秸秆及其生物质炭输入对毛竹林土壤氨氧化微生物与氮循环相关酶活性的影响

【目的】探讨不同外源碳(玉米Zea mays秸秆及其生物质炭)输入对亚热带毛竹Phyllostachys edulis林土壤氨氧化微生物和氮循环相关酶活性的影响,以揭示其对土壤硝化作用的生物学机制。【方法】以亚热带毛竹林为研究对象,设置3个处理:对照(不施用)、施用玉米秸秆(5 t·hm^(-2))和施用玉米秸秆生物质炭(5 t·hm^(-2)),进行为期1 a的野外试验。于试验的第3个月和第12个月采集土壤样品,利用荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)及高通量测序技术分析不同处理下毛竹林土壤氨氧化微生物群落结构特征、酶活性与总硝化速率的变化规律。【结果】与对照相比,秸秆及其生物质炭处理显著改变了土壤氨氧化细菌(AOB)丰度和群落结构(P<0.05),而对氨氧化古菌(AOA)丰度和群落结构无显著影响;秸秆处理显著提高土壤氨氧化细菌丰度及其优势菌属亚硝化螺菌属Nitrosospira的相对丰度、蛋白酶活性和脲酶活性以及总硝化速率,而生物质炭处理则使其显著降低(P<0.05)。相关性分析表明:氨氧化细菌丰度及其优势菌属亚硝化螺菌属的相对丰度、蛋白酶活性和脲酶活性与铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、水溶性有机氮(WSON)和土壤总硝化速率呈正相关(P<0.05)。冗余分析表明:土壤NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、微生物生物量氮(MBN)和水溶性有机氮质量分数对氨氧化细菌群落结构存在显著影响(P<0.05)。【结论】秸秆生物质炭输入通过降低土壤NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和水溶性有机氮质量分数,从而降低土壤氨氧化细菌丰度及其优势菌相对丰度,削弱氮循环相关酶活性,进而抑制土壤硝化作用。与秸秆直接输入相比,秸秆生物质炭有利于减少毛竹林土壤氧化亚氮气体排放以及土壤氮素损失。

毛竹皆伐后针阔混交次生林群落短期动态

为进一步了解毛竹皆伐后,人工促进天然更新形成的针阔混交次生林群落的恢复动态,以浙江省磐安县黄檀林场为研究区,设置140 m×60 m(0.84 hm^(2))固定样地,于2022年4月和2023年10月进行2次调查,分析群落物种组成、径级结构及种群更新等方面的动态变化。结果表明:(1)2022—2023年,群落组成变化不大,仅玉兰退出群落;重要值前7位的物种均相同,且均以杉木占据绝对优势。(2)样地内木本植物个体数由836株减少到812株,其中死亡58株,新增34株(胸径≥3 cm)。(3)群落植株个体平均胸径由14.16 cm增加到14.87 cm,增加了5.0%。两期群落植株个体数径级均呈倒“J”型分布,随径级的增加个体数减少。(4)2022—2023年,样地内胸径≥3 cm的个体年均死亡率和新增率分别为4.79%和2.85%,种群年实际更新率为-1.94%,但主要物种的死亡率、新增率和种群更新差异较大。总体上群落物种组成和结构总体稳定,人工干预后恢复效果良好。

毛竹扩张对森林生态系统影响的研究进展

毛竹是我国重要的经济物种,具有重要的产业价值,但毛竹在自然保护地扩张引发的多种生态环境问题,是当前生物多样性保护中亟待解决的焦点问题。本文通过对国内外毛竹扩张相关研究进行总结归纳,从毛竹扩张的机理、毛竹扩张对土壤理化性质、植物、动物、土壤微生物的影响等方面对毛竹扩张的热点问题及目前存在的问题进行归纳和总结,并在此基础上对毛竹扩张未来的研究方向进行展望,以期为毛竹扩张的有效管控和合理利用提供理论基础。

竹笋禾夜蛾防治技术分析

竹笋禾夜蛾是竹林经营中的常见害虫,对竹笋和竹材危害较大,影响其产量和质量。为更好地防治竹笋禾夜蛾,提高毛竹产量和品质,促进竹业健康持续发展,分析化学防治、物理防治和营林措施等综合防治措施,对不同立竹密度毛竹发笋成竹和毛竹林退笋情况的影响。结果表明,保持低于150株/667 m^(2)的立竹密度,可以提高竹笋成竹率、降低害虫退笋率;实施综合防治措施后,毛竹林发笋成林率更高,害虫退笋率减少。采取综合防治技术,可以有效地减少毛竹竹笋禾夜蛾的危害,降低害虫退笋率,提高毛竹害新笋成竹率。

毛竹林土壤易氧化有机碳区域分异及影响因素

【目的】在我国北、中和南亚热带研究毛竹林土壤易氧化有机碳的垂直分布规律和纬度分布格局,揭示其区域分异的主要影响因素,为毛竹林固碳增汇、经营管理和土壤有机碳库稳定性维持提供科学依据。【方法】通过实地调查和试验分析揭示亚热带不同区域毛竹林土壤易氧化有机碳含量沿土层和纬度的变化规律,运用地理探测器中因子探测、交互探测和风险探测分析土壤易氧化有机碳区域分异的影响因素。【结果】1)不同区域的毛竹林土壤易氧化有机碳含量均随土层加深而降低,但其占总有机碳的比例均随土层加深而升高;0~60 cm土层的易氧化有机碳含量表现为北亚热带(5.16 g·kg^(-1))>南亚热带(4.86 g·kg^(-1))>中亚热带(4.56 g·kg^(-1)),土壤碳库稳定性随纬度降低而降低。2)年均气温对毛竹林土壤易氧化有机碳含量变化的解释程度最高,q值为0.376~0.452;其次为海拔(q=0.392,P<0.001);林分因子中凋落物厚度对不同土层的易氧化有机碳含量影响显著,毛竹林生物量对30~60 cm土层的易氧化有机碳含量的影响较显著(q=0.308,P<0.01)。3)各因子间交互效应均表现为协同作用,毛竹林生物量与凋落物厚度交互作用在0~10 cm土层最强(q=0.704);毛竹林生物量与年均气温交互效应在10~30和30~60 cm土层最强,q值分别为0.601和0.732,均为较强的非线性增强作用。4)易氧化有机碳含量在部分年均气温范围之间存在显著差异,以年均气温17~19℃时最高(5.03~12.39 g·kg^(-1))、15~17℃时最低(2.69~6.20 g·kg^(-1));各土层易氧化有机碳含量在海拔700~900 m时均为最高;毛竹林生物量为75~90 t·hm^(-2)时,0~10 cm土层易氧化有机碳含量达最高。【结论】总体而言,毛竹林土壤易氧化有机碳含量均随土层加深而降低,其占总有机碳含量的比例呈现北亚热带<中亚热带<南亚热带的纬度分布格局,因而在低纬度地区应实施轻扰经营技术,减少土壤扰动从而提高毛竹林土壤有机碳的稳定性。年均气温和海拔是影响毛竹林土壤易氧化有机碳含量的关键因子,毛竹林生物量对各土层易氧化有机碳含量均具有不同程度的影响且与气候、地形因子协同作用明显,气候、地形与林分状况的单因子作用及其交互效应共同主导着毛竹林土壤易氧化有机碳含量的区域分异特征。本研究为毛竹林土壤活性有机碳稳定性维持及固碳增汇潜力发挥提供了科学依据。

毛竹入侵杉木林对土壤真菌群落多样性的影响

为揭示凤阳山毛竹入侵杉木林后土壤真菌群落结构组成和多样性的变化,采用Illumina Miseq测序技术,分析杉木纯林、毛竹纯林及毛竹入侵后的杉木林真菌群落结构特征。结果表明:3种林型的土壤真菌类群为26门60纲113属415 OTU,子囊菌门和担子菌门是绝对优势的两个菌门。两者的丰度占真菌总量80.80%~83.92%,在3种林型间均不存在显著差异。识别出的1%以上的优势菌纲有8个,为古根菌纲、伞菌纲、粪壳菌纲、锤舌菌纲、银耳纲、球囊菌纲、散囊菌纲和酵母菌纲。古根菌纲和伞菌纲占真菌总量的50.82%~75.40%。古根菌纲在毛杉混交林的相对丰度显著高于毛竹纯林(P<0.05),与杉木纯林无显著差异。Archaeorhizomyces为优势菌属(20.07%~51.51%)且在毛杉混交林中最高、在毛竹纯林最低,毛杉混交林中全氮、碱解氮和速效钾含量均显著低于杉木纯林和毛竹纯林。土壤真菌优势菌属水平丰度与土壤环境因子的斯皮尔曼相关性分析表明,全磷与Meliniomyces、毛壳菌属、Hodophilus、瓶霉属、Heterocephalacria呈显著正相关(P<0.05),与Wickerhamomyces呈极显著正相关(P<0.01)。毛竹入侵杉木林后土壤理化性质变化显著,全磷、有效磷、pH、速效钾和碳磷比是影响土壤真菌群落结构的主要环境因子,研究结果可为控制毛竹扩张,维护生态稳定和多样性提供科学依据。

毛竹入侵对落叶阔叶林土壤理化性质和胞外酶活性的影响

【目的】研究毛竹(Phyllostachys edulis)入侵亚热带北缘落叶阔叶林对土壤理化性质和土壤胞外酶活性的影响,为探究毛竹入侵条件下森林生态系统养分循环过程与固碳潜力及森林的毛竹入侵治理提供科学依据。【方法】在毛竹入侵样带上,选择落叶阔叶林(麻栎林Quercus acutissima)、竹阔混交林(混交林)和毛竹林3种林分为研究对象,采集其林下地表0~10 cm土壤,进行土壤理化性质和土壤酶活性的测定,包括土壤pH、含水率和有机碳、全氮、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、全磷、有效磷含量,以及β-葡糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AcP)、酚氧化物酶(POX)、过氧化物酶(PER)活性和酶计量(V_(C/N)、V_(N/P)、V_(C/P)),比较不同林分的土壤指标。【结果】①随着毛竹入侵,毛竹林土壤pH值和含水率显著增大,且与混交林、麻栎林差异显著(P<0.05);其土壤有机碳、NO_(3)^(-)-N和全氮含量显著下降(P<0.05),NH_(4)^(+)-N、有效磷和全磷含量与混交林、麻栎林差异不显著。②土壤碳、氮和磷循环相关的水解酶(BG、NAG+LAP、AcP)活性均随毛竹入侵呈下降趋势,氧化酶(POX、PER)活性变化趋势与之相反;酶计量分析表明,毛竹林土壤的V_(N/P)显著低于混交林和麻栎林(P<0.05),而V_(C/N)、V_(C/P)在不同林分间差异不显著。③酶活性的矢量分析表明,毛竹林土壤微生物的磷限制程度高于混交林和麻栎林。④土壤水解酶活性与土壤有机碳、NO_(3)^(-)-N、全氮、有效磷含量或pH有显著相关关系,氧化酶活性与土壤性质相关性总体不显著。【结论】毛竹林取代落叶阔叶林(麻栎林)后,土壤有机碳和养分含量及相关水解酶活性降低,不利于原有落叶阔叶林土壤碳库与养分库的保存。

低产林改造措施对毛竹生长及其经济效益的影响

以怀化市具有典型代表性的低产毛竹林为研究对象,采用浅垦+林分结构调整(处理Ⅰ)、深垦+施肥+林分结构调整(处理Ⅱ)、带垦+压青+林分结构调整(处理Ⅲ)、撩壕+深施肥+林分结构调整(处理Ⅳ)等4种措施进行改造。2016—2020年连续监测毛竹林的发笋、成竹、秆质量、鲜笋质量、毛料质量、总产值、净产值以及新生鞭生长、新竹生长等因子。结果表明:不同低产林改造措施下毛竹的新生鞭长度、直径、分布深度以及单位面积鲜笋质量、壮芽数、新生竹净产值和增收、经济效益等均呈现为处理Ⅳ的>处理Ⅲ的>处理Ⅱ的>处理Ⅰ的。4种改造措施均可不同程度地提高毛竹低产林质量、产量和经济效益,其中处理Ⅳ的投入最高,增产幅度最大;新生鞭数量最多、质量最大、芽最多。低改4年后,处理Ⅳ的发笋数和成竹数均最多,分别达76725.0个·hm^(-2)和30780.0株·hm^(-2);新竹平均胸径、净产值、增收均最大,分别达12.13 cm、135701.0元·hm^(-2)、107420.0元·hm^(-2)。由此可见,毛竹林的经济效益与垦复深度和施肥量密切相关。本研究结果可为怀化市加强毛竹资源开发、提高林地产出、增加农民收入、助推乡村振兴等提供参考。

毛竹扩张对南亚热带常绿阔叶林土壤跳虫群落特征的影响

以广州市流溪河国家森林公园内的毛竹林、竹阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,探讨2018—2019年的旱、雨季,毛竹扩张对土壤理化性质的影响,及其引起的土壤跳虫群落特征的改变。研究结果显示:①共捕获土壤跳虫4455头,隶属于12科27属,其中,符跳属、拟裸长角跳属和小圆跳属为优势属。②3种类型样地中土壤跳虫的个体密度和类群数均为雨季高于旱季。旱季所有指标在不同林分类型之间无显著差异。雨季土壤跳虫的个体密度、类群数、Shannon⁃Weiner多样性指数、Simpson优势度指数和Margalef丰富度指数均表现为毛竹林>竹阔混交林>常绿阔叶林,Pielou均匀度指数为竹阔混交林>毛竹林>常绿阔叶林。③随着毛竹扩张,凋落物层的β-葡糖苷酶、酸性磷酸酶、β-乙酰葡糖胺糖苷酶和土壤有机碳显著降低,导致土壤跳虫的个体密度、类群数显著增加,多样性亦增加,但扩张中过渡类型的竹阔混交林跳虫多样性减少。毛竹扩张不同阶段中土壤跳虫的大部分优势属和常见属相同,表明土壤跳虫群落在毛竹扩张过程中具有一定的稳定性。

毛竹林套种草珊瑚后土壤有机碳组分特征变化

【目的】研究毛竹林下套种草珊瑚对土壤有机碳组分和碳库管理指数的影响,以期明确复合经营对毛竹林土壤有机碳稳定性的扰动程度,为制定可持续性、高综合效益的毛竹林经营策略提供科学依据。【方法】以毛竹林下套种草珊瑚的表层土(0~20 cm)为研究对象(SG),以毗邻的毛竹纯林为对照(CK),分析了土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(EOC)、微生物生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、铁铝结合态有机碳(Fe(Al)-SOC)和钙结合态有机碳(Ca-SOC)含量,并量化了碳库管理指数。【结果】与毛竹纯林相比,套种草珊瑚后土壤有机碳含量提升了51.3%,土壤活性有机碳组分(EOC、MBC、DOC)的含量及其占土壤有机碳的比例显著上升,土壤稳定态有机碳组分(Fe(Al)-SOC、Ca-SOC)的含量显著提升,但其占土壤有机碳的比例显著下降。此外,与毛竹纯林相比,套种草珊瑚土壤碳库活度(L)与碳库管理指数(CPMI)显著增加,氧化稳定系数(Kos)显著下降。冗余分析结果显示土壤容重(BD)是影响土壤有机碳及其组分的关键环境因子。相关分析结果显示,容重与土壤有机碳及其组分呈显著负相关,速效氮(AN)、速效磷(AP)与土壤有机碳及其组分呈显著正相关。【结论】毛竹林下套种草珊瑚提高了土壤有机碳及其组分的含量,提高了活性有机碳组分的相对含量,降低了稳定态有机碳组分的相对含量,提高了土壤碳库管理指数,利于土壤碳库的更新与循环。

笋竹两用林培育管理技术研究

为了进一步提高毛竹产量、保证毛竹品质,本文结合研究区实际,从林地选择及复垦,林分构建,科学施肥、水分管理、根部覆盖、钩梢管理、林间道修建和地下竹鞭调控、采伐及留竹等毛竹林的管理,采笋时间及规格、采笋方法,有害生物预防、治理等多个方面,对毛竹的笋竹两用林培育技术进行分析,为毛竹产业的发展提供技术参考。

我国毛竹林经营中的抛荒和自然扩张困境及对策

【目的】毛竹(Phyllostachys edulis)林在保护国土生态安全、保障国家竹木材供给及促进山区经济发展中发挥着重要作用。该文旨在解决新形势下毛竹林经营凸显的结构性问题。【方法】通过实地调研毛竹林经营情况,运用统计学方法分析历次全国森林资源清查数据。【结果】将我国毛竹林经营发展划分为黄金发展时期和缓慢发展时期,梳理总结出毛竹林经营发展面临的抛荒和自然扩张两大困境,剖析二者形成根源和后果。【结论】最后从“山上”“山下”双管齐下的角度出发,针对性地提出实施退竹还林工程、提高毛竹林经营现代化水平、提升笋竹制品附加值、开发竹林经营增汇和竹制品替代减排项目等使毛竹林经营实现经济效益与生态功能协同发展的对策建议,以期持续发挥毛竹林竹材生产和碳汇等多种功能。

生物质炭基尿素和普通尿素对毛竹林土壤氧化亚氮通量的影响

【目的】探索生物质炭基尿素和普通尿素的施用对毛竹Phyllostachys edulis林土壤氧化亚氮(N_(2)O)通量与环境因子的影响效应与作用机制,为研发减缓土壤N_(2)O排放的施肥技术提供科学依据。【方法】2018年9月至2019年9月,在杭州市临安区青山镇亚热带典型毛竹林样地布置野外控制试验。试验设5个处理:对照(不施肥)、低水平尿素(100 kg·hm^(−2))、高水平尿素(300 kg·hm^(−2))、低水平炭基尿素(100 kg·hm^(−2))和高水平炭基尿素(300 kg·hm^(−2))。采用静态箱—气相色谱法测定毛竹林土壤N_(2)O排放速率,分析在上述施肥处理下土壤N_(2)O通量、温度、含水量、氮素形态及相关酶活性的动态变化规律。【结果】低水平尿素和高水平尿素处理使毛竹林土壤N_(2)O的年累积排放通量增加了17.3%和36.0%,而低水平炭基尿素和高水平炭基尿素处理分别使其降低了3.1%和16.9%。尿素和炭基尿素处理均显著提高土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(–)-N)质量分数(P<0.05);尿素处理显著增加了土壤水溶性有机氮质量分数以及脲酶和蛋白酶活性,而炭基尿素处理显著降低了上述3个指标(P<0.05)。另外,在上述5个处理下,毛竹林土壤N_(2)O排放速率与土壤温度、NH_(4)^(+)-N、水溶性有机氮、脲酶活性和蛋白酶活性均存在显著相关性(P<0.05)。【结论】与尿素相比,炭基尿素对毛竹林土壤N_(2)O具有显著的减排效应,主要机制是其降低了土壤水溶性有机氮质量分数和氮循环相关酶活性。

毛竹林下套种珍贵树种生长及生理生化特性的研究

【目的】开展毛竹(Phyllostachys edulis)林下套种珍贵树种生长特性及生理生化特性研究,为开展毛竹林下珍贵树种套种及混交林营建提供理论参考。【方法】选择集中连片、立地条件一致的毛竹林,保留竹株1800株·hm^(-2),选择大小一致的红豆树(Ormosia hosiei)、浙江楠(Phoebe chekiangensis)和天竺桂(Cinnamomum japonicum)3种珍贵树种进行套种,种植密度300株·hm^(-2)。种植2年左右,分析测定不同树种生长、叶片光合作用参数、叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、丙二醛含量以及抗氧化系统活性。【结果】3个树种中长势(地径和苗高)从高到低依次是天竺桂、红豆树和浙江楠;红豆树的Pn、Gs、Ci和Tr均高于其它2个树种;叶片叶绿素a、b、a+b含量和类胡萝卜素质量浓度从高到底依次为红豆树、浙江楠和天竺桂;毛竹林下红豆树POD、CAT活性显著高于浙江楠和天竺桂,SOD活性无显著性差异;浙江楠MDA显著高于红豆树和天竺桂,天竺桂可溶性蛋白和可溶性糖含量最高。【结论】红豆树对毛竹林地环境具有良好的生态适应性,是适合毛竹林下套种的优良珍贵树种。

毛竹林挥发性有机化合物释放特征及其与环境因子的关系

【目的】了解毛竹Phyllostachysedulis林内挥发性有机化合物(VOCs)的季节动态变化以及日变化规律,并分析各环境因子对其VOCs摩尔分数变化的影响。【方法】采用吸附管富集采样与气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)测定浙江省绍兴市诸暨五泄景区中毛竹林内VOCs成分,分析其变化规律,并结合环境气象监测站数据,分析VOCs摩尔分数与各环境因子的相关性。【结果】①在毛竹林检测出多种物质,主要为烷类、萜烯类、芳香烃类、酯类、醇类和酮类共6类,萜烯类摩尔分数最大,为7.249 nmol·mol^(-1),其中又以组分异戊二烯为主,约占萜烯类的80%。②从季节变化来看,总VOCs摩尔分数在夏季最大,为10.600 nmol·mol^(-1);其次为春季和秋季,分别为8.068和7.254 nmol·mol^(-1);冬季最小,仅为4.432 nmol·mol^(-1),且各类主要VOCs的季节变化趋势与总VOCs相同。③从日变化来看,在春季总VOCs摩尔分数在上午最大,为9.074 nmol·mol^(-1),其次为中午,为8.621 nmol·mol^(-1),下午时段最小,为6.509 nmol·mol^(-1);在夏季、秋季和冬季,总VOCs摩尔分数均在中午最大,分别为11.710、8.038和5.298 nmol·mol^(-1),下午最小,分别为8.455、5.702和3.418 nmol·mol^(-1)。各类主要VOCs的日变化趋势与总VOCs相同,均为上午和中午时段摩尔分数较大。④VOCs与各环境因子都存在相关性,其中萜烯类、烷类、酯类和总VOCs与气温呈显著正相关(P<0.05),与细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM_(10))和臭氧呈显著负相关(P<0.05)。【结论】在不同季节和时段,毛竹林VOCs种类和摩尔分数不同,其中异戊二烯是决定毛竹林VOCs动态变化的主要物质。

周年生长特性(大小年)下毛竹根际细菌和内生细菌群落结构及其多样性特征

[目的]研究大小年毛竹林毛竹根际细菌和内生细菌群落多样性及其结构差异。[方法]采集I度、II度和IV度的大年和小年毛竹林中毛竹的竹鞭、鞭根、根际土壤和林间土壤,提取样本基因组DNA,利用Illumina高通量测序技术分析毛竹根际细菌和内生细菌群落结构多样性。[结果]各组样本总共鉴定出31个门、49个纲、108个目、212个科、472个属细菌。从优势菌群及丰度来看,大年竹鞭和鞭根的优势菌纲为α-变形菌纲,优势菌目为根瘤菌目;小年竹鞭和鞭根的优势菌纲为γ-变形菌纲,优势菌目为芽孢杆菌目。在门水平上,大年竹鞭样本放线菌门的丰度高于小年竹鞭样本,大年毛竹鞭根酸杆菌门和变形菌门的丰度大于小年毛竹鞭根样本,厚壁菌门和拟杆菌门的丰富度小于小年毛竹鞭根样本。在纲和目水平上,大年竹鞭和鞭根样本与小年样本相比较,主要优势菌群为弗兰克氏菌目和α-变形菌纲下属的根瘤菌目。在科水平上,大年毛竹鞭根样本在黄杆菌科的丰度都大于小年样本。在属水平上,大年毛竹鞭根样本在慢生根瘤菌属的丰度大于小年毛竹鞭根样本,而大年毛竹竹鞭和鞭根样本细菌在伯克氏菌科的丰度都低于小年毛竹竹鞭和鞭根样本。从多样性来看,大小年毛竹根际土壤在各水平的细菌群落组成上差异不大,但根际细菌的多样性和丰度高于林间土壤。[结论]毛竹的竹龄及大小年更替对根际细菌群落多样性的影响不大,根际细菌群落具有更高的多样性。大小年毛竹竹鞭和鞭根内生细菌在主要类群上有明显的不同。

基于多源数据的毛竹林信息自动提取

毛竹Phyllostachys edulis是重要的经济林种,快速准确地获取毛竹林的面积及郁闭度等信息可对毛竹林的高效经营管理提供巨大帮助。基于人工样地的森林资源调查耗时费力且效率低下,故利用遥感图像等较低成本的数据源估测大范围毛竹林的面积及其郁闭度等信息具有重要意义。本文以浙江省安吉县为研究区域,基于Sentinel-2中等分辨率遥感图像、数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据及森林资源二类调查数据,利用CatBoost、随机森林(Random Forest,RF)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)三种算法,通过二分类方法估算毛竹林面积和多分类方法估算毛竹林郁闭度。结果表明:在估算毛竹林面积时,CatBoost、RF、SVM的总体分类精度分别为97.75%、96.54%、95.05%,Kappa系数分别为0.96、0.93、0.90;在估算毛竹林郁闭度时,以上三种算法的总体分类精度分别为73.38%、73.49%、69.9%,Kappa系数分别为0.52、0.52、0.45。在本文研究数据中,0.7、0.8郁闭度样本(大类别样本)占样本总数的89.42%,剩余类别样本(小类别样本)只占样本总数的10.58%。样本失衡是导致毛竹林郁闭度估算精度严重偏低的重要原因。将样本分成两种类别后(占比较大的样本和占比较小的样本)分别进行建模,模型估测效果有了较大改善,各模型郁闭度估算精度均在78%以上,其中以CatBoost最优,总体精度达到83.45%。基于Sentinel-2遥感图像、DEM及森林资源二类调查数据的多源数据估算毛竹林面积和郁闭度,CatBoost算法具有最佳的性能指标,其估算结果可为竹林资源的监测提供重要借鉴。

浙江省“十三五”期间毛竹林碳储量年度变化特征研究

【目的】为有效提升我省竹林碳汇能力,科学指导经营策略,该文分析了浙江省“十三五”期间毛竹(Phyllostachys edulis)林碳储量变化规律。【方法】以2016—2020年期间浙江省森林资源年度监测样地中的毛竹为研究对象,采用固定样地和随机抽样相结合开展竹林碳储量调查与统计,分析了我省毛竹碳储量的动态变化。【结果】(1)毛竹林面积、林分总株数、立竹量3个指标总体均呈现稳步增长的趋势,分别从2016年的80.71万hm^(2)、297888万株和3413株·hm^(-2),增长到2020年的82.82万hm^(2)、326644万株和3603株·hm^(-2);(2)乔木层碳储量从2016年的2455.19万t增长到2020年的2878.23万t,年均占比超过92%,灌木层和草本层的碳储量占比从2016年的7.05%下降到2020年的6.33%;(3)毛竹碳储量总体估计精度达到90%,从2016年的2689.01万t增长到2020年的3096.78万t,林分碳储量占比达到98%以上。【结论】该研究结果具有良好的保证性和较高的准确度,可以及时反映我省毛竹碳储量的动态变化状况,为我省毛竹资源的经营管理和决策分析提供数据支撑。

基于SBE法的毛竹林林内景观质量评价及经营管理

美景度评价法(SBE法)是目前应用最为成熟普遍的森林景观评价方法。以大围山国家森林公园内毛竹林林内景观为研究对象,在样地调查的基础上拍摄景观照片,采用SBE法对景观质量进行评判。通过相关性分析,筛选出6个与景观质量显著相关的景观要素,贡献大小依次为枯落物(30.4%)、立竹密度(28.5%)、枯竹倒秆(16.8%)、林下层统一度(16.1%)、枝下高(5.2%)和平均胸径(3.0%);应用多元数量化运算,构建出毛竹林林内景观评价量化模型,并根据模型,有针对性地提出了林间清理、间伐、修枝和林下种植等管理措施。通过研究,以期为毛竹林景观质量提升和经营管理提供理论依据。

竹茶混交模式对表层土壤有机碳储量及组分的影响

为探究毛竹林下种植茶树对土壤有机碳储量与碳组分的影响,该研究以毛竹纯林、竹茶混交林和常绿阔叶林为研究对象,采集这3种林分类型的表层(0~10 cm)土壤,测定土壤有机碳(SOC)、碳组分、生物与非生物因素指标。结果表明:(1)竹茶混交林林下植物多样性相较于毛竹纯林显著降低,但其土壤有机碳密度(22.54±2.09) t·hm^(-2)、碳组分与毛竹纯林无显著差异(P>0.05)。竹茶混交林的矿物结合态有机碳(MOC)为(20.13±1.83) g·kg^(-1),占总有机碳的92.66%。常绿阔叶林土壤有机碳密度比竹茶混交林和毛竹纯林高土壤有机碳密度分别高41.15%和41.00%(P<0.05)。(2)3种林分类型土壤微生物量碳(MBC)含量范围为0.58~3.08 g·kg^(-1),土壤16S rRNA丰度范围为2.18×10^(10 )~5.65×10^(10)copies·g^(-1),固碳基因cbbL丰度范围为0.37×10~8~1.10×10~8 copies·g^(-1),土壤微生物碳利用效率范围为0.03~0.28;3种林分类型之间微生物相关指标不存在显著差异(P>0.05)。(3)3种林分类型SOC与土壤pH、砂粒含量和地上凋落物生物量呈显著负相关,与土壤黏粒含量、粉粒含量、总氮、C∶N、总磷和铵态氮含量呈显著正相关(P<0.05)。(4)就不同碳组分而言,颗粒有机碳(POC)和MOC均与土壤pH、砂粒含量和根系生物量呈显著负相关,与土壤含水量、黏粒含量、粉粒含量、总氮、C∶N、总磷和铵态氮含量呈显著正相关(P<0.05)。综上表明,竹茶混交改造会造成原生毛竹纯林林下植被多样性下降,但并未造成土壤碳储量下降;而相较于常绿阔叶林,毛竹经营措施需要改进,以提升其碳汇效益。