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林业科学
中国林学会
林业科学

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。
正式出版
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    关于"气候智慧林业"研究的思考

    朱教君王高峰张怀清高添...
    1-7页
    查看更多>>摘要：气候智慧林业于 2020年之后兴起,是集智慧林业、气候林业和生态林业于一体的协同发展新组合.气候智慧林业是利用智能化和数字驱动的新一代信息与人工智能(AI)技术,通过改变传统的林业科学科研与管理范式,更好地理解森林生态系统与气候变化相互影响的机制;在此基础上,提出基于自然的气候解决方案,实现森林生态系统功能的高效、稳定、可持续目标,最终达到人与自然和谐发展.与传统林业和生态林业相似,气候智慧林业也需要强大的科学研究基础.气候智慧林业研究需要回答的核心科学问题是森林生态系统与气候变化相互影响的机制,其研究方向包括:1)森林生态系统碳汇的监测、计量与核算,以及碳汇对减缓气候变化的时间效应;2)森林生态系统韧性(抵抗力、恢复力、适应力)的形成及其对气候变化和自然干扰的响应机制;3)森林生态系统碳汇的形成、维持与提升机制,包括管理措施和木材生产利用对碳汇的影响、碳汇与其他功能之间的平衡;4)人工智能和多源遥感驱动的森林智能数据采集系统;5)基于信息化+AI和专家决策的气候智慧林业管理系统.加强上述研究,有利于增强森林生态系统韧性,以更好适应气候变化或减缓气候变化的负面影响,提升森林缓解气候变化的能力,为增强森林的多种生态功能与林产品供给能力提供科技支撑.

    气候智慧林业气候变化碳汇人工智能数字孪生森林经营

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    氮、磷添加对亚热带毛竹林土壤水稳性团聚体及有机碳分布的影响

    臧艳向宇轩刘娟姜培坤...
    8-16页
    查看更多>>摘要：[目的]研究氮(N)、磷(P)添加对亚热带毛竹林土壤水稳性团聚体及土壤有机碳(SOC)分布的影响,揭示毛竹林SOC对N、P添加的响应特征,为N沉降背景下毛竹林固碳增汇提供数据支持.[方法]以NH4NO3 为N源、NaH2PO4 为P源,设置不同N、P添加量的 4个处理:CK(0 kg·hm-2a-1 N+0 kg·hm-2a-1 P)、N(120 kg·hm-2a-1 N)、P(120 kg·hm-2a-1 P)和 NP(120 kg·hm-2a-1 N+120 kg·hm-2a-1 P),3年后分析 N、P添加对毛竹林土壤 0～20、20～40 和40～60 cm土层不同粒级(>2、0.25～2、0.053～0.25和<0.053 mm)团聚体含量、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)及其SOC分布的影响.[结果]1)各土层土壤水稳性团聚体均以大团聚体(>0.25 mm)为主,各处理大团聚体含量均随土层加深而降低,微团聚体(<0.25 mm)含量随土层加深而增加.在 0～20 cm土层,N处理显著增加微团聚体含量,对大团聚体含量无显著影响;P处理对团聚体组成无显著影响;NP处理显著增加微团聚体含量、降低大团聚体含量;各处理对水稳性团聚体MWD和GMD均无显著影响.在 20～40和 40～60 cm土层,与CK相比,各处理均呈大团聚体含量降低、微团聚体含量增加的趋势.在 20～40 cm土层,P处理显著降低水稳性团聚体MWD和GMD,N处理对水稳性团聚体MWD和GMD无显著影响,NP处理显著降低水稳性团聚体MWD,对水稳性团聚体GMD无显著影响;在 40～60 cm土层,各处理均显著降低水稳性团聚体MWD和GMD.2)与CK相比,N、P处理显著降低各土层SOC含量;NP处理对 0～20和 20～40 cm土层SOC含量均无显著影响,但显著降低 40～60 cm土层SOC含量.3)N处理对 0～20和 40～60 cm土层土壤团聚体SOC贡献率均无显著影响,仅增加 20～40 cm土层土壤大团聚体SOC贡献率、降低微团聚体SOC贡献率;NP处理显著降低各土层大团聚体SOC贡献率、增加微团聚体SOC贡献率;P处理对团聚体SOC贡献率的影响在 20～40和 40～60 cm土层与NP处理对其的影响趋势一致,对 0～20 cm土层无显著影响.[结论]N、P同时添加可在一定程度上减缓N或P单独添加引起的毛竹林SOC含量降低;P添加可促进SOC由大团聚体向微团聚体转移,增加SOC稳定性.在N素相对富集、P限制的亚热带森林土壤中,P添加可缓解N沉降引起的SOC含量降低,并在一定程度上促进SOC固定.

    氮沉降磷添加水稳性团聚体有机碳

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    东北天然次生针阔混交林乔木层碳储量变化的采伐干扰响应

    杨润露王娟张春雨
    17-27页
    查看更多>>摘要：[目的]探究采伐干扰对东北典型天然次生针阔混交林乔木层碳储量变化的影响,为东北地区森林可持续经营提供理论依据.[方法]在吉林省林业实验区国有林保护中心选取 4块 1 hm2 针阔混交林样地,2011年开展初次调查,同年冬季进行采伐作业,2013、2015、2018和 2021年复测保留木.采用双变量线性回归法,探讨采伐强度、物种多样性、功能多样性、系统发育多样性和群落加权平均性状值对碳储量和碳增量的影响;使用多元线性回归模型,比较各变量的贡献程度;利用结构方程模型,检验各变量对碳储量和碳增量的直接和间接效应.[结果]1)碳储量和碳增量多元线性回归模型中,采伐强度对碳储量和碳增量的贡献分别占总解释量的 25%和5%;植物物种多样性对碳储量和碳增量的贡献分别占总解释量(物种、功能、系统发育多样性)的 67%和 58%;群落加权平均性状值对碳储量和碳增量的贡献分别占总解释量的 8%和 37%.2)碳储量结构方程模型中,采伐强度对系统发育多样性、功能多样性、最大树高加权性状值和碳储量具有显著负向效应,路径系数分别为-0.221、-0.454、-0.337和-0.229;采伐强度对木质密度加权性状值具有显著正向效应,路径系数为 0.368;采伐强度对物种多样性的直接效应不显著;物种多样性和功能多样性对碳储量具有显著正向效应,路径系数分别为 0.306和 0.235;系统发育多样性和群落加权平均值对碳储量的直接效应不显著.3)碳增量结构方程模型中,最大树高加权性状值对碳增量具有显著正向效应,功能多样性与木质密度加权性状值不相关,其他变量间的关系与碳储量模型相同.[结论]物种多样性、功能多样性、群落加权平均性状值对碳储量和碳增量具有直接影响,森林经营时可通过增加植物种类以促成功能多样的林分来提高森林碳汇能力.采伐强度直接或间接通过功能多样性和群落加权平均性状值减少碳储量和碳增量,在森林经营中应合理采伐,以提高森林碳汇能力.

    采伐干扰植物物种多样性群落加权平均性状值碳储量碳增量

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    辽西地区樟子松人工林生产力和水分利用效率对气候变化的响应及预测

    管崇帆高翔李志鹏胡晓创...
    28-39页
    查看更多>>摘要：[目的]预测未来气候背景下辽宁西部黑水林场樟子松人工林总初级生产力(GPP)和生态系统内禀水分利用效率(iWUE)的变化趋势及差异,为樟子松人工林的可持续管理与科学经营提供科学参考.[方法]对BIOME-BGC模型中影响GPP和蒸散(ET)的参数进行敏感性分析,利用参数估计(PEST)结合涡度数据对模型进行参数调整,获得模拟生态系统总初级生产力(GPPm)和模拟生态系统内禀水分利用效率(iWUEm),以稳定同位素和遥感数据进行比对,预测本世纪末黑水林场樟子松GPPm和iWUEm对气候变化和CO2 浓度增加的响应.[结果]细根与叶片碳分配比是同时影响BIOME-BGC模型中GPP和ET的高敏感性参数,叶片和细根年周转率是中敏感性参数.对敏感性参数进行校正后,模型输出的GPP模拟值更趋近于实测值.iWUEm与遥感生态系统内禀水分利用效率(iWUEy)、单株内禀水分利用效率(iWUEd)均呈显著相关(P<0.05).在增温情景下,樟子松GPPm升高,但在降水和CO2 增加情景下GPPm变化不显著,不同情景下的iWUEm与GPPm变化相似但变幅更大.在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,樟子松GPPm与基线相比呈上升趋势且差异显著,但在RCP2.6和RCP4.5情景下iWUEm与基线差异不显著,仅在RCP8.5情景下极显著升高(P<0.01).[结论]参数校正后的BIOME-BGC模型能够准确模拟黑水林场樟子松GPPm和iWUEm,未来GPPm与iWUEm变化趋势的差异暗示iWUE的气候变化响应机制比GPP更复杂,其不仅受气候变化影响,还可能与当地立地条件有关.

    BIOME-BGC模型总初级生产力内禀水分利用效率气候响应情景模式

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    近20年来肥城市林地时空变化及其驱动因子

    李祎单博文杨丽覃钧...
    40-46页
    查看更多>>摘要：[目的]提取肥城市不同时期的林地信息,分析林地时空变化特征,挖掘林地面积变化的驱动因子,为区域林地资源监测、管理和可持续发展提供参考.[方法]以肥城市为研究区,基于 2000-2020年 21期Landsat遥感数据,首先对Landsat遥感数据进行辐射定标、大气校正等预处理,采用决策树分类法对遥感数据进行土地类型解译,提取林地相关信息;然后揭示近20年来林地时空变化特征;最后构建新的环境压力模型(IPAT),分析林地面积变化的驱动因子.[结果]基于决策树规则提取的肥城市林地信息用户精度达 94.7%,具有较高的解译精度.解译结果表明,近 20年来林地面积在波动性中呈增长趋势,净增加 17 463.54 hm2;增加的林地主要分布在肥城市中部和北部矿区,减少的林地则集中分布于中部林地的边缘部分,最终呈现中部和北部集中分布、其他地区零星分布的空间特征.改进的环境压力模型(IPAT)表明,林地禀赋价值是肥城市林地面积变化的主要驱动因子(贡献率超80.3%),富裕程度是次要驱动因素,二者贡献比例超过改进IPAT模型 4个因子总贡献率的 92%;林业产值对国内生产总值的贡献率和人口数量对林地面积变化的影响相对较小.[结论]基于决策树分类法对遥感数据解译能够准确提取肥城市林地信息并监测林地动态变化,林地禀赋价值对林地面积变化有显著影响.

    林地Landsat数据林地禀赋价值变化IPAT模型驱动因子

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    繁殖方式对杉木幼苗根系不同序级生物量、形态性状和碳氮含量的影响

    李林鑫杨贵云郭昊澜董强...
    47-55页
    查看更多>>摘要：[目的]探究繁殖方式对杉木幼苗根系不同序级生物量分配和生长的影响,分析不同繁殖方式培育的杉木幼苗在相似生长环境下的根系生长策略,为杉木幼苗个体根系生长发育研究提供科学依据.[方法]以种子萌发、组织培养和无性扦插等繁殖方式培育 1年的杉木幼苗为研究对象,比较杉木幼苗根系不同序级生物量、形态性状和组织碳氮含量的差异,分析根系生物量与不同序级测定指标之间的内在关系,探究杉木幼苗因繁殖方式不同影响根系生长策略的差异性.[结果]1)不同繁殖方式培育的杉木幼苗根冠比差异达显著水平(P<0.05),表现为扦插苗>实生苗>组培苗.从同一序级生物量分配情况看,扦插苗 1级根生物量[每株(0.68±0.13)g]分别是实生苗的 4.31倍和组培苗的 1.09倍;组培苗 2～4级根生物量显著大于实生苗和扦插苗,分别为每株(1.19±0.21)g、(1.63±0.19)g和(1.82±0.27)g,组培苗和扦插苗根系不同序级生物量积累量更大.2)实生苗通过 4级根生长促进1～2级根延伸,其 4级根生物量、1～2级根比表面积显著大于组培苗和扦插苗(P<0.05);组培苗和扦插苗 1级根平均直径和比根长显著大于实生苗,表现出通过直径增大和长度增加方式增强资源吸收效率的策略.3)实生苗、组培苗和扦插苗根系不同序级组织C和N含量存在差异,组培苗和扦插苗 1～2级根N含量显著高于实生苗(P<0.05),3～4级根N含量显著低于实生苗;组培苗 1～4级根C含量显著低于实生苗和扦插苗;组培苗和扦插苗 1级根C/N显著小于实生苗.4)实生苗根系生物量与 1级根上的组织N含量、2～3级根上的形态性状、4级根上的形态性状和组织C含量均具有显著关系(P<0.05);对于组培苗、扦插苗而言,根系生物量与 1～2级根上的形态性状、3～4级根上的形态性状和组织C含量具有显著关系,体现出根系不同序级在形态构建与资源获取效率间存在的生态权衡关系.[结论]不同繁殖方式培育的杉木幼苗根系发育水平和生长策略存在明显差异,实生苗根系表现出探索寻觅土壤空间资源的生长策略;与之相比,组培苗和扦插苗根系形态构建特征和生长策略更具相似性,表现出增强对已占据空间资源吸收利用效率的生长策略.

    杉木繁殖方式根序生物量分配形态构建特征生长策略

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    银杉愈伤组织诱导植株再生的影响因素

    买凯乐李荣珍刘宏覃琨...
    56-64页
    查看更多>>摘要：[目的]探索银杉成熟胚愈伤组织诱导植株再生的影响因素,为阐明影响诱导银杉愈伤组织、不定芽等的机制提供帮助.[方法]以广西金秀和广西桂林 2个种源的银杉成熟胚为试验材料,利用 1/2 MS、DCR、P6培养基,分别添加 0.5、1.0、1.5 mg·L-1 的 6-BA,0.2、0.4、0.6 mg·L-1 的NAA和 0.5、1.0、1.5 mg·L-1 的IBA,诱导银杉愈伤组织、不定芽和不定根,得到银杉再生植株;分析银杉种源、培养基、植物生长调节剂等对银杉愈伤组织、不定芽、不定根诱导率和增殖壮芽率的影响.[结果]广西桂林种源银杉愈伤组织、不定根诱导率和增殖壮芽率最大,分别为 66.48%,21.43%和 55.00%.广西金秀种源银杉不定芽诱导率最大,为 73.33%.适合银杉愈伤组织诱导植株再生的培养基和植物生长调节剂对于愈伤组织为DCR+0.5 mg·L-16-BA,对于不定芽为DCR+1.5 mg·L-16-BA,对于不定根为 1/2 MS+0.2 mg·L-1NAA+0.5 mg·L-1IBA,对于增殖壮芽为DCR+1.0 mg·L-16-BA+0.4 mg·L-1NAA.[结论]广西桂林种源银杉整体诱导率和增殖率相比广西金秀种源高.DCR培养基对银杉愈伤组织和不定芽诱导具有显著促进效果,1/2 MS培养基对不定根诱导具有显著促进效果.6-BA既可诱导银杉愈伤组织和又可诱导不定芽,NAA和IBA组合可诱导出银杉不定根,6-BA和NAA组合可对银杉不定芽进行增殖壮芽.

    银杉濒危物种成熟胚愈伤组织不定芽诱导植株再生

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    半胱氨酸蛋白酶CfAtg4在油茶果生刺盘孢中的功能分析

    郭树峰郭源陈妍李河...
    65-72页
    查看更多>>摘要：[目的]揭示半胱氨酸蛋白酶CfAtg4在油茶果生刺盘孢中的生物学功能,为油茶炭疽病新型防控药剂的开发提供候选靶标位点.[方法]通过Overlap PCR构建CfATG4基因敲除片段,利用同源重组原理和PEG介导的原生质体转化法获得敲除突变体和回补菌株;测定野生型、突变体、回补菌株对自噬诱导剂雷帕霉素的敏感性,通过倒置荧光显微镜观察饥饿诱导前后自噬小体数量评价自噬发生程度,采用蛋白免疫印迹试验验证显微观察结果;测定野生型、突变体、回补菌株的生长速率、分生孢子产量、致病力、孢子萌发、附着胞形成以及对外界胁迫敏感性.[结果]1)果生刺盘孢CfATG4基因敲除突变体ΔCfatg4对雷帕霉素更敏感,自噬小体数量显著少于野生型,ΔCfatg4突变体饥饿诱导前后均不能降解自噬标记蛋白GFP-CfAtg8,自噬作用丧失.2)通过生物学表型分析发现,突变体ΔCfatg4在不同营养条件培养基上生长速率减缓,气生菌丝减少;ΔCfatg4突变体产孢量显著减少,在油茶叶片上致病性丧失,且无法穿透玻璃纸.3)突变体ΔCfatg4孢子萌发率和附着胞形成率显著降低.4)突变体ΔCfatg4对盐胁迫(NaCl、KCl)更耐受,对细胞壁完整性胁迫剂SDS更敏感,对CR更耐受;突变体ΔCfatg4在氧化环境(H2O2)下更敏感,在还原环境(DTT)下更耐受.[结论]半胱氨酸蛋白酶CfAtg4介导的自噬参与调控油茶果生刺盘孢生长发育、产孢、附着胞形成、外界胁迫应答和致病过程.

    油茶果生刺盘孢半胱氨酸蛋白酶Atg4致病力

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    绿洲农田防护林树干水分传输的方位差异

    陈帅党宏忠赵英铭黄雅茹...
    73-80页
    查看更多>>摘要：[目的]对栽植于渠道旁的绿洲农田防护林树干向、背渠两侧边材液流速率进行定位观测和比较,明确特殊立地条件下树干边材水分传输的方位差异,为提高利用液流估算树木蒸腾精度提供科学依据.[方法]以乌兰布和沙漠绿洲农田防护林的 3种杨树(小美旱杨、新疆杨和北抗杨)为研究对象,采用有 8个监测位点的热场变形液流测定技术同步监测和对比树干向渠和背渠 2个方位的边材液流速率.[结果]边材液流速率在向渠侧(JQ-side)显著高于背渠侧(JNQ-side)(P<0.01),且 3个树种表现一致.观测期内,小美旱杨、新疆杨和北抗杨的JQ-side为JNQ-side的 1.83倍(R2=0.90)、1.40倍(R2=0.71)和 3.55倍(R2=0.71),典型晴天的JQ-side日峰值平均值分别可达 3.38、2.47和 5.35 cm·h-1,午间前后,树干向、背渠两侧边材液流速率差异最大.JQ-side和JNQ-side均表现出随边材深度而递减的显著变化,其中向渠侧边材各位点(1.5～7.5 cm)的液流速率均显著高于背渠侧相应位点(P<0.01),该径向变化规律在每个树种不同方位均表现出一致性,可通过负指数函数较好拟合(R2>0.98).[结论]灌渠引起绿洲农田防护林树干向、背渠两侧边材的水分传输产生显著差异,但并不改变各方位的径向变化格局.

    农田防护林液流方位差异径向变异灌渠

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    内蒙古大兴安岭林火发生概率及驱动因素在1987年森林大火重大历史事件前后的差异

    周庆张恒赵鹏武周勇...
    81-94页
    查看更多>>摘要：[目的]分析内蒙古大兴安岭林火发生概率及驱动因素在1987年森林大火前后的差异,了解重大历史事件对林火防控的影响,为未来重大事件发生背景下的林火管理与防火资源合理配置优化提供理论支撑.[方法]基于 1980-2018年(39年)内蒙古大兴安岭历史火灾数据,以对我国森林火灾防控有重大影响的 1987年森林大火为分界线,采用逻辑斯蒂回归(LR)和增强回归树(BRT)2种林火预测模型对 1987年森林大火发生前、发生后和所有年份 3个时期的林火发生概率和驱动因素进行分析和比较,同时计算各旗(县)低、中、高 3个火险等级的面积,判读不同时期的林火驱动因素和火险变化差异.[结果]1)无论用所有年份还是用 1987年前和 1987年后的数据建模,BRT模型预测精度均高于LR模型,虽然LR模型预测精度略低,但也可以满足预测需求;2)2种林火预测模型对 3个时期的预测准确率均表现为所有年份>1987年后>1987年前,说明在样本数据量足够的情况下,以 1987年森林大火为分界线并未提高预测精度,利用所有年份数据建模具有较高可信度;3)气候因素在不同时期均为影响林火发生的主导因素,尤其要关注火灾发生前一年秋季防火期的相关气象指标(平均/最高气温、平均/最高地表温度、日照时数);4)3个时期的火灾中高风险区发生明显变化,内蒙古大兴安岭东部(鄂伦春自治旗东南部、莫力达瓦达斡尔族自治旗大部及阿荣旗中部)3个时期均有较高火灾风险,北部原始林区(额尔古纳市北部)1987年前中高风险区很少,1987年后中高风险区显著增多.导致火灾发生的原因 1987年前主要是人为因素,1987年后有关政策和法规的制定使人为因素引发的森林火灾减少,但雷击火次数有所增加.[结论]1987年森林大火重大历史事件的发生使我国森林防火政策发生巨大变化,影响内蒙古大兴安岭林火发生概率及驱动因素的主导因素由人为因素转变为自然因素(雷击火).

    大兴安岭重大历史事件1987年森林大火预测精度驱动因素

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