因子,采用逐步回归分析法探究果皮蜡质含量及其组分与气象因子之间的关系.[结果]1)2个枸杞品种在 3个采摘期的青果期、转色期和红果期果实蜡质含量均存在显著差异,红果期果实蜡质含量显著高于青果期和转色期,而青果期和转色期果实蜡质含量差异不显著.2)'宁杞 1号'的蜡质成分主要为二十六烷、二十八烷、1-碘代二十八烷、1-碘代三十烷、二十二醇和β-香树精,'宁杞5号'的蜡质成分主要为二十六烷、二十七烷、1-碘代二十八烷、1-碘代三十烷、二十二醇和 2-己基-1-癸醇.3)老眼枝时期,'宁杞 1号'和'宁杞 5号'果皮蜡质含量与光照强度显著负相关,相关系数分别为-0.759(P<0.05)和-0.838(P<0.01).'宁杞 1号'酯类与日均温度显著负相关,相关系数为-0.712(P<0.05),'宁杞 5号'酸类和酯类与日均湿度显著正相关,相关系数分别为 0.728(P<0.05)和 0.739(P<0.05).'宁杞 1号'和'宁杞 5号'酮类与夜均温度显著正相关,与光照强度显著负相关,相关系数分别为 0.717(P<0.01)和-0.649(P<0.05);烷烃类与日均湿度和夜均温度显著负相关,相关系数分别为-0.772(P<0.01)和 0.637(P<0.05);碘代烷烃类与夜均湿度显著正相关,相关系数为0.820(P<0.01).七寸枝时期,'宁杞 1号'烷烃类与夜均温度显著正相关,相关系数为 0.779(P<0.05);碘代烷烃类与日均温度显著负相关,相关系数为-0.724(P<0.05);酸类与日均湿度显著负相关,相关系数为-0.680(P<0.05).'宁杞5号'蜡质含量与夜均湿度和光照强度显著正相关,相关系数分别为 0.795(P<0.01)和 0.748(P<0.01);酮类和碘代烷烃类与日均温度显著负相关,相关系数分别为-0.887(P<0.01)和-0.749(P<0.05).秋果时期,'宁杞 1号'烷烃类和碘代烷烃类与夜均温度显著正相关,相关系数分别为 0.887(P<0.01)和 0.767(P<0.05).[结论]不同采摘时期的气象因子对宁夏枸杞果皮蜡质含量与成分产生不同影响,温度与碘代烷烃类、酮类和烷烃类积累有关,湿度与酯类、酸类和烷烃类积累有关,光照强度与酯类、醇类积累有关.

    宁夏枸杞不同采摘时期蜡质积累蜡质组分气象因子

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    宁夏枸杞果实性状和预处理对果实制干的影响

    赵娟红米娟娟李治刚包晗...
    35-44页
    查看更多>>摘要：[目的]探究不同品种(系)宁夏枸杞果实性状和预处理对果实制干的影响,为枸杞制干工艺提供有价值的理论依据.[方法]以制干差异较大的不同品种(系)宁夏枸杞为试验材料,采用称重法、石蜡切片和扫描电镜等方法,对果实加工性状、果皮及角质层结构、果皮蜡质微形态和不同预处理枸杞果实制干时间进行探究,明确不同品种(系)宁夏枸杞果实性状和预处理对果实制干的影响.[结果]1)不同品种(系)枸杞果实纵径、百粒质量、单果体积存在显著差异,'16-23-7-8'横径、纵径、百粒质量、单果体积均最高,'宁杞 1号'最低.2)随着果实发育,果皮和角质层厚度逐渐增加且存在显著差异.'宁杞 5号'果皮厚度最大,达 768.273 μm;'宁杞 1号'果皮厚度最小,为 445.100 μm.'14-402'角质层最厚,达 9.420 μm;'16-23-7-8'最低,为 7.528 μm.3)成熟期枸杞果实表皮被束状蜡质层覆盖,蜡质晶体呈无规则片状,片状蜡质层较厚,排列较紧密.4)不同品种(系)枸杞果实制干时间存在显著差异,由易到难依次为'宁杞 1号'、'Z44'、'16-23-7-8'、'14-402'、'宁杞 5号'.与对照相比,碱处理后,平均制干时间缩短 4.10 h;氯仿处理后,平均制干时间缩短 16.94 h.[结论]枸杞果皮结构通过影响水分运输进而影响枸杞果实制干过程;预处理可破坏枸杞表皮蜡质层缩短制干时间.本研究 5个枸杞品种(系)中,'宁杞 5号'不易制干,'宁杞1号'最易制干,在枸杞制干时,应用的预处理方式必须考虑品种间存在的组织和形态解剖学特征的差异.

    宁夏枸杞果实性状果皮结构角质层表皮蜡质预处理制干时间

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    天山雪岭云杉径向生长响应气候变化的海拔分异

    周小东常顺利王冠正孙雪娇...
    45-56页
    查看更多>>摘要：[目的]探究天山中部地区不同海拔雪岭云杉径向生长变化趋势、对气候因子的响应以及应对干旱胁迫的生态弹性,为预测气候变化下天山雪岭云杉林沿海拔梯度的群落发展趋势提供理论参考.[方法]在天山北坡中段雪岭云杉森林的下林线、林带中部、上林线处采集雪岭云杉树芯样品,建立 3个树轮标准年表,计算胸高断面积增量,分析雪岭云杉径向生长与气候因子的关系,采用抵抗力、恢复力和恢复弹力分析雪岭云杉对干旱胁迫的响应.[结果]在过去 61年,研究区各海拔雪岭云杉径向生长均受到明显抑制,受抑制程度表现为下林线处最重,林带中部次之,上林线处较轻;不同海拔影响雪岭云杉径向生长的主控气候因子存在差异,下林线主要与当年4-7月气温显著负相关(P<0.05),与上一年 6月和当年 4、6月降水量及上一年 8月至当年 9月自校准帕默尔干旱指数(scPDSI)显著正相关(P<0.05);林带中部主要与上一年 6-8月和当年 3-4、6-7月气温显著负相关(P<0.05);上林线主要与当年 2和 6-7月气温显著正相关(P<0.05),与上一年 8月和当年 4月降水及上一年 6月至当年5月scPDSI显著正相关(P<0.05);雪岭云杉径向生长对气候因子的响应在海拔梯度和时间梯度上均有差异,由下林线至上林线,与气温的负相关性及与降水和scPDSI的正相关性均依次减弱.在时间梯度上,与气温的相关性逐渐减弱,与降水和scPDSI的正相关性逐渐加强.不同海拔雪岭云杉应对干旱胁迫的生态弹性具有差异,抵抗力和恢复弹力表现为上林线>林带中部>下林线,恢复力表现为下林线>林带中部>上林线;下林线雪岭云杉对干旱较敏感,遭受干旱胁迫时生长下降明显;在抵抗力与恢复力反向平衡关系未打破时,下林线雪岭云杉不受干旱遗留效应影响.[结论]因研究区升温迅速而降水增加缓慢,各海拔雪岭云杉遭受干旱胁迫越来越严重,其中下林线雪岭云杉径向生长降幅最大,抵抗力最小,生长衰退风险最高.

    树木年轮径向生长林线云杉森林生态弹性

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    长白山阔叶红松林林层群落结构与生产力的关系

    肖欢叶尔江·拜克吐尔汗张春雨赵秀海...
    57-64页
    查看更多>>摘要：[目的]探究长白山阔叶红松林不同林层群落结构与林分生产力的关系,分析林分生产力的影响因素,为温带森林的恢复与可持续经营提供科学依据.[方法]基于长白山自然保护区阔叶红松林 40 hm2 固定监测样地2年(2014和 2019年)植被调查数据,以样地内胸径(DBH)≥5 cm的木本植物为对象,根据胸径将阔叶红松林群落划分为优势木层、亚优势木层、中等木层和被压木层,运用R4.0.3软件计算各林层物种多样性、结构多样性和林分密度,与生产力进行相关性分析并构建结构方程模型,探讨不同林层物种多样性、结构多样性和林分密度对生产力的影响.[结果]1)林分密度与生产力显著正相关(P<0.05),且相关关系随林层上升而下降.2)Pearson相关性分析结果显示,生产力与代表物种组成α多样性的香农威纳指数显著正相关(P<0.05),且随林层上升相关关系减弱;反之,代表物种组成β多样性的香农熵指数与生产力存在显著负相关(P<0.05),但该相关关系在中等木层和亚优势木层不显著.此外,物种均匀度指数与生产力显著负相关(P<0.05),相关系数随林层上升先增大后减小;胸高断面积基尼系数和胸径均匀度指数与生产力显著负相关(P<0.05),且该相关关系随林层上移而减弱,在优势木层与生产力无显著相关性.胸径香农威纳指数与生产力呈显著正相关(P<0.05),且随林层上移相关关系降低,相关系数由 0.44降至 0.31.3)不同林层林分密度对生产力均有显著影响(P<0.001),且随林层上升其作用强度逐渐降低,路径系数由 0.59降至 0.27;物种多样性在被压木层和中等木层对生产力有显著正向作用(P<0.05),在优势木层和亚优势木层对生产力无显著影响;结构多样性在被压木层和中等木层通过作用于物种多样性和林分密度间接影响林分生产力,在优势木层和亚优势木层则直接作用于林分生产力.[结论]各林层林分密度对生产力均有显著影响(P<0.05),且随林层上升对生产力的作用强度逐渐降低,群落物种多样性和结构多样性对生产力的作用方向和强弱在不同林层表现各异.深入探讨不同林层物种多样性和结构多样性以及其如何影响森林生产力,在现代森林经营管理中尤为重要.

    阔叶红松林不同林层生产力群落结构物种多样性

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    基于机器学习算法的华中天然林土壤有机碳特征与关键影响因子

    沈琛琛肖文发朱建华曾立雄...
    65-77页
    查看更多>>摘要：[目的]比较 4种机器学习算法在模拟华中地区 3种典型天然林土壤有机碳含量上的表现,筛选最优模型算法,明确影响该地区天然混交林土壤有机碳富集与空间分布的关键气候环境因子,为森林土壤有机碳分布格局研究提供技术参考.[方法]以华中地区 3种典型天然林(常绿针叶混交林、落叶阔叶混交林和常绿阔叶混交林)为研究对象,引入 4种机器学习算法(支持向量机、人工神经网络中的多层感知器、随机森林和分位数回归森林),模拟 0～60 cm土层土壤有机碳含量,比较模型解释量及表现稳定性,筛选最优模型算法.[结果]4种机器学习算法均能成功模拟天然林 0～60 cm土层土壤有机碳含量,多层感知器、随机森林、分位数回归森林模拟结果明显优于支持向量机,其中随机森林模型表现最稳定,决定系数最高达 0.620.母质、土壤密度、孔隙度、地理位置、海拔、植被和水分亏损情况等共同影响华中地区天然林 0～60 cm土层土壤有机碳含量,但显著影响表层(0～20 cm)、中层(20～40 cm)与深层(40～60 cm)土壤有机碳含量的因子并不一致且影响机制不同.在 0～20 cm土层,显著影响因子最复杂,除土壤密度以外,土壤孔隙度、地形、植被和气候均产生显著影响(P<0.05);在 20～40 cm土层,土壤密度和地理位置依然有显著影响(P<0.05),各因子影响呈现复杂性和过渡性;在 40～60 cm土层,成土母质是最重要的影响因子,其次为土壤密度和水分亏损指数,植被的影响下降(P<0.05).从地理分布上看,0～20 cm表层土壤有机碳含量东南高、西北低,中层和深层土壤有机碳含量表现为西部较高、东部稍低;海拔较高的南部山区土壤有机碳含量更高.蒸发强烈或供给森林的水分不足会限制各层土壤有机碳富集.森林土壤有机碳含量随土层加深显著下降,常绿针叶混交林土壤有机碳含量在各土层均最高,落叶阔叶混交林居中,常绿阔叶混交林最低.[结论]华中地区天然林土壤有机碳含量分布呈现明显差异,常绿针叶混交林土壤有机碳贡献最大,成土母质和土壤物理属性对土壤有机碳富集与分布起决定性作用;适宜天然林生长的地理立地条件和气候环境,共同造就该地区天然林土壤有机碳富集.在营林和管理时可加大本地树种混交比重,提升森林土壤碳汇功能.

    森林土壤有机碳空间分布天然林机器学习华中地区

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    江西九龙山铁尾矿区3种树木对土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响

    王文正宋立国王钱刘相荣...
    78-86页
    查看更多>>摘要：[目的]探究种植湿地松、杉木、桤木对江西九龙山铁尾矿区土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响,为该矿区及相似立地区域植被恢复提供可靠的科学数据和理论依据.[方法]采用微波消解法处理湿地松、杉木、桤木的根际、非根际土壤样品和根、茎、叶样品,通过ICP、AAS测定样品重金属质量分数,依据测定结果计算 3种树木的生物富集和转移系数,分析其对不同重金属的富集和转移能力.应用宏基因组学测序分析 3种树木根际、非根际土壤样品,探究各树种对应土壤中的微生物群落组成.[结果]1)3种树木对Hg、Cu、Pb、Zn的生物转移系数(BTF)均大于 1,对Cr的BTF小于 1,表明其对Hg、Cu、Pb、Zn的转移能力强,对Cr的转移能力弱.杉木的BTF(As)大于 1,表明杉木对As的转移能力强.2)杉木对Hg、Pb的生物富集系数(BCF)均大于 1,表明杉木对Hg、Pb的富集能力强.相较于其他重金属,湿地松对Hg、Pb的生物富集系数最高,桤木对Zn的生物富集系数最高,表明湿地松对Hg、Pb的富集能力强,桤木对Zn的富集能力强.3)在门水平上,对照组(J1)中酸杆菌门相对丰度最高(45.55%),其次为变形菌门(12.11%).在湿地松根际土壤(J2)和非根际土壤(J3)、杉木根际土壤(J4)、桤木根际土壤(J5)和非根际土壤(J6)中变形菌门相对丰度最高(22.72%～44.56%),其次为酸杆菌门(13.49%～16.56%).在属水平上,对照组优势属为短根瘤菌属和纤线杆菌属,J2、J3、J4、J5、J6中相对丰度占比最高的优势属为短根瘤菌属和鞘氨醇单胞菌属.[结论]1)根据 3种树木对重金属的转移和富集能力评估结果,杉木、湿地松可作为Hg、Pb修复的先锋树种,桤木可作为Zn的修复树种与其间作.2)基于门、属 2分类等级水平的分析,3种树木根际、非根际土壤中优势微生物群落均为变形菌门,3种树木种植均促进土壤中变形菌门微生物相对丰度增加,变形菌门可提高植物对重金属的吸收并对植物生长有促进作用,二者相辅相成,可有效提高植物吸收重金属的效率.

    宏基因组学铁尾矿重金属污染植物修复效果微生物群落组成

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    基于分层叠加的机载LiDAR点云单木分割

    孔丹庞勇梁晓军杜黎明...
    87-99页
    查看更多>>摘要：[目的]提出一种基于分层叠加的单木分割算法,以充分利用高密度激光雷达点云信息,提高林分中下层单木分割精度.[方法]区别于传统将冠顶点作为聚类种子点的单木分割算法,基于分层叠加的单木分割算法以点云水平切片后各层的局部最大值为种子点进行分层聚类,并通过分层叠加与迭代优化,减少枝杈等因素导致的过分割现象,在保证上层树单木分割精度的同时提高对中下层单木的提取能力.[结果]基于分层叠加的单木分割算法在不同密度落叶松林分均有较高单木分割精度,提取单木与实测单木总体匹配成功率最高达 94%,在中高密度林分匹配成功率最高达 92%,相较其他算法,对中下层单木的匹配率可提高 20%～40%;在单木树高提取精度方面,单木提取树高与实测树高相关系数为 0.8,相对均方根误差为 8.45%,提取冠幅与实测冠幅相关系数最高为0.83,相对均方根误差为 16.5%.[结论]通过分层聚类、聚类种子点优化选取,充分利用林分各层次点云信息,可提高单木分割精度,为森林经营管理提供高精度数据支持.

    机载激光雷达落叶松树冠下层单木分层叠加单木分割聚类种子点优化

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    散射辐射比例对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响

    徐磊吴小云律江石云...
    100-110页
    查看更多>>摘要：[目的]在全球辐射总量及其组成显著变化的背景下,明确散射辐射比例(Fdif)对华北平原杨树人工林生态系统能量分配的影响,为准确评估杨树人工林的生态服务功能和进一步完善生态系统过程模型提供科学依据.[方法]利用涡度相关技术和小气候观测,对 2019、2021年生长季(DOY 91～304)杨树人工林生态系统的能量通量和环境因子开展研究.[结果]华北平原杨树人工林生态系统能量分配在生长季中期(DOY 152～243)以潜热通量(LE)为主,在生长季初期(DOY 91～151)和末期(DOY 244～304)以显热通量(H)为主.Fdif与波文比(β)呈显著负相关(P<0.01),与冠层导度(Gs;P<0.01)、冠层分离指数(Ω;P<0.05)和Priestley-Taylor系数(α;P<0.01)呈显著正相关.通径分析结果表明,Gs是调节华北平原杨树人工林生态系统能量分配的主要因子,Fdif下降时,Gs降低,饱和水汽压差(VPD)增大,生态系统的β显著增大,进而改变生态系统能量分配模式.[结论]Fdif变化影响华北平原杨树人工林生态系统能量分配,Fdif下降会导致能量平衡中的LE所占比例增加、H所占比例相应减小.在气候变化背景下,本研究不仅可深入揭示华北平原杨树人工林生态系统能量分配机制,同时也对准确评估森林生态系统服务功能起到至关重要的作用.

    散射辐射杨树人工林能量分配通径分析华北平原

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