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期刊信息/Journal information
应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所
应用生态学报

中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

韩兴国

月刊

1001-9332

cjae@iae.ac.cn

024-83970393

110016

辽宁省沈阳市文化路72号

应用生态学报/Journal Chinese Journal of Applied EcologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中国生态学会和中科院沈阳应用生态研究所主办，国内外公开发行的综合性学术期刊。主要报道生态科学诸领域在应用基础研究方面具有创新的研究成果，交流基础研究和应用研究的最新信息。主要包括森林生态学、农业生态学、草地牧业生态学、渔业生态学、自然资源生态学、景观生态学、全球生态学、城市生态学、污染生态学、化学生态学、生态工程学、恢复生态学等。
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    东北温带森林20种乔木树种叶片干旱容忍性特征

    王乐乐周正虎金鹰王传宽...
    1-8页
    查看更多>>摘要：全球范围内干旱频率和强度的增加严重影响树木生长,甚至导致森林大面积死亡.压力-容积(PV)曲线能够反映树木对干旱的容忍能力,但在局域尺度上尚未确定哪个PV曲线参数具有最优指示性.通过测定东北温带森林20种主要树种(包括16种被子植物和4种裸子植物)的PV曲线性状,包括质壁分离时的相对含水量(RWCt1p)、失膨点叶水势(TLP)、饱和含水时的叶渗透势(π0)、细胞弹性模量(ε)、叶水容(Cleaf)及叶结构性状(比叶面积和叶密度),研究局域尺度上叶片耐旱性的最佳指示性状,并分析叶片PV性状与结构性状间的相关性.结果 表明:被子植物的RWCtlp显著大于裸子植物,但其Cleaf显著小于裸子植物,这表明用RWCtlp和Cleaf可以指示东北温带森林不同功能型树种间耐旱性的大小.在被子植物中,TLP和π0与叶密度呈显著负相关,且均与比叶面积呈显著正相关;而ε与比叶面积呈显著负相关.然而,裸子植物PV曲线性状与叶结构性状之间呈现与被子植物完全相反的趋势.裸子植物与被子植物树种之间PV曲线性状与叶结构性状关系的差异,可能归因于二者采取不同的干旱响应和适应策略.

    压力-容积曲线耐旱性叶水力性状膨压损失点温带森林

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    人工神经网络与相容性生物量模型预测单木地上生物量的比较

    梁瑞婷王轶夫邱思玉孙玉军...
    9-16页
    查看更多>>摘要：森林生物量是林业生产经营和森林资源监测的重要指标,为探索高效低偏的单木生物量估测方法,引入人工神经网络.本研究采用黑龙江省东折棱河林场的101株长白落叶松地上生物量数据,基于不同变量(胸径、树高、冠幅)组合建立了4个聚合模型体系(AMS),采用加权回归消除模型的异方差.然后,基于最优的变量组合建立人工神经网络(ANN)生物量模型,并采用留一交叉验证法对模型进行检验,比较两种生物量估测方法的精度.结果 表明:仅基于胸径一个变量的生物量模型已经能较准确地估测生物量,引入树高和冠幅因子能进一步提高模型精度,最优模型体系为AMS4.通过两种方法建立的生物量模型都能较准确地进行估测,各组分生物量的决定系数(R2)均高于0.87.相比AMS4,人工神经网络模型系统中,树叶生物量模型的R2高了约0.05,其余各器官也高了0.01左右.此外,均方根误差(RMSE)等指标明显更小,树干和地上生物量的RMSE分别减小了2.135和3.908 kg,模型的检验指标如平均相对误差(MRE)等也表现更优.总体来看,人工神经网络(ANN)是一种灵活可靠的生物量估计方法,估测林木地上生物量或单独某器官生物量时,ANN模型是值得考虑的替代方法.

    人工神经网络相容性模型似乎不相关回归地上生物量

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    辐射变化对中亚热带杉木人工林净CO2交换的影响

    彭丽赵仲辉项文化邓湘雯...
    17-24页
    查看更多>>摘要：太阳总辐射是影响森林生态系统碳交换的重要因子.为认识辐射变化对杉木人工林碳交换的影响,本研究利用开路式涡度相关系统和气象梯度观测系统测得的CO2通量和气象因子长期定位监测数据,用晴空指数(kt)表示太阳辐射情况,分析了kt对中亚热带杉木人工林生长季(4-10月)净C02交换(NEE)的影响.结果 表明:晴天时的太阳总辐射通常上午高于下午,杉木林NEE则上午低于下午,NEE的这种差异在太阳高度角为50°左右时达到峰值;在中等kt(0.42～0.52)时,杉木人工林生态系统的碳吸收最强,不同高度角区间内10年平均最大NEE相对变化范围为11.0％～29.4％,其中最小和最大临界值分别出现在太阳高度角区间35°～40°和45°～50°;有云存在的中等kt时,杉木林生态系统碳吸收和漫射光合有效辐射达到最大,后者可能是前者产生的主要原因.有云存在时的中等辐射条件对杉木人工林的NEE有促进作用,使碳吸收达到最大.

    漫射光合有效辐射净生态系统碳交换晴空指数涡度相关法

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    短期铵态氮与硝态氮配施对刨花楠幼苗生长及叶片性状的影响

    杨婷钟全林李宝银程栋梁...
    25-32页
    查看更多>>摘要：林木对不同形态氮素具有选择性吸收特征,铵态氮和硝态氮是植物吸收的主要氮素形态.为了明确刨花楠对铵态氮和硝态氮的吸收差异,采用盆栽试验方法,以铵态氮和硝态氮为氮源,以1年生刨花楠实生苗为研究对象,以当地山地红壤为基质,设置了7种不同的铵硝比配施添加试验,研究氮素形态和配比对刨花楠幼苗生长和叶片性状的影响.结果 表明:不同铵态氮∶硝态氮(简称铵硝比)配施4个月后刨花楠幼苗的地径相对生长速率(GD)、株高相对生长速率(TH)和生物量相对生长速率(RGR)均相差不明显,但以铵硝比为5∶5处理相对较高;短期内刨花楠幼苗并没有对铵态氮和硝态氮的吸收存在明显的偏好性,但铵硝比过低时极不利于其生长.不同铵硝比配施对刨花楠幼苗叶片的叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶相对含水率(LRWC)、净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率(WUE)和光合氮利用效率(PNUE)均具有显著影响,其中LA、SLA、Pn 、WUE和PNUE以铵硝比为1∶9处理最高,铵硝比为9∶1处理最低;叶片的LDMC、叶组织密度(LTD)、LRWC和Ci则相反,以铵硝比为1∶9处理最低.不同铵硝比配施对刨花楠叶片的氮(LN)和磷含量(LP)的影响虽不明显,但均以铵硝比5∶5处理较高.经不同铵硝比配施处理后的刨花楠幼苗GD、TH和RGR与SLA呈显著负相关,GD和RGR与PNUE呈显著负相关.研究结果可为刨花楠苗期精准养分管理与高效培育技术制定等提供理论依据.

    铵态氮硝态氮生长叶片刨花楠

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    土壤酶计量揭示了武夷山黄山松林土壤微生物沿海拔梯度的碳磷限制变化

    林惠瑛周嘉聪曾泉鑫孙俊...
    33-41页
    查看更多>>摘要：了解土壤胞外酶活性和酶计量的变化对评估山地生态系统土壤养分有效性和微生物的营养限制状况具有重要意义.然而,亚热带山地森林土壤微生物的营养限制状况对海拔梯度变化的响应及其驱动因素尚不清楚.本研究以武夷山不同海拔(1200～2000 m)黄山松林为对象,测定了土壤基本性质、微生物生物量以及与碳(C)、氮(N)、磷(P)循环相关的酶活性.通过分析土壤酶计量比、矢量长度(VL)和矢量角度(VA),探究土壤微生物的能量和营养相对限制状况及其关键调控因素.结果 表明:随海拔升高,β-葡糖苷酶(BG)活性呈现增加的趋势,而β-N-乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(AcP)活性以及(NAG+LAP)/微生物生物量碳(MBC)和AcP/MBC则相反;酶C/N、酶C/P、酶N/P和VL随海拔升高而增加,而VA则降低,表明微生物受P限制程度在低海拔处较高,而C限制在高海拔处较高.此外,可溶性有机C和微生物生物量P是不同海拔土壤微生物能量和营养相对限制状况的关键调控因素.本研究结果可为土壤C、N、P有效性与微生物的能量和营养相对限制状况对海拔梯度的响应提供理论依据,有利于提高我们对亚热带山地森林生态系统土壤生物地球化学循环过程的理解.

    海拔梯度土壤胞外酶酶计量养分限制

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    氮添加对三峡库区马尾松-栓皮栎混交林土壤微生物生物量和酶活性的影响

    王丽君程瑞梅肖文发孙鹏飞...
    42-50页
    查看更多>>摘要：选择三峡库区的马尾松-栓皮栎混交林,分析不同浓度氮添加(0、30、60、90 kg N·hm-2·a-1)对土壤微生物生物量、酶活性和养分含量的影响,为在大气氮沉降持续增加的背景下预测该地区森林土壤碳动态提供科学依据.结果 表明:各氮添加处理下土壤有机碳、全氮和微生物生物量碳、氮、磷均显著提高,土壤pH值下降,全磷含量无显著变化.氮添加提高了各季节土壤中β-1-4葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、酸性磷酸酶、N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和过氧化物酶的活性,但抑制了多酚氧化酶的活性.土壤氧化酶活性存在显著的季节差异,其中过氧化物酶活性在5月、8月较高,多酚氧化酶活性在8月最高.土壤酶活性与土壤含水量、养分含量及微生物生物量碳、氮、磷存在显著的相关性,酶活性变化是多因子综合作用的结果.冗余分析表明,全氮和微生物生物量碳是驱动土壤酶活性的主要环境因子.氮沉降的持续增加会导致土壤酸化,同时也促进了当地马尾松-栓皮栎混交林土壤有机碳的周转和养分循环.

    氮添加酶活性微生物生物量马尾松-栓皮栎混交林三峡库区

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    氮磷共限制青藏高原高寒草甸生态系统碳吸收

    李文宇张扬建沈若楠朱军涛...
    51-58页
    查看更多>>摘要：随着人类活动加剧,青藏高原高寒草地面临外来资源输入的威胁,而外源资源输入如氮、磷、钾(N、P、K)及其交互作用如何影响高寒草地生态系统碳循环尚不明确.本研究在藏北高寒草甸进行了连续3年N、P、K元素交互的添加试验,测定群落盖度和生态系统碳交换等数据,旨在阐明资源添加对高寒草甸生态系统碳交换过程的影响.结果 表明:在植物生长季,高寒草甸生态系统总体表现为碳汇,对照下NEE均值为-13.0 μmol·m-2·s-1.单独添加N、P、K对生态系统净CO2交换(NEE)、生态系统呼吸(ER)和总生态系统生产力(GEP)等碳通量组分均无显著影响;在NP、NPK组合添加下NEE显著增加了95.3％和63.9％,GEP显著增加了45.5％和33.0％,而ER没有显著改变.NP、NPK组合添加主要通过提高植物群落盖度和影响生态系统水分利用效率提高NEE和GEP,其中植物群落盖度分别提高了18.1％和21.4％.NP资源添加提高了高寒草甸生产力和自养呼吸,但同时可能导致土壤酸化,抑制异养呼吸,二者相互抵消,从而没有改变ER.对于养分匮乏的高寒草甸,单独添加N、P、K和NK、PK组合添加没有改变生态系统碳交换,而NP组合添加提高了NEE和GEP,表明高寒草甸生态系统碳吸收过程可能受到N、P等多种养分资源的共同限制.

    碳交换共限制高寒草甸青藏高原

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    水分对林地和草地土壤氮初级转化速率的影响

    李平魏玮郎漫
    59-66页
    查看更多>>摘要：水分含量是与土壤氮转化相关微生物活性的重要影响因素.本研究以黑龙江省北安市的草地和林 地土壤为对象,通过室内培养试验,利用15N同位素标记技术和FLUAZ数值优化模型研究60％和100％田间持水量(WHC)条件下土壤氮初级矿化速率、初级固定速率、初级硝化速率和初级反硝化速率,以探讨土壤氮初级转化速率对水分含量变化的响应,阐明不同水分条件下土壤中氮的产生、消耗、保存机制及其生态环境效应.结果 表明:土壤水分变化不影响草地和林地土壤氮初级矿化速率和铵态氮固定速率,水分含量由60％ WHC增加至100％ WHC后显著增加了林地土壤的初级硝化速率,但对草地土壤的初级硝化速率没有显著影响.60％ WHC条件下草地和林地土壤的初级反硝化速率可以忽略不计,水分含量增加至100％WHC后土壤初级反硝化速率显著提高,且草地土壤的初级反硝化速率显著低于林地土壤.100％ WHC条件下林地土壤初级硝化速率与铵态氮固定速率比值(gn/ia)和N2O排放量均显著高于60％ WHC;100％WHC条件下草地土壤的N2O排放量显著高于60％ WHC,但两个水分条件下的gn/ia值无显著差异.表明短期内水分含量的增加可能会增加草地和林地土壤氮转化的负面环境效应,且对林地土壤的影响尤为显著.

    水分含量林地草地15N标记氮转化

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    放牧对黄土高原退耕草地土壤有机碳储量的影响

    马昕昕赵允格马宁李雯...
    67-75页
    查看更多>>摘要：放牧是影响草地土壤碳固存的重要因素.本研究选取黄土高原水蚀风蚀交错区西部、中部、东部地区及水蚀区,以各区20年以上退耕封禁地为对照,分析3个放牧强度下(羊粪球密度分别为0～10、10～20、＞20 ind·m-2)退耕草地0～20 cm土层土壤有机碳储量的分布特征,研究放牧及其强度对退耕草地土壤固碳效应的影响.结果 表明:放牧对交错区西部O～ 20 cm、东部0～10 cm,水蚀区0～5 cm土层土壤有机碳储量有显著影响,对交错区中部各土层均无显著影响;羊粪球密度0～10、＞20 ind·m-2强度的放牧使交错区西部O～ 20 cm土层土壤有机碳储量显著降低了34.8％～ 50.9％,而在其他3个区域,放牧对有机碳储量的影响较退耕封禁地差异不显著.在交错区东部,放牧强度是影响退耕草地土壤有机碳储量的主要因素,而其他3个区域有机碳储量主要受土壤理化性质和(或)枯落物生物量的影响.羊粪球密度10～20 ind·m-2强度的放牧对各区域退耕草地O～20 cm土层土壤有机碳储量无显著影响.

    放牧退耕还草土壤有机碳储量固碳干扰

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    黑龙江省6种乔木叶片热解特性及气体释放特征

    陈伯轩郭妍范佳乐李保中...
    76-84页
    查看更多>>摘要：森林可燃物是森林火灾发生的基础,地表死可燃物是森林可燃物的重要组成部分,研究地表死可燃物的热解特性和气体释放对探究森林火灾对大气环境和碳平衡的影响及森林火灾的预防和扑救具有重要意义.本研究对黑龙江省6种乔木(樟子松、红皮云杉、水曲柳、胡桃楸、蒙古栎和白桦)地表凋落的叶片进行热重分析和气体释放分析,探究森林可燃物的热解过程及燃烧性,分析了热解特征、热解动力学特征和气体释放特征,并基于热解参数对其燃烧性进行四维评价.结果 表明:研究区6种乔木叶片综纤维素热解开始的温度范围为143.31 ～ 180.48℃,结束的温度范围为345.04 ～ 394.38℃;木质素热解开始的温度范围为345.04～394.38℃,结束的温度范围为582.85～609.31℃.6种乔木叶片热解过程中综纤维素的热解影响了可燃物灰分含量及总热解的重量、温度.6种乔木叶片2个主要热解阶段的活化能分别为18.88～27.08和13.25～27.54 kJ·mol-1,指前因子分别为3.13～26.28和1.30～22.55 min～1,其中,红皮云杉、水曲柳、蒙古栎和白桦综纤维素热解阶段的活化能和指前因子大于木质素热解阶段,而樟子松和胡桃楸则相反.综纤维素热解阶段的CO、CO2释放量分别为535.16～880.11、7004.97～10302.05 mg·m-3,木质素热解阶段分别为240.31～1104.67、20425.60～33946.68 mg·m-3,综纤维素热解阶段释放的CO和CO2较少,重量损失却大于木质素热解阶段.6种乔木叶片的四维燃烧性排序中,点燃性最好的是白桦,剧烈性最强的是红皮云杉,持续性和消耗性最好的均是樟子松;点燃性与综纤维素的热解动力学参数呈显著正相关,持续性与木质素的热解动力学参数呈显著负相关.

    可燃物热重分析热解动力学气体释放燃烧性

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