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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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    密云水库上游油松人工水源涵养林林下植物多样性与土壤理化特性

    高军杨建英史常青公博...
    2305-2313页
    查看更多>>摘要：以密云水库上游丰宁县4种油松人工水源涵养林(油松×落叶松混交林、油松×蒙古栎混交林、油松×山杏混交林、油松纯林)为对象,研究林下植物多样性与土壤理化性质特征,分析林下植物多样性与土壤因子的相关关系.结果表明:4种人工水源涵养林林下植物群落组成结构差异显著,油松×山杏混交林林下植物群落物种组成最为丰富,绣线菊、虎榛子和披针薹草为主要优势种.从物种丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数来看,油松×山杏混交林林下整体植物多样性水平最高,灌木层和草本层植物多样性分别以油松×蒙古栎混交林和油松×山杏混交林最高.4种人工水源涵养林之间除全磷外其他各理化指标均差异显著,油松×山杏混交林土壤理化性质总体最优,油松×蒙古栎混交林最差.土壤毛管孔隙度、pH、有机质为灌木层植物多样性的主要影响因子,土壤pH、毛管持水量为草本层植物多样性的主要影响因子.营造油松×山杏混交林更有利于提高林下植物多样性并促进土壤改良,土壤pH、有机质、毛管孔隙度、毛管持水量为影响研究区林下植物多样性的主导土壤因子.

    水源涵养林混交林林下植物多样性土壤理化性质

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    冠层光谱组成对红松和蒙古栎幼苗生长和光合荧光特性的影响

    马靖然王亚楠常璐邓娇娇...
    2314-2320页
    查看更多>>摘要：本研究选择长白山阔叶红松林优势树种红松和蒙古栎幼苗为对象,研究其植株形态、生长和光合荧光特性对5种光谱处理的响应.结果表明:红松与蒙古栎的形态结构与生长主要受蓝光与紫外B区(UV-B)辐射调控.滤除蓝光后两种幼苗的植株叶面积比和相对生长速率均显著降低,而滤除UV-B辐射显著增加了红松的叶面积比和相对生长速率,分别上升了 41.8％和47.7％,降低了蒙古栎的株高、总叶面积和生物量积累.滤除UV-B辐射显著降低了 2种幼苗的光合荧光调节能力,红松的下降幅度较低,其非调节性耗散的量子产量(ΦNO)升高31.6％,反映光合荧光调节能力的ΦNPQ/ΦNO值降低37.5％.2个树种幼苗具有明显不同的光谱适应策略,蒙古栎幼苗偏向于利用光谱变化调整自身形态增加光捕获能力,而红松更注重调整光合荧光特征以提高碳同化效率.

    阔叶红松林光质生物量分配光合荧光特性表型可塑性

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    基于线性分位数混合效应的辽东山区红松冠幅模型

    佟艺玟陈东升冯健高慧淋...
    2321-2330页
    查看更多>>摘要：冠幅是反映单木生长状态及构建林木生长收获模型的重要变量.本研究以辽东山区大边沟林场10～55年生红松人工林为对象,基于66块固定样地的2763株红松的每木检尺数据,选取冠幅基础模型,采用再参数化的方法引入单木竞争指标(Rd),利用哑变量的方法引入了林分密度、林层变量,构建不同分位点(0.50、0.90、0.93、0.95、0.96、0.99)的冠幅分位数回归模型,并与传统方法进行比较,选取模拟林分最大冠幅的最优分位点.为反映林分中单木冠幅在林木个体之间的差异,建立了基于样地水平的最优分位点的线性混合效应分位数回归冠幅模型,分析各变量对单木冠幅的影响.结果表明:基于F统计检验,不同林分密度和林层的冠幅模型具有显著差异,在基础模型中引入林层、林分密度和竞争后,模型Ra2提高0.0104,均方根误差降低0.0115,均方误差降低为7.4％;与最小二乘法比较,分位数回归模型能够较好地模拟林分状态下的单木最大冠幅,并选出0.96分位点和0.93分位点作为上林层和下林层的分位数回归模型的最优分位点.引入混合效应的线性分位数回归模型的赤池信息准则、贝叶斯信息准则、HQ信息准则等评价指标优于传统分位数回归,参数标准误显著降低,混合效应的引入很好地解释了样地之间的差异.就上林层和下林层而言,林分密度越大,最大冠幅越小;相对直径越大,最大冠幅越大,其中林分密度对下林层的冠幅影响大于上林层,当林分密度足够大时,冠幅随着胸径的增大先增大后降低.本研究构建的基于混合效应的分位数回归模型能有效提高模型的拟合优度,今后可通过调控林分密度、适度抚育间伐等措施,实现对辽东山区红松人工林的科学营建和可持续发展.

    红松再参数化冠幅模型分位数回归混合效应

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    遮阴和干旱对白桦幼苗光诱导的气孔动力学影响

    赵霖玉李秧秧
    2331-2338页
    查看更多>>摘要：以黄土丘陵区演替早期种白桦的幼龄实生苗为材料,采用全光照和遮阴(光照为全光照的30％)以及正常水分(田间持水量的75％～80％)和干旱(田间持水量的40％～45％)处理,研究了遮阴和干旱下白桦幼苗光诱导的气孔动力学参数、气孔解剖特征、整株植物生长和水分利用的变化.结果表明:遮阴使气孔开放过程的滞后时间和响应时间显著增加0.8和1.8倍,气孔开放和关闭过程的响应速度显著降低82.2％和65.0％,气孔开放和关闭过程的响应幅度显著降低43.3％和56.9％;干旱使气孔开放过程的响应幅度显著降低43.9％、气孔关闭过程的响应速度显著降低33.0％;二者仅对气孔开放过程的滞后时间存在交互作用.白桦幼苗气孔关闭过程的响应速度与气孔密度和气孔指数呈显著正相关,其他气孔动力学参数与气孔解剖结构间无显著相关性.白桦气孔关闭过程中的响应速度与整株生物量、耗水量呈显著正相关,所有气孔动力学参数和整株水分利用效率间无显著相关性.遮阴和干旱对白桦光诱导的气孔动力学参数的影响与其对气孔解剖结构的影响有关,动态光下的气孔动力学参数可在一定程度上阐释白桦不同生境下生长的差异.

    白桦遮阴干旱气孔导度动力学水分利用

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    基于Landsat 8时间序列数据的翠岗林场森林类型划分

    董灵波梁凯富张一帆刘兆刚...
    2339-2346页
    查看更多>>摘要：探讨增强型植被指数(EVI)时间序列数据对提升森林类型识别精度的实际作用,可以促进光学遥感数据在森林资源调查和监测领域的深层次应用.以大兴安岭新林林业局翠岗林场为对象,以2014-2018年的20景Landsat 8 OLI时间序列数据、2017-2019年的56块固定样地数据和2016年二类调查数据为基础,运用随机森林算法,以光谱特征、纹理特征和EVI时间序列特征为基础构建6种不同的分类方案,实现翠岗林场森林类型的划分,并评估不同分类方案的精度.结果表明:落叶松林、白桦林、针阔混交林、针叶混交林和阔叶混交林的EVI值在非生长季(36-111日和287-367日)间差异较大,其间针叶混交林EVI值显著高于其他4种森林类型,而阔叶混交林EVI值始终低于其他4种森林类型;在生长季早期(111-143日),白桦林EVI值高于落叶松EVI值,可有效区分白桦林和落叶松林;在6种分类方案中,光谱特征+纹理特征+EVI时间序列特征的分类精度最高,其Kappa达到0.82、分类精度86.1％.对比结果表明,加入植被指数时间序列特征的总体精度比光谱特征的总体精度提高了 14.3％.因此,光谱特征、纹理特征及EVI时间序列特征组合下的随机森林算法能够对翠岗林场森林类型进行有效划分,具有良好的识别精度和可信度.

    时间序列数据大兴安岭森林类型随机森林算法

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    基于黄山松树轮重建华东天目山地区1809-2018年4-7月平均气温

    徐嘉睿王慧赵明水史逝远...
    2347-2355页
    查看更多>>摘要：利用浙江北部西天目山高海拔黄山松树轮样品,建立了 340年的整轮、早材和晚材宽度年表,根据子样本信号强度大于0.8的标准,确定年表的可靠时段为1810-2019年,通过对年表与气候要素进行相关分析,研究了树轮生长对气候的响应.结果表明:黄山松径向生长对气温的响应远高于对降水的响应.综合考虑原始序列和一阶差序列相关分析结果,发现早材宽度与上年生长季前期平均气温、平均最高气温显著相关,晚材宽度与上年5月和当年9月平均气温、平均最高气温显著相关.整轮响应时段与早材较为一致,但相关性较低.最优相关组合为早材宽度与上年4-7月平均气温.基于这一关系,重建了华东天目山地区1809-2018年4-7月平均气温,方差解释量达61.5％,原始序列和一阶差序列均通过分段检验.重建气温序列中的偏冷时段为1834-1964年,偏暖时段为1809-1833和1965-2018年.20世纪60年代以来,气温进入快速上升阶段,从低频趋势上看,20世纪80年代之后气温达到过去210年来的最高水平.空间相关分析表明,重建序列较好地代表了华东地区气温的变化情况,与华东地区的区域重建序列对比也具有较好的一致性.黄山松在华东地区古气候重建方面具有较大潜力.

    黄山松早材宽度晚材宽度气温

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    腾格里沙漠东南缘不同植被类型土壤种子库多样性

    孙瑜硕常选选张雪王磊...
    2356-2362页
    查看更多>>摘要：为探究荒漠地区不同植被类型土壤种子库动态与分布规律,揭示不同植被类型群落的植被演替趋势与多样性特征,以腾格里沙漠东南缘胡杨群落、柠条群落、赖草群落和沙蓬群落为对象,采集0～2、2～5、5～10、10～20cm 土层土样,研究土壤种子库特征及其与地上植被的关系.结果表明:4个植被类型的土壤种子库中共发现13种植物,隶属于3科12属,1、2年生草本植物种子占多数,藜科植物较多;土壤种子库密度较低,呈现柠条群落＞赖草群落＞胡杨群落＞沙蓬群落;种子库密度和植物种类整体随土壤剖面的加深而降低;综合Shannon指数、Simpson指数、Pielou指数和Patrick丰富度指数进行分析,土壤种子库物种多样性呈现胡杨群落＞赖草群落＞柠条群落＞沙蓬群落,柠条群落土壤种子库与地上植被相似性系数最高,沙蓬群落次之,胡杨群落和赖草群落最低.总体上,以胡杨群落为代表的乔木林较为稳定,以沙蓬群落为代表的沙地生态系统最为脆弱.

    生态恢复土壤种子库腾格里沙漠植被动态

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    森林草原过渡带持久土壤种子库沿降水梯度的格局

    卢正宽刘贺永蹇述莲徐丽...
    2363-2370页
    查看更多>>摘要：为了解全球气候变化背景下森林草原过渡带持久土壤种子库对未来降水减少的响应,本研究以呼伦贝尔森林草原过渡带为研究区域,沿降水梯度采集0～10 cm 土层的持久土壤种子库样本,研究种子库密度、物种组成、多样性及其与地上植被的关系,并利用结构方程模型研究年降水量对持久土壤种子库的直接影响及其通过地上植被和土壤有效氮、有效磷、土壤pH值产生的间接影响.结果表明:随着降水量的降低,种子库密度和物种丰富度有增加趋势,森林草原过渡带草地土壤种子库物种多样性高于森林.土壤种子库与地上植被相似性整体较低.结构方程模型结果显示,年降水量对种子库的密度和物种丰富度的总效应为负效应,标准路径系数为-0.051和-0.122.年降水量对种子库的密度和物种丰富度的直接效应为正效应,降水量通过土壤全氮对种子库密度和物种丰富度产生显著的间接正效应,通过土壤pH和土壤有效磷对种子库物种丰富度产生显著的间接负效应,通过土壤pH对种子库密度产生显著的间接负效应.气候变化下降水减少会改变植物应对风险的策略,森林草原过渡带的持久土壤种子库对应对未来可能发生的降水减少具有一定的缓冲作用.

    持久种子库土壤化学性质种子库密度物种丰富度土壤pH

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    退化草地物种种内和种间功能性状变异对放牧的响应

    季飞龙李雪华李晓兰贾美玉...
    2371-2378页
    查看更多>>摘要：研究草地植物功能性状变异对放牧干扰的响应机制,有助于解析草地生态系统群落构建和功能多样性维持机制及植物对环境的适应及权衡策略.以科尔沁沙地退化草地为对象,研究围封和放牧草地物种多种功能性状(植株高度、根系长度、叶面积、根面积、叶片干物质含量、地上干物质含量、根系干物质含量、比叶面积、比根长和根冠比)变异特征及其对放牧干扰的响应机制.结果表明:退化草地物种种间性状变异明显高于种内变异,种间性状变异对总体变异的贡献率占比高达70.2％～95.1％,而种内变异仅为4.9％～29.8％,但群落构建中物种的种内变异仍不可忽视.放牧草地物种种间性状变异低于围封草地,且放牧草地种内变异增加而种间变异减小.放牧导致不耐牧的优良禾本科牧草叶面积和叶片干物质含量下降而比根长增加,但耐牧的杂类草则通过增加叶面积和叶片干物质含量并降低比根长来提高在群落中的优势地位.退化草地对放牧响应较为敏感的功能性状有叶面积、叶片干物质含量、比根长和比叶面积.植物叶片性状和根系性状自身及彼此间均呈显著正相关,但放牧会增强根系性状的协同效应而减弱叶片性状的协同效应.说明放牧会驱动植物个体和种群功能性状权衡策略发生改变,进而起到调控植物群落结构和功能的作用.

    功能性状变异特征权衡策略放牧干扰退化草地

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    亏缺灌溉对干旱区两种乡土植物种子生产性能及其水分利用效率的影响

    高福洁崔鸿娇韩丙芳贺彦玲...
    2379-2387页
    查看更多>>摘要：科学灌溉对植物种子生产具有重要意义.本研究以荒漠草原优良乡土植物沙芦草和牛枝子为对象,以充分灌溉为对照,探究不同生育时期亏缺灌溉对两种牧草种子生产和水分利用效率的影响.结果表明:与对照相比,亏缺灌溉下两种植物土壤含水率下降,其中沙芦草土壤含水率下降主要发生在0～60 cm 土层,牛枝子土壤水分下降未出现明显的分层现象.亏缺灌溉下沙芦草种子产量各构成因子差异均显著,开花期亏缺灌溉种子产量最高;牛枝子仅生殖枝数、小花数和荚果数差异显著,种子产量各处理差异不显著.相关分析显示,沙芦草种子产量与生殖枝数(r=0.776)、小穗数(r=0.717)呈显著正相关;牛枝子花序数与生殖枝数呈极显著负相关(r=-0.685),与小花数呈显著正相关(r=0.412).与充分灌溉相比,亏缺灌溉下两种乡土植物种子生产耗水量减少,水分利用效率提高,其中,沙芦草开花期亏缺灌溉水分利用效率提高最多(32.9％);牛枝子分枝期亏缺灌溉提高最多(27.4％).因此,适当亏缺灌溉可以提高两种植物水分利用效率.从水分利用效率和种子产量来看,干旱区沙芦草和牛枝子种子人工繁育时可采取亏缺灌溉,适宜亏缺的生育期分别为开花期和分枝期.

    亏缺灌溉乡土植物种子生产性能耗水量水分利用效率

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