高氮负荷森林生态系统对大气氮沉降降低的响应研究进展

大气氮沉降对全球生物多样性和生态系统功能构成严重威胁。过去50多年,由于减排措施的实施,欧美国家率先出现大面积区域的氮沉降降低,中国从2010年开始趋于稳定,氮沉降的未来变化趋势可能因全球各地而异。本研究采用文献检索方法和综合分析方法,综述了国内外氮沉降恢复的方法,分析了森林生态系统土壤(酸化和溶液化学)、结构(植被-微生物多样性)与功能(生产力和碳吸存)对氮沉降降低的响应。随着氮沉降的降低,植被物种组成、土壤微生物群落和土壤过程可能恢复缓慢,而一些土壤参数(如pH、硝酸盐和铵浓度等)对氮输入减少的响应相对较快。当氮沉降降低时,可在某种程度上减轻土壤酸化,促进树木生长,但也可能因环境氮沉降速率依然很高并保持土壤酸化,林木的活力仍在恶化。植被多样性的恢复可能存在恢复障碍并在短期内难以维持富营养化的恢复,但促进了贫营养型物种的增加。森林生态系统恢复响应对减排政策存在延迟,且氮沉降增加存在遗留效应,致恢复相当缓慢,但恢复只是时间问题。因此,高氮负荷生态系统的恢复是一个长期缓慢的过程,进一步加强减排尤为重要。

菌根真菌影响森林生态系统碳循环研究进展

森林生态系统在全球碳(C)储量中占据极为重要的地位。菌根真菌广泛存在于森林生态系统中,在森林生态系统C循环过程中发挥重要的作用。阐述了不同菌根类型真菌在森林生态系统C循环过程中的功能,对比了温带/北方森林与热带/亚热带森林中菌根真菌介导的C循环研究方面新近取得的研究结果。发现温带和北方森林的外生菌根(EcM)植物对地上生物量C的贡献相对较小,然而是地下C储量的主要贡献者;以丛枝菌根(AM)共生为主的热带/亚热带森林地表生物量占比较高,表明AM植被对热带/亚热带森林地上生物量C的贡献相对较大。我们还就全球变化背景下,菌根真菌及其介导的森林生态系统C汇功能,以及不同菌根类型树种影响C循环的机制等进行了总结。菌根真菌通过影响凋落物分解、土壤有机质形成及地下根系生物量,进而影响整个森林生态系统的C循环功能。菌根介导的森林C循环过程很大程度上取决于(优势)树木的菌根类型和森林土壤中菌根真菌的群落结构。最后指出了当前研究存在的主要问题以及未来研究展望。本文旨在明确菌根真菌在森林生态系统C循环转化过程中的重要生态功能,有助于准确地评估森林生态系统C汇现状,为应对全球变化等提供重要的依据。

河南省森林生态系统牛膝菊入侵风险评价

牛膝菊(Galinsoga parviflora Cav.)适应能力强,扩展速度快,量大,难以根除,对森林生态系统破坏大。通过历史资料查阅及野外调查,并结合其生物学、生态学特性,对河南省森林生态系统牛膝菊入侵风险定量分析,计算出风险值为2.09,属于中风险入侵植物,会造成入侵地生物多样性降低,破坏当地森林生态系统,应严加防范。

森林生态系统服务多功能性:概念、指标和经营模拟模型

森林生态系统同时提供多种功能和服务的能力,被称为森林生态系统多功能性,可分为生态系统功能多功能性和生态系统服务多功能性。近年来,生态学领域对生物多样性与多功能性关系机理、多功能性驱动因子等进行了大量研究,这些研究持续成为热点。然而,这些研究成果在实际应用,尤其是在指导森林经营实践方面,尚显不足。森林经营一直以实现多种功能或服务的最大化为目标,但目前还缺乏与生态学中多功能性理论研究的有机联系,迫切需要将二者结合。本文对国际国内森林生态系统服务多功能性的概念、指标、评价方法、经营模拟和优化模型进行了综述,认为预测森林生态系统服务及多功能性、在森林经营单位层面实现多功能性最大化是将来的研究方向。因此,需要加强森林经营模型模拟研究,寻找减少不同服务间冲突、增加协同(即增加多功能性)的经营策略,回答森林经营和气候变化如何影响生态系统服务间的权衡和协调关系及其时空变化等理论和实际问题。

施肥对森林生态系统化学计量特征的影响研究

采用生态化学计量学理论可以探究森林生态系统中养分的平衡和循环特性。化学计量比具有一种动态平衡的特性,但人为因素的干扰可能会在不同程度上改变森林生态系统各组成部分的化学计量特征。施肥作为一种迅速而有效的林业管理手段,研究其对林地化学计量特征的影响,对于提高肥料的利用效率具有重要意义。综合林地施肥的相关研究,总结施肥对林木、凋落物及土壤化学计量特征的影响,旨在为林地施肥实践提供指导和参考。

枯落物输入改变对森林生态系统土壤理化性质的影响

枯落物输入改变是影响森林生态系统土壤理化性质的一个重要因素,探究其对土壤理化性质的影响对了解和保护森林生态系统的稳定性至关重要。为探究森林生态系统土壤理化性质对枯落物输入改变的响应,对国内外已发表的研究论文中筛选出712组有效数据通过Meta分析,从枯落物输入改变、气候、海拔、林分类型、处理年限等因素揭示枯落物输入对土壤理化性质的影响程度。研究结果表明:枯落物添加使土壤pH降低2.22%;土壤含水量、有机碳、全氮、铵态氮分别提高3.99%、15.9%、9.82%和16.52%;枯落物去除使土壤含水量、pH、有机碳、全氮、C/N、铵态氮分别降低8.16%、4.02%、6.47%、5.09%、10.55%和8.86%。枯落物输入改变对土壤理化性质的影响还受到气候、海拔、林分类型、处理年限等因素的调控。在枯落物输入改变条件下,气候、海拔、林分类型、处理年限等因素对土壤含水量、有机碳、全氮、铵态氮均有显著的促进作用;海拔对土壤pH产生了显著的促进作用,而林分类型对土壤pH产生了抑制作用。同时得出枯落物输入改变条件下,年均温是土壤pH的主要调控因子,年均降水量是土壤含水量的主要调控因子;海拔是土壤有机碳、全氮、铵态氮的主要调控因子。枯落物输入改变后土壤含水量、pH、有机碳、全氮、铵态氮均显著发生变化,而枯落物输入改变对土壤理化性质影响的程度除了受到枯落物输入改变的调控,还受到气候、海拔、林分类型、处理年限等因素的影响。研究结果对深入理解土壤理化性质对枯落物输入差异化响应的驱动因素有一定的理论意义。

长白山温带森林生态系统关键要素耦合及演替过程动态模拟

认识生态系统内和生态系统间耦合机制,揭示复合生态系统功能规律,对促进我国山水林田湖草沙项目一体化修复和保护实践具有重要的意义。针对目前修复和保护工程中出现的缺乏系统性、连续性等问题,以拥有丰富生态资源的长白山温带森林生态系统为研究区域,对其关键要素“水土气生”进行耦合建模。通过分析模型的运行机理,探究重要子模块之间的相互作用以及子模块内部生态关键要素的耦合机制,并以长白山温带落叶阔叶林的组成树种和环境因素为对象构建模型参数,通过运行林窗模型1000次,得出长白山温带森林的动态演替过程。结果表明:在森林生态系统的演替过程中,“水土气生”体现为模型中有效积温、干旱天数(低于土壤凋萎点的天数)、土壤可利用氮以及可利用光,这些关键要素之间相互影响,综合决定着每棵树木的更新、生长、死亡过程。模拟结果显示在长白山温带针阔混交林的动态演替过程中0—70 a, 70—170 a, 170—280 a, 280—400 a四个阶段分别有不同的树种组成特征,与真实演替过程比较发现模拟林具有明显的阶段性。白桦、山杨为演替先锋树种,0—70 a期间生物量共占比为55%,70 a后生物量减少最后消失;紫椴、蒙古栎、水曲柳等为过渡树种,这些树种进一步改变了生长环境。红松在170 a前生物量占比仅为3%左右,随演替的发展生物量持续增加,170—280 a期间生物量占比15%,280 a之后红松生物量占总林分的50%。该结果模拟森林动态过程符合演替规律,充分说明多关键要素“水土气生”耦合机制的合理性,对于促进生态系统尺度上多生态要素耦合的相关研究提供了科学理论基础以及方法技术。

湖南省茶陵县森林生态系统生产总值核算研究

以茶陵县森林生态系统为研究对象,基于生态系统服务功能评估理论,采用ArcGIS 10.8软件和InVEST 3.14模型,从产品供给服务价值、调节服务价值、文化服务价值三个方面分析2010—2020年间的森林生态系统生产总值。结果表明:2010—2020年茶陵县森林生态系统生产总值呈上升的趋势,上升幅度为12.60%,各类服务价值按大小排序为调节服务价值>文化服务价值>产品供给服务价值;除气候调节价值下降和空气净化价值几乎无变化外,2010—2020年茶陵县森林生态系统服务的其他各项功能价值均呈现上升的趋势,各服务价值按大小排序为水源涵养>气候调节>文化服务>土壤保持>固碳释氧>林产品>空气净化。研究结果验证了森林具有重要的生态功能,对于茶陵县下一步开展森林生态系统的管理和保护、推进生态文明建设、将“绿水青山”转化为“金山银山”具有重要的指导意义。

富源县森林生态系统服务功能价值评估

根据2020年森林资源监测本底资料对云南省曲靖市富源县森林生态系统的支持服务、调节服务、供给服务、文化服务4个服务类别的8个功能(保育土壤、林木养分固持、涵养水源、固碳释氧、净化大气环境、生物多样性保护、林木产品供给、森林康养)计16个指标(固土、保肥、氮固持、磷固持、钾固持、调节水量、净化水质、固碳、释氧、提供负离子、吸收气体污染物、滞尘效应、生物多样性保护、木材产品、非木材产品、森林康养)的价值,依据《森林生态系统服务功能评估规范》(GB/T38582—2020),进行价值评估。结果表明2020年富源县森林生态系统服务功能总价值约为138.958亿元·a^(-1),单位面积价值约为11.42万元·hm^(-2)·a^(-1);各项森林生态系统服务功能价值表现为保育土壤>涵养水源>固碳释氧>生物多样性保护>森林康养>净化大气环境>林木产品供给>林木养分固持。

太行山典型流域森林生态系统碳储量分布特征

森林生态系统是陆地生态系统的主要碳库,准确评估其碳储量,探明其分布特征对区域碳汇管理及生态修复具有重要意义。本文以太行山区典型流域—柳林河流域的森林生态系统为研究对象,基于样地清查法,对区域内森林生态系统碳密度和碳储量分布特征展开研究。结果表明:1)柳林河流域森林生态系统碳密度为20.80 kg·m^(−2),碳储量为2.95×10^(6)t(C);2)在空间上,随海拔升高森林生态系统碳密度由15.12 kg·m^(−2)持续增加到27.34 kg·m^(−2),碳储量呈先增大后降低的变化趋势,并于700~900 m海拔处达最大,阴坡平均碳密度和碳储量均高于阳坡;3)在垂直组成上,灌木林与阔叶林中土壤层(0~100 cm)碳储量分别占森林总碳储量的77.87%和51.41%,而在针叶林中植被层碳储量占主导地位,占比为53.89%,各林型中土壤层碳密度和碳储量均随土壤深度的增加而减少,表层土壤(0~20 cm)碳储量占土壤层(0~100 cm)总碳储量的69.91%。柳林河流域森林生态系统碳密度与全国森林生态系统平均碳密度仍存在一定差距,未来应继续加强该区域特别是低海拔以及阳坡区域森林的经营管理和表层土壤的保护修复,以提升森林固碳增汇能力。该研究可为太行山流域碳储量评估、生态修复及多因素分析提供数据和理论支撑。

长株潭城市群生态绿心地区森林生态系统碳储量评估分析

利用野外实测数据和异速生长生物量方程,结合In VEST模型表征各层空间分布,对长株潭(长沙-株洲-湘潭)城市群生态绿心区森林生态系统碳储进行了定量评估。结果表明,长株潭城市群生态绿心地区2022年森林生态系统平均总碳密度为170.75 Mg/hm^(2),其中,乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤层平均碳密度分别为81.62、3.92、0.27、3.12 Mg/hm^(2)和81.82 Mg/hm^(2)。植被层是区域碳密度的主要贡献者,约占总密度的50.25%。区域植被类型碳密度表现为阔叶树种低于针叶树种,纯林低于混交林。长株潭城市群生态绿心地区2022年森林生态系统总碳储量为3 836.17Gg,乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤层碳储量分别为1 833.63、88.15、6.10、70.07 Gg和1 838.22 Gg。植被层与土壤层是区域森林生态系统的主要碳库,约占碳储总量的98.17%。采用In VEST模型表征区域分布,长株潭城市群生态绿心地区碳储分布在空间上表现为东部、湘江东岸地区水平较高,西部、西北地区水平较低,与森林资源分布格局具有良好的一致性。至2022年,生态绿心区森林生态系统碳储良好,是湖南省平均水平的1.3倍。研究结果可在探明区域碳汇现状的同时,为区域高质量发展及双碳目标的实现提供决策依据。

提高曲靖森林生态系统服务功能的对策研究

森林生态系统是人类生存和发展的基础,是一个地区生态承载力的基石。通过文献回顾,总结了森林生态系统服务功能的部分基本规律,把这些基本规律作为提高森林生态系统服务功能的基本遵循。在分析了曲靖森林生态系统服务功能提高面临挑战的基础上,提出两方面对策,一是提高所有类型森林生态系统服务功能的总体措施,共提出了六个方面十二条具体对策。二是针对九种森林生态系统服务功能中的某种服务功能的措施,共三个方面三条具体对策。

森林生态系统中粗木质残体研究进展

粗木质残体通常是指森林生态系统中自然死亡或由于人为干扰形成的具有一定粗头直径的枯立木、倒地尚未分解和处于分解中的树干(倒木)、大枯枝和树桩,是森林生态系统重要的结构性和功能性单元,具有养分循环、碳库储存、群落更新以及为其他有机体提供生境等重要功能。本研究综述了国内外近年来关于粗木质残体在成因、分类、分布、生态功能等方面的研究进展,并对未来研究进行了展望,以期为粗木质残体研究提供参考。

大理大学“苍山森林生态系统云南省野外科学观测研究站”落户苍山花甸坝

2024年3月21日,以大理大学为依托单位的“苍山森林生态系统云南省野外科学观测研究站”(以下简称“苍山站”)在苍山花甸坝举行花甸坝分站挂牌仪式。苍山洱海国家级自然保护区管理局大理市苍山分局(以下简称“苍山分局”)领导、大理大学农学与生物科学学院负责人及相关教师、苍山洱海国家级自然保护区大理市苍山管护站负责人和工作人员参加了此次活动。

陆地森林生态系统碳氮磷生态化学计量特征及其影响因子综述

结合已有生态化学计量学重要研究成果进行综述,分析了陆地森林生态系统中植物、凋落物、土壤3个重要组成部分的生态化学计量特征及其影响因子,提出了未来陆地森林生态系统生态化学计量学研究的关键科学问题。

择伐对森林生态系统影响的研究进展

本文综述了择伐对森林生态系统影响的研究进展,从择伐对森林植物物种组成和群落结构、森林植物生长、森林植物多样性、土壤的影响几个方面进行了论述,并提出了研究展望。

毕节市森林生态系统健康度评价

分析毕节市森林生态系统健康度,旨在为区域林业发展提供理论支撑。本次研究在毕节市选择森林样地系统,对阔叶混交林(A)落叶松纯林(B)针叶混交林(C)落叶松中幼龄纯林(D)阔叶树纯林(E)人工针叶林幼林(F)灌木林地(G)等森林类型进行生态系统健康评价指标评价,调查样地健康等级,分析土壤理化性质和森林健康程度的关系。结果得知Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数、Margalef物种丰富度权重是0.15,无明显差异。阔叶混交林健康等级为A级,主要是因为天然林系统结构复杂,各要素之间形成良好生物循环,物种多样性丰富。落叶松纯林、针叶混交林种植范围广,其群落层次结构复杂,但生物多样性不足,需合理抚育。阔叶树纯林、人工针叶林幼林、灌木林地属于亚健康和非健康状态,密度过大、结构单一。土壤理化性质分析可知,全K含量速K含量、土壤含水量、土壤容重和森林健康评价结果有显著的相关性(P<0.05)。结果证实毕节市森林生态系统健康状况良好,天然林的健康状况优于人工林,近熟林和成熟林比例高。

福建省不同地区森林生态系统的碳汇潜力及经济价值

以全国森林资源清查和福建省地方政府年度报告数据为资料,采用蓄积量扩展模型,研究2015—2020年福建省不同地区的森林生态系统的碳汇潜力及其分布特征。结果表明:相比过去40 a,2015—2020年间福建省森林生态系统的碳汇有所提升;在2015—2020年间,福建省不同地区碳汇(CO_(2))的变化较大,介于46.9~2170万t·a^(-1),其中以南平市最高;碳汇密度(CO_(2))介于7.09~19.17 t·a^(-1)·hm^(-2),以福州市最高;各地区分布特点,碳汇和人均碳汇为“西北高、东南低”、碳汇密度为“东北高、西部低”;福建省碳汇经济价值为45.76亿元·a^(-1),不同地区变化幅度较大,介于0.20~9.30亿元·a^(-1)之间,均值为5.08亿元·a^(-1);福建省GDP水平更低的地区,碳汇经济价值相对GDP的水平更高。自然禀赋的不同,是导致福建省不同地区间碳汇潜力呈现较大差异的主要原因。

加强森林抚育工作 保护森林生态系统

森林抚育对森林生态系统的影响较为突出,科学而合理的森林抚育有助于保护森林生态系统获得较高的生态效益,因此,工作人员需要结合森林生态系统的特点选择正确的森林抚育管理模式,解决在森林抚育中存在的各项问题。通过经验的总结,使森林抚育体系能够变得更加成熟,促进我国现代化林业的不断发展。

气候变化对森林生态系统的影响及适应对策

近年来,全球气候变暖成为人类共同面临的巨大挑战,应对气候变化减轻对自然生态系统与社会经济系统的不利影响,成为当下研究的主要方向。而森林是陆地生态系统的主体,也是人类赖以生存的基础资源,不仅发挥着涵养水源,保持水土固碳的良好作用,而且对生物物种的发展影响极大,研究森林生态系统对气候变化的响应与适应极为重要。本文将从气候变化对森林生态系统的影响出发,论述适应的对策,希望为相关单位和工作人员提供参考借鉴。