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生态学杂志
中国生态学学会
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中国生态学学会

孙铁珩

月刊

1000-4890

cje@iae.ac.cn

024-83970394

110016

沈阳市文化路72号

生态学杂志/Journal Chinese Journal of EcologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由中国生态学会主办的学术期刊，也是全国中文核心期刊。读者对象为从事生态学、生物学、地学、林农牧渔业、海洋学、气象学、环保、经济、卫生和城建部门的科研、教学、科技工作者、有关决策部门的科技管理人员及大中专院校师生和中学教师。主要刊登具有创新性和生态学研究论文、专题的综述和评论、研究方法和新技术的应用、学术讨论与争鸣、国内外学术消息和动态、生态学论坛和生态学新书刊介绍等。
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    不同火控制政策下森林可燃物处理对大兴安岭林火情势的影响

    贺涵常禹刘志华熊在平...
    305-313页
    查看更多>>摘要：随着气候变暖，近年来灾难性森林火灾频发，给森林资源和人们的生命财产造成重大威胁，如何降低森林火险是森林管理中需要面对的热点问题。本研究利用空间直观森林景观模型LANDIS模拟大兴安岭森林可燃物处理对林火情势的影响。根据两种火控制政策(现行灭火和不灭火)下是否进行可燃物处理，设计了 4种模拟预案，其中可燃物处理预案包含9种可燃物处理方案，对应不同的可燃物处理方法(粗可燃物物去除、计划火烧、粗可燃物去除+计划火烧)、处理频率(低、中、高)和处理面积(大、中、小)。通过对火烧面积、不同强度火烧面积等进行评价，最终确定适合大兴安岭地区的森林管理方案。结果表明:长期灭火，使森林可燃物大量堆积，发生高强度火灾概率增加;在两种火控制政策下进行森林可燃物处理都可以减少高强度林火的面积，从而降低森林火险，但是，由于两种火控制政策下粗、细可燃物累积情况不同，在自然火情景下，频发的森林火灾导致细可燃物累积量少，每20年对10％的面积进行粗可燃物去除即可有效降低森林火险，但此处理方案在灭火情景下效果较差;最终确定适合于大兴安岭地区的森林管理方案为每20年对10％的面积进行一次粗可燃物去除+计划火烧处理，并继续实施灭火政策。本研究可以为大兴安岭地区的林火管理提供科学依据。

    灭火可燃物处理LANDIS模型大兴安岭火势

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    赣南地区森林可燃物分类及其火行为预测

    巫清芸吴志伟林世滔李顺...
    314-324页
    查看更多>>摘要：森林可燃物模型可以对具有巨大变异性的可燃物进行综合描述，是建立林火模拟系统和进行林火行为预报和模拟的基础。本文从潜在林火行为的角度出发，依据可燃物的关键参数，利用系统聚类方法对可燃物分类并进行火行为预测，最终建立赣南地区标准森林可燃物模型。结果表明:坡度不变条件下，不同可燃物的蔓延速率、火焰长度随着风速的增加而上升;可燃物对坡度和风速敏感，火线强度随之增大而增加。赣南地区可建立4个标准可燃物模型，代表性植被类型分别为毛竹林(模型FL-Ⅰ)、马尾松林(模型FL-Ⅱ)、针叶(马杉)、针阔(马杉木)混交林和杉木林(模型FL-Ⅲ)以及木荷林和阔叶林(木枫)混交(模型FL-Ⅳ)。不同可燃物林火行为的预测结果以及4个标准可燃物模型的地表和垂直结构特征可为林火管理提供帮助。

    森林可燃物可燃物分类可燃物模型潜在火行为赣南地区

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    林火对云南松林地表可燃物负荷量及区域碳排放量的影响

    索奥丽杜建华高钰王忆文...
    325-332页
    查看更多>>摘要：云南松是我国西南林区典型易燃针叶树，研究林火对云南松林地表可燃物负荷量及火烧后碳排放量的影响，对可燃物管理及区域碳平衡维持提供科学依据。本研究以四川省西昌市2020年3月30日云南松林火烧迹地为对象，设置不同火烧强度(轻度、中度、重度)和对照(未火烧)样地，分析不同火烧强度下地表可燃物负荷量的变化以及地表可燃物负荷量与环境因子之间的相关关系，通过乔木层、凋落物层及地表有机质层可燃物负荷量损失程度计算可燃物燃烧效率，进而计算不同组分可燃物的碳排放量。结果表明:(1)不同火烧强度下云南松林各类型地表可燃物负荷量均存在显著差异(P＜0。05)，地表可燃物总负荷量具体表现为:重度火烧(50。94 t·hm-2)＞对照样地(41。08 t·hm-2)＞中度火烧(37。40 t·hm-2)＞轻度火烧(28。83 t· hm-2);(2)冗余分析结果表明，林分因子中，烧死木百分比、熏黑高度与树高的比值对灌木和草本可燃物负荷量的解释量较大;地形因子中，坡向对地表可燃物负荷量的解释量大于坡度和海拔;(3)云南松林乔木层、凋落物层、地表有机质层可燃物碳排放量在不同火烧强度样地间均存在显著差异(P＜0。05)，碳排放量分别为23451。30、8322。86、5244。74 t，此次森林火灾碳排放量为37018。90 t。

    火烧强度云南松可燃物负荷量碳排放量冗余分析

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    福建省主要乔木树种森林可燃物元素含量与燃烧释放PM2.5中元素含量相关性分析

    郑陈悦林海川詹笑宇黄紫颜...
    333-341页
    查看更多>>摘要：探究森林可燃物与燃烧产生的细小颗粒物(PM2。5)中的元素含量及其相关性，以揭示林火过程中各元素迁移轨迹，为理解森林火灾对环境化学元素含量和生态系统物质循环的影响提供重要依据。以马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、大叶桉(Eucalyptus robusta)和香樟(Cinnamomum cam-phora)的树枝、树叶以及树皮3个不同部位器官为研究对象，采用自主设计的模拟燃烧装置进行室内阴、明燃两种不同燃烧状态模拟燃烧，测算5种常量元素Mg、Al、P、K、Ca及7种微量元素Na、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn的含量，同时比较阴、明燃情况下排放PM2。5中元素含量的差异，并分析森林可燃物自身元素含量与各元素排放因子的相关性。结果表明:森林可燃物中常量元素Mg、K、Ca和微量元素Zn含量高，森林可燃物元素含量针叶树高于阔叶树，不同器官元素含量差异显著;燃烧释放PM2。5中Mg、K、Ca、Zn排放因子较高，Cu次之，Cr最少，常量元素高于微量元素;不同燃烧状态下对排放因子也存在一定的影响，普遍表现为明燃大于阴燃;不同燃烧状态下，各器官释放PM2。5与自身元素含量的比值中，Cu元素最高，其他元素占比范围在0～0。09％;森林可燃物与PM2。5的元素间相关性较大，相关水平达0。700～0。999。不同森林可燃物器官燃烧释放烟气及PM2。5存在差异，且森林可燃物自身与燃烧释放颗粒物PM2。5具有较强的相关性。

    森林可燃物PM2.5燃烧状态林火

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    滇中云南松林地表可燃物含水率预测模型

    高仲亮王何晨阳魏建珩曹宇飞...
    342-351页
    查看更多>>摘要：云南松针叶富含油脂，防火期含水率低，是滇中地区林火主要地表可燃物。在2020年防火期持续采集滇中地区云南松林地表可燃物含水率数据，使用相关性分析、公因子方差、膨胀系数和多重预测回归模型，探究地形、气象、林分等因子与含水率的关系，利用离差标准化法调整模型系数及完成模型精度评价。结果表明:云南松林地表可燃物含水率影响因子排序为温度＞湿度＞风速＞坡向＞郁闭度＞坡度＞海拔＞风向，坡向、林分郁闭度指标方差膨胀系数VIF＞10，存在共线性;因此选择温度、湿度、风速、坡度、海拔构建含水率预测回归模型E1，k、s、g代表云南松枯枝、松针和小灌枯枝-枯草，Yk1、Ys1、Ys1平均拟合度为74。35％，平均误差率为32。06％，误差率偏高。以强相关(r＞0。70)因子温度、湿度、风速为自变量重构含水率预测增强回归模型E2，其Yk2、Ys2、Yg2平均拟合度为83。99％，平均误差率为17。09％，其拟合度、误差率均优于E1。在E2基础上选择具有现实意义的弱相关性因子坡向、坡度、海拔、郁闭度为调整因子，并运用离差标准化法转化为系数，构建含水率预测系数校正回归模型E3，其Yk3、Ys3、Yg3平均拟合度89。72％，平均误差率为8。48％。E3精度优于E1、E2，其 Yk3、Ys3、Yg3拟合优度分别提升 9。69％、2。11％，4。84％、10。77％，8。41％、4。33％，误差率降低 15。65％、6。89％，11。24％、13。69％，18。01％、5。24％。增加校正系数可提高模型预测精度，同时模型因子易获取，便于林火管理者野外快捷、精准、实时预测滇中云南松林地表可燃物含水率，为林火防控提供技术支持。

    云南松地表可燃物含水率预测模型系数校正

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    林火对长白落叶松林群落物种组成及结构特征的短期影响

    贾翔金慧王超赵莹...
    352-361页
    查看更多>>摘要：本研究对长白山自然保护区长白落叶松林火烧迹地植物群落进行了两期调查，以明确林火干扰对该群落物种组成、径级结构及优势树种空间分布格局的短期影响。结果表明:(1)未受林火干扰的对照林分有14个乔木树种，火烧1年后的长白落叶松林有6个乔木树种，火烧4年后仅剩下4种。(2)未受林火干扰林分的群落径级结构呈偏倒"J"型分布，而火烧迹地均大致呈正态分布。不同径级优势种(长白落叶松和白桦)的抗火干扰能力表现出相似规律，都为大径级＞中径级＞小径级。(3)未受林火干扰林分中，各径级长白落叶松和白桦在0～25m尺度上均基本表现为随机分布。而林火干扰1年后的长白落叶松的小径级(DBH＜11 cm)在小尺度(r＜12m)上表现为聚集分布，在大尺度上(12 m＜r＜25 m)表现为随机分布;中径级(11 cm≤DBH＜21 cm)在0～25 m尺度上表现为聚集分布，大径级(DBH≥21 cm)则表现为随机分布;而白桦的中、大径级在0～25 m尺度上均表现为随机分布。林火干扰4年后，长白落叶松小径级和大径级的空间分布格局与火烧1年后分布格局相似，而中径级则在小尺度上表现为聚集分布，在大尺度上表现为随机分布;白桦的中径级基本呈聚集分布。本研究探明了火干扰后长白落叶松林的短期动态变化，为区域森林恢复与管理提供了指导意义。

    长白落叶松林火烧迹地重要值径级结构点格局分析

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    计划火烧对红松人工林细根生物量的影响

    孙龙胡春雨胡同欣
    362-371页
    查看更多>>摘要：细根作为植物重要的功能器官，是植物和土壤养分传输的重要通道。计划火烧是重要的营林方式。研究计划火烧对细根生物量的影响，将有助于深入了解植物群落组成和生态系统的地下竞争作用。本研究以鹤岗红松人工林为对象，设置对照和火烧两种样地，于2018年11月初开展计划火烧，利用内径7 cm的土壤钻进行细根和土壤的采集，样品分为0～10和10～20 cm上、下两层，测得细根生物量组成变化，分析计划火烧后土壤性质变化以及细根生物量的主要影响因子。结果表明:计划火烧后上、下层活细根生物量分别显著减少5。7％～16。3％和6。1％～12。4％，上、下层死细根生物量分别显著增加8。5％～17。4％和5。1％～14。1％。计划火烧后乔木上、下层细根生物量分别显著减少17％和10％，草本上、下层细根生物量分别显著增加14％和9％。此外，计划火烧显著增加上、下层吸收根生物量与运输根生物量的比例5。7％～12。9％和4。2％，提高吸收根在细根中所占的比例。计划火烧前后细根生物量对土壤因子做出不同的响应。根据RDA分析可知，计划火烧后的细根生物量主要受土壤温度、含水率和铵态氮含量影响。温度升高促进细根生物量的增加，乔木和草本吸收根生物量与土壤含水率呈显著正相关。乔木吸收根生物量与铵态氮含量呈显著正相关。综上所述，红松人工林细根生物量在植物生活型、细根功能类型组成和土壤影响因子上对计划火烧做出响应。本研究揭示了计划火烧对红松人工林细根生物量的影响，为合理开展计划火烧提供理论支持。

    计划火烧细根生物量土壤理化性质功能类型影响因子

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    火干扰对森林土壤氮素循环与转化的影响研究进展

    胡同欣丁海磊孙龙
    372-382页
    查看更多>>摘要：森林火灾是森林生态系统最重要的干扰因素之一，林火的发生改变了森林土壤生态环境，影响着土壤氮素循环与转化的生物与非生物因子，对土壤氮库以及氮素循环过程有着重要影响。阐明火干扰下森林土壤氮组分的变化特征，对于理解森林土壤氮素循环与转化对火干扰的响应机理至关重要。而现有关于火干扰对土壤氮素循环与转化的影响研究结果还不尽一致，其影响机制尚不明晰。笔者通过查阅大量相关文献，重点论述了火干扰对土壤氮循环中氮素损失、氮素固持、氮矿化、反硝化和气态氮排放等关键过程的影响，以及火干扰对土壤氮素循环与转化的影响机制，认为土壤氮素循环与转化的特征主要受到火烧因子(火烧强度、火烧频率、火烧后恢复时间、火后恢复方式、火后产物黑碳和灰分)、植被类型及土壤性质3个方面的影响，并从火干扰对土壤氮循环的影响机制、火干扰对土壤氮素循环的长期影响、火干扰后产物对土壤氮素循环影响等3个方面进行探讨与展望，以期深入了解火干扰下土壤氮素循环的特征。

    火干扰森林土壤植被类型氮循环氮素转化

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    干旱-复水对红砂幼苗各器官非结构性碳水化合物的影响

    王雲霞单立山解婷婷马静...
    383-394页
    查看更多>>摘要：探究干旱-复水条件下荒漠植物各器官非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates，NSCs)的动态变化特征对揭示植物抗旱生理机制具有重要意义。以2年生复苏植物红砂为研究对象，通过盆栽称重控水法模拟干旱胁迫，设置适宜水分(AD)、轻度(MD)、中度(SD)和重度(VSD)水分胁迫，测定了干旱胁迫历时0、15、30、45、60d以及复水15 d各器官NSCs含量。结果表明:(1)干旱胁迫下NSCs随胁迫时间的增加而增加，其中，地上部分蔗糖和葡萄糖含量在60 d时达到显著水平，地下根系在30 d时达到显著水平。(2)可溶性糖在茎中升高而叶中降低(0～30d)，各器官中可溶性糖转化为叶和根系的淀粉(30～45 d)，叶和根系淀粉转化为各器官中可溶性糖(45～60 d)。(3)复水后NSCs各组分含量在各器官中均降低，叶和茎恢复指数较粗根和细根大;在轻度胁迫下蔗糖和果糖恢复指数较大，重度下葡萄糖、可溶性糖和淀粉恢复指数较大。综上所述，干旱胁迫下红砂幼苗通过NSCs含量增加提高抗旱能力且根是干旱信号的优先感知器官，同时红砂通过调节不同时期可溶性糖和淀粉相互转化来抵御干旱胁迫，复水后红砂幼苗各器官通过不同程度恢复来修复干旱时产生的栓塞损伤，提高红砂抗旱性。

    干旱复水红砂单糖非结构性碳水化合物

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    特大干旱后美国德克萨斯州东部国家森林碳动态及其驱动因素

    闫明刘晓宇刘志萍刘青青...
    395-406页
    查看更多>>摘要：美国德克萨斯州在过去20年中经历了多次干旱，其中2011年特大干旱是有气象记录以来强度最大的一次。本研究利用美国森林清查(FIA，forest inventory and analysis)近20年(2001-2018年)4个完整周期的数据，研究了德克萨斯州东部的4个国家森林(national forest)中264个样地受干旱影响的林分碳损失，分析了大旱前后清查周期水平和年度水平上林分碳储量的时空变化。采用随机森林模型(random for-ests)解释并预测干旱(干旱强度、干旱长度)和林分因子(林分密度、树木基面积和林分年龄)对碳损失率的影响。结果表明:特大干旱导致森林的碳损失显著增加，且随着干旱强度的增加有上升趋势。其中旱后第9周期的干旱造成的碳损失明显增加(91。45 t)，是旱前第8周期碳损失的2倍。在林地起源、胸径、树高和树木种组4个分类标准中，干旱期的碳损失随干旱程度的增加而均有所增加。相较于人工林(2。9％)，天然林碳损失率较大(7。4％);胸径较小(2。54 cm≤胸径＜12。7 cm)和树高较低(树高≤15 m)的树木碳损失率较大，分别为18。7％和7。9％;松树的碳损失率最小(5。1％)，具有较强的耐旱性。在不同森林类型中，松树林受特大干旱影响较小，碳损失率最低(5。5％)。随机森林模型的结果显示，干旱强度(标准化降水蒸发指数，SPEI)对碳损失率的影响最大(相对重要性为9。2％)(P＜0。01)，干旱长度相对重要性为8。1％(P＜0。05)，林分密度、树木基面积和林分年龄的相对重要性分别为4。4％、3。0％和1。3％。相对于林分因子，干旱是碳损失率的主要驱动因素，当SPEI＜-1。2时，碳损失率随干旱强度的增加而上升;当干旱长度＜2。2或＞11。0月时，碳损失率较大。本研究揭示了林分碳储量受干旱影响的动态变化及其驱动因素，为可持续碳林业经营规划和管理提供数据参考。

    碳储量干旱碳损失国家森林德克萨斯州

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