径级差异驱动辽东栎根系菌根真菌群落嵌套分布格局

嵌套理论反映局域集合群落物种的扩散迁移特征,菌根真菌作为维管束植物重要的共生对象,明晰其迁移扩散特征有助于提升生境破碎背景下微生物资源的保护和利用,为生物多样性保护政策的制定提供依据。本文选取东灵山辽东栎林10个海拔高度不同的山体半阳坡组成研究系统,测定坡面辽东栎根系外生菌根真菌群落并调查坡面植物属性,使用坡面植物属性表征树岛特征,使用真菌菌门属性特征表征菌根真菌扩散能力,使用重叠嵌套指数(NODF)和零模型检验确定菌根真菌群落嵌套水平及嵌套显著性,探究了基于辽东栎树岛的菌根真菌群落是否呈嵌套分布及驱动因素。结果表明:①辽东栎树岛的菌根真菌群落呈显著嵌套分布格局(P<0.05),重叠嵌套指数(57.35)高于完全随机零模型和列限定零模型(物种多度限定)。②锤舌菌纲、伞菌纲和座囊菌纲等真菌菌纲分别占群落相对多度的41.46%、29.31%和16.37%,多度较高的锤舌菌纲的生态位宽度显著高于其他菌纲(P<0.05),即其树岛分布范围最广。③调整树岛属性顺序后,基于土壤温度、生境异质性集合群落的NODF值显著高于完全随机零模型(P<0.05),表明土壤温度、生境异质性主要通过驱动种群多度方式来影响菌根真菌群落分布;基于胸径集群群落的NODF值显著高于列限定零模型(P<0.05),表明植株径级差异可显著影响菌根真菌的迁移扩散路径。研究发现,菌根真菌迁移扩散过程受辽东栎径级的影响,粗径级植株可通过能源供给招募更多菌根真菌成为菌根真菌群落中的迁移扩散源,驱动形成较高的嵌套性水平和群落稳定性,因此森林经营中应适当加强对粗径级林木的保护利用。

哈尔滨市区绿地土壤重金属污染特征及植物富集

采用野外调查与室内试验分析相结合的方法,研究哈尔滨市区不同绿地功能区土壤重金属( Zn,Cu,Cd,Pb) 污染状况和重金属在旱柳等 7 种植物体内富集特征,并进行综合评价。结果表明: 哈尔滨市区绿地土壤 4 种重金属存在不同程度污染,其中以镉污染最为严重,达到了重污染。工业区排放的含锌、铜、镉、铅的废弃物,机动车辆尾气的排放以及轮胎橡胶的磨损等是造成哈尔滨市区土壤重金属污染的主要来源。哈尔滨市区不同绿地功能区土壤重金属污染由重到轻的顺序为工业区绿地 > 市区公路两旁绿地 > 松花江沿岸绿地 > 城市公园绿地 > 农业用地 > 森林与苗圃绿地; 哈尔滨市区主要绿化树种中,小叶杨对锌、铜、镉 3 种重金属富集系数较大,可作为哈尔滨市区土壤重金属污染修复的重点选用树种,红松、旱柳、花盖梨对锌、铜、镉 3 种重金属富集系数其次,可作为备选树种。

基于新一代信息技术的温带森林生态系统碳通量精准计量

【目的】森林碳通量估算存在巨大不确定性,其科研应用缺乏信息化技术支撑。本研究旨在改变传统低效的森林信息采集和处理方式,深化森林碳通量研究与信息化技术的融合,探索科研范式变革与实现途径。【方法】融合物联网、近地面遥感、人工智能和大数据等新一代信息化技术,组建多功能数据中心,开展复杂地形下森林碳通量精准计量示范研究。【结果】引入分形维数等指数,提出量化地形复杂度的新参数;建立双季激光雷达点云单木分割方法,提取小流域33万株单木全量结构信息;数字模拟风格局,识别三种风模式;解析CO_(2)浓度信号频域特征,在机器学习框架下计量森林碳通量,不确定性降至15.9%。【局限】仍基于经典涡度协方差法模型,区域尺度森林碳通量计量尚未开展,需边界层气象学、森林生态学、遥感科学等学科及信息化前沿技术的深度融合。【结论】发展了森林碳通量计量与信息化手段融合的技术方法,探索了传统森林生态与林学科研范式变革的实现途径,成功在辽东典型温带森林进行示范。

高中英语课堂教学导入策略研究

课堂教学的导入艺术在很大程度上关系到整个课堂的教学成果与教学质量。教师在课堂上进行艺术性的教学导入,利于教学目标的实现。从两个方面论述了导入的必要性,提出了课堂导入的两个原则,着重分析了高中英语课堂教学的导入艺术。

书面表达训练五法

近几年来,高考中书面表达部分的占分比例不断加大。九六年的英语高考新题型,书面表达的分值占30分,写的能力已越来越引起人们的重视。书面表达是考查学生综合运用英语知识能力的项目。它反映了学生英语基础知识的实际程度。对词语、句型的理解程度以及驾驭语言表达自己思想的综合能力。

浅谈对《新目标(英语)》的教学体会

我从事教学工作10年时间,这10年中我教了四种教材,从2008年秋季开始教《新目标(英语)》七年级,在此之前,我参加了英语新课标的培训,了解了新的课程目标,英语教学要"以人为本"。在教学上要结合本学科的性质和特点。

森林生态系统碳汇:概念、时间效应与提升途径

工业革命以来,广泛使用化石燃料向大气中排放大量二氧化碳(CO_(2)),导致气候变暖、极端气候事件频发。为有效缓解气候变化,国际社会在减少碳排放和清除大气中CO_(2)等方面做了各种努力。2020年9月我国政府郑重承诺:CO_(2)排放力争于2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和(“双碳”目标)。根据目前已有预测结果,至2060年碳中和时,在化石能源使用、生产、生活所有排放均达到最低条件下,我国不得不排放的CO_(2)约为目前排放总量的1/4,这些碳排放主要由生态系统吸收;即便达到碳中和,工业革命以来大气中增加的约140 ppm CO_(2)仍然需要由生态系统清除。森林是陆地生态系统的主体,其碳汇能力占陆地生态系统碳汇的80%以上;但是,由于森林生态系统的长周期性、复杂性与动态变化性,生态系统碳汇存在基本概念不清、时间效应不明等问题,导致森林碳汇能力提升技术受限、碳汇交易市场混乱等诸多问题。为此,本文首先从光合作用吸收CO_(2)固定在植物体内的过程,梳理了森林生态系统碳汇概念,结合地上-地下过程,介绍了森林生态系统碳汇形成机理。其次,分析了依赖时间尺度的森林生态系统碳汇变化过程,讨论了森林碳汇的时间效应,建议在尚未明确碳汇对缓解气候变化的时间效应前,使用“吨-年”(t-year)计量碳汇,并将3~6个月作为碳汇的最小计量时间(即,当年固碳的开始)。第三,明确了提升森林生态系统碳汇能力的主要途径:最大限度增加森林生态系统的碳汇能力(扩大森林面积、提高森林质量、增加森林土壤碳储量等);尽量延长森林生态系统碳汇维持时间,即降低“临时碳汇”(固定在森林生态系统中的碳一定时间内重新排放到大气中),增加“持久碳汇”(森林生态系统从大气中清除CO_(2),并在一定时间内不再排放到大气中;根据《巴黎协定》相关内容,碳汇计量的上限时间为2100年);推广维持持久碳汇的措施(用木材取代钢筋、水泥、塑料等,减少林火等干扰排放,将森林生物质以“生物炭”形态固定下来等)。最后,提出发展以人工智能(AI)为核心技术的“气候智慧林业(climate-smart forestry)”,以期为提升森林生态系统碳汇能力和可持续管理提供理论与技术支撑。

可编程序控制器在自动化柴油发电机组中的应用

简要阐述了自动化发电机组的控制功能，介绍了可编程序控制器（ＰＣ）的Ｉ／Ｏ点数确定、硬件构成和软件设计。

短文改错教学中的思维方法及解题技巧训练

思维是按一定的方法、途径进行的,思维的轨迹就是思路。思路中凝结着思维的目标和技巧。思维方法的高下是智力高低的重要标志。良好的思维方法能使我们从错综复杂的现象中找到事物的本质。思维方法是能够表达、

“多亏咱兵团的医院,保住了我的孩子”

“多亏咱兵团的医院,才保住了我的孩子!是咱医院的医生们把我的孩子治好的,我真不知怎样感谢他们才好,想请你写篇文章表扬他们…… 说话的人名叫赵磊,他眼里噙着激动的泪花,向笔者如是说。 “别着急,请你慢慢把话说明白。” 赵磊边抹去眼中溢出的泪花,边表述着医生把他的孩子赵康从死神手里夺回来的经过。

植物功能性状对森林土壤有机质积累影响的研究进展

植物功能性状是植物为适应外界环境而表现出的个体特征和属性,影响植物的存活、生长与繁殖,并且对土壤功能也产生影响。本文通过汇总已有研究,进行了如下总结:1)分析了植物功能性状的分类及其与土壤肥力的关系;2)明确了植物功能性状对土壤有机质积累的影响,以及影响方向和强度受土壤氮磷循环与碳饱和状态的作用。此外,从植物功能性状与土壤有机质组分和稳定性的关系方面探讨了植物功能性状对土壤有机质长期积累存留的影响;3)探讨了森林生态系统植物功能性状影响土壤有机质的凋落物和微生物作用机制。在此基础上,提出未来植物功能性状与土壤有机质研究重点,包括:通过先进的技术和方法,明确植物功能性状与土壤有机质积累的植物⁃微生物互作过程和机理,阐明全球变化背景下植物功能性状对土壤有机质积累影响的生态过程和机理。

以“塔群”为核心的“立体-全息”森林生态系统信息化观测研究方法体系

当前森林生态学研究在时空尺度上朝着更宏观和更微观两个方向发展,传统的观测研究方法或模式已不适合现代森林生态学研究的需求。尤其是在信息化技术的不断发展背景下,当前森林生态观测科研范式亟需变革。本文基于辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站的“科尔塔群”,提出以塔(群)为核心的“天-空-塔-地”一体化观测研究体系。具体包括:主/被动星载遥感(天)、无人机+激光雷达+多/高光谱传感器的近地面遥感(空)、塔群或单塔(塔)、长期固定样地群(地);运用物联网、云计算和人工智能等新一代信息技术,实现海量数据的自动获取、传输、运算、分析与展示,形成“立体-全息”森林生态系统信息化观测研究方法体系。该研究方法体系旨在促进森林生态学或生态系统生态学、林学等领域知识创新,探索科研范式变革提供实现途径;并为地理学、遥感科学和边界层气象学等学科提供参考。

中国科学院清原森林生态系统观测研究站塔群平台的功能和应用

森林生态系统结构与生态服务功能关系是森林生态学和林学的永恒研究主题。受传统森林调查方法及技术手段的限制,对复杂地形下森林生态系统结构和功能的监测及二者关系的研究面临诸多挑战。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院清原森林生态系统观测研究站在独立流域内建成了以观测塔群(三座观测塔覆盖各自子流域代表性森林类型)为主体,集激光雷达(LiDAR)、通量仪器、水文站网、固定标准地和数据中心为综合体的"次生林生态系统塔群激光雷达监测平台"(简称塔群平台)。塔群平台采用激光雷达扫描获取森林点云数据,描述森林生态系统的全息三维结构;依托独立流域/子流域内的通量监测系统、水文监测站网和通量源区内的长期固定标准地,可保证碳-水过程观测的可靠性,并用于验证复杂地形下的通量监测技术与方法,揭示森林生态水文与碳交换过程,准确估算森林生态系统主体生态服务功能(水源涵养和固碳)。所有"塔-站"数据通过无线网络实时汇集于数据中心,便于数据监视、管理与共享。此外,塔群平台将侧重研究森林生态系统结构量化的新方法和新指标,探索复杂地形森林生态系统中H2O/CO2/痕量气体通量观测的理论与方法,为阐明森林结构与功能的关系、服务于森林生态系统管理提供基础数据。

温带次生林生态系统塔群监测研究平台(清原科尔塔群)

森林生态系统结构调控与功能优化是森林生态与管理的核心研究主题。然而,受技术与理论限制,复杂地形下森林三维精细结构监测能力不足、功能估测精度不高;森林生态系统结构的复杂性和人类社会对其服务功能的迫切需求对上述研究主题提出前所未有的挑战。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院清原森林生态系统观测研究站于2019年在典型独立小流域内建成了观测塔群(3座观测塔)、水文站网、长期固定样地群,辅以综合数据中心;打造以激光雷达为主要森林结构监测、以涡动通量系统和水文站网为主要功能监测手段的"温带次生林生态系统塔群监测研究平台"(以下简称"科尔塔群")。科尔塔群集成了观测塔群-水文站网-长期固定样地群,构成以遥感技术-涡度相关法-测树学法-森林信息学法为主要手段的协同、跨学科观测体系,具有多方法、多尺度、多要素的核心特征,可开展多类相关研究以满足国家需求、探索国际前沿。基于上述优势,科尔塔群可准确获取森林三维结构,以全息新视角探索森林生态学规律,发展复杂地形下森林生态系统碳-氮-水和其他痕量气体通量观测新理论与方法,研究全球变化背景下森林生态系统碳-氮-水等循环过程与响应,阐明森林水文过程及调控机制,为森林结构调控与功能优化提供基础数据和理论支持,使森林为人类社会提供广泛且可持续的生态服务。

树木萌蘖更新研究进展与展望

萌蘖更新是树木应对采伐等干扰后恢复的主要方式之一,对退化森林生态系统正向演替具有重要作用。本文在广泛查阅国内外相关文献基础上,综述了萌蘖更新的基本特征,萌蘖更新的发生、存活与生长机制,以及萌蘖更新在林业生产、森林植被恢复与重建中的作用。当前,萌蘖更新的研究多限于定性描述和比较树种萌芽数量、萌条存活与生长差异等基本特征,很少系统研究萌蘖更新的过程与机制;关于萌蘖更新的许多最基本问题均没有回答,严重影响了萌蘖更新在林业生产、森林植被恢复与重建中的应用。基于此,本文提出了未来亟需重点研究的科学问题,特别关注了温带次生林生态系统萌蘖更新的研究进展。期望对萌蘖更新未来研究及温带次生林生态系统更新与恢复具有一定的参考价值。

辽东山区主要阔叶树种叶片养分含量和再吸收对落叶时间的影响

凋落物是森林生态系统养分的重要来源,叶片脱落时间是影响其分解的关键因素。东北温带森林中蒙古栎(Quercus mongolica)落叶时间较其他树种晚,在山脊等贫瘠立地叶片甚至第二年春天才脱落。我们假设:相对于其他树种,蒙古栎叶片养分元素含量过高、再吸收时间长,导致叶片延迟脱落。为验证假设,除蒙古栎外,选择了落叶时间居中的色木槭(Acer mono)和落叶较早的胡桃楸(Juglans mandshurica)为对象,持续监测叶片从成熟至凋落过程中叶片养分元素含量,包括大量元素:氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg),微量元素:铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)和锌(Zn);并分析养分再吸收率。结果表明:蒙古栎成熟叶养分元素含量介于对照树种之间;凋落叶N、P和K含量低于对照树种,Fe和Mn含量高于对照树种,其余元素含量介于对照树种之间。该结果不支持"蒙古栎叶片养分含量过高"假设。蒙古栎叶片N、P和K再吸收率高于对照树种,再吸收率高低与其落叶时间完全一致;叶片Cu和Zn再吸收率与对照树种无显著差异;叶片其余元素未发生再吸收,其累积率与对照树种无显著差异;说明养分再吸收与养分含量无关,可能与树种的种专一性相关,可能会影响叶片脱落时间。由于蒙古栎多生长在贫瘠土壤,其成熟叶无法积累更多养分;为避免叶片脱落后养分进入土壤被其他物种利用,将养分尽量回收储存于自身,即蒙古栎叶片养分再吸收过程较长,叶片脱落较晚。生长在极端贫瘠立地的蒙古栎叶片次年春天才落叶,可能是由于再吸收一直在进行,来不及脱落而保留至新生长季开始。落叶晚的树种养分再吸收率高、有利于自身养分保存,更能适应贫瘠土壤,反之亦然。

红松天然更新幼苗、幼树年龄校正及生长阶段划分

准确获知更新个体年龄是了解更新个体状态、量化更新年龄结构、划分更新阶段的前提,对制定合理森林经营方案有重要参考价值。然而,常用于确定更新个体年龄的两种方法存在很大不足——查年轮数(N_(t))法破坏性强;查轮枝数(N_(w))法对很多树种(如红松Pinus koraiensis)准确性差。同时,针对更新生长阶段划分国内外缺少统一标准。为准确、高效、无损地获知红松天然更新个体年龄并合理划分生长阶段,本研究于小兴安岭-长白山地区的原始阔叶红松林内,调查红松天然更新个体(共计6831株)的基径、株高,利用传统方法(查芽鳞痕或轮生枝)估计更新年龄;同时,对153株红松更新个体取样基部木段,并查数底面N(t),构建N_(w)和N_(t)之间校正模型(6种)。基于红松生物学特性,结合文献分析(53篇相关论文)划分红松更新生长阶段。结果表明,直接以N;作为更新个体年龄低估真实年龄;通过回归模型“N_(t)=1.199N_(w)+2.962”对N_(w)进行校正,可获得近似真实年龄。根据年龄、株高、胸径等指标,将红松更新层划分为4个阶段:小苗(年龄≤3 a)、大苗(年龄>3 a且株高<30 cm),小幼树(30 cm≤株高<150 cm)和大幼树(株高≥150 cm且胸径<5 cm)。