2020年南岭山地典型森林生态系统土壤养分数据集

土壤养分是森林生态系统重要的组成部分,是维持动植物生存和发展的重要载体,也是植物正常生长的基础,在土壤养分循环过程和全球气候变化中起着重要的作用。南岭山地处于国家生态安全战略格局“两屏三带”中的南方丘陵山地带的核心区域,是华南地区的重要生态屏障。近年来,南岭山地生态系统受到不同程度的破坏,对气候变化的响应也极为敏感,是众多学者关注的热点地区,土壤养分储量估算以及空间分布特征日益成为该区域的研究焦点之一,但是数据共享不足与实测数据相对缺乏是造成研究结果不确定性的重要因素。本数据集于2020年对南岭山地森林生态系统中的沟谷常绿阔叶林(<800 m)、山地常绿阔叶林(800–1200 m)、常绿针阔混交林(1200–1500 m)、山顶草地(>1500 m)、山顶常绿阔叶矮林(>1500 m)5种典型森林生态系统的天然林开展规范的野外调查和土壤样品采集测试工作,构建了南岭山地典型森林生态系统土壤养分数据集。本数据集包括分四季度0–20 cm表层土壤的土壤养分(有机质、全氮、全磷、全钾)和土壤速效养分(硝态氮、铵态氮、有效磷、速效钾)数据,以期为南岭山地土壤养分循环过程研究提供有价值的实测数据。

基于集成生物圈模型的南岭不同植被类型碳收支研究

广东南岭保存着世界上同纬度带上最完整的亚热带植被,森林资源丰富,具有巨大的固碳潜力。然而,目前该地区不同森林植被类型的碳收支年积累量特征及月动态规律尚不明确。选择广东南岭国家级自然保护区内沟谷常绿阔叶林、山地常绿阔叶林、针阔叶混交林和山顶常绿阔叶矮林4种典型森林植被为研究对象,运用集成生物圈模型(IBIS)对其2020年总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)、净生态系统生产力(NEP)和土壤异养呼吸(Rh)进行模拟,利用样地调查数据对NPP模拟结果进行验证,分析该地区不同植被类型的碳收支年积累量特征及月变化特征。研究结果表明,2020年南岭不同植被类型GPP、NPP、NEP和Rh的平均值分别为1.709、0.718、0.596和0.123 kg C m^(-2)a^(-1),4种植被类型中GPP最高的是沟谷常绿阔叶林,NPP、NEP最高的是山地常绿阔叶林,山顶常绿阔叶矮林的GPP、NPP和NEP均相对较低。南岭不同植被类型全年各月均表现出碳汇(NEP>0),逐月NPP和NEP均表现为双峰变化规律,但不同植被类型的两个峰值所在月份不一致;逐月Rh呈夏季高、冬季低的单峰曲线,夏季时沟谷常绿阔叶林的Rh最高,山顶常绿阔叶矮林的Rh最低。经验证,IBIS模型较好地模拟南岭不同植被类型碳收支情况,模拟值解释了93%的实际碳收支情况,模型对各植被类型的模拟平均相对误差在1.16%-6.07%之间。该研究可为我国亚热带地区南岭森林生态系统的固碳能力评价和森林生态系统资源的管理提供重要参考价值。

2021-2022年广东南岭站日尺度气象数据集

南岭森林生态系统的山地森林及生物多样性生态功能区是我国25个重点生态功能区之一,覆盖包括亚热带常绿阔叶林、针阔叶常绿混交林、山顶常绿阔叶矮林等多种森林植被类型。亚热带常绿阔叶林作为南岭山地最典型植被类型,对其群落气象要素进行监测有助于探索亚热带常绿阔叶林对气候变化的响应机理。本研究依托广东南岭森林生态系统国家野外科学观测研究站(简称“南岭站”)在广东南岭国家级自然保护区开展定位研究。本研究将南岭站2021-2022年亚热带常绿阔叶林区内连续采集的10 min平均风速、降水量、气温、气压、太阳辐射(总辐射、反射辐射、紫外辐射、净辐射、光合有效辐射)、相对湿度的原始数据,经过数据处理、质量控制和评估,以日尺度公开。本数据集的建立和公开共享,可为进一步认识南岭山地森林生态系统提供数据支撑,为森林生态系统修复和保护提供理论参考。

2017-2020年广东南岭典型植被类型木本植物物种组成数据集

植物物种组成是研究森林生态系统结构和功能的重要指标,是中国生态系统研究网络(CERN)和陆地生态系统生物要素长期定位观测的重要组成部分,可用于评估和监测生物多样性水平、环境变化和生态系统响应,对于自然资源管理和土地利用规划至关重要,为科学研究、政策制定和生态保护提供重要依据。南岭作为我国重要的生态屏障,保存有同纬度面积最大的森林,包括亚热带常绿阔叶林、亚热带针阔叶混交林、亚热带常绿阔叶矮林等多种植被类型。按照陆地生态系统生物要素监测规范,本研究将广东南岭森林生态系统国家野外科学观测研究站在2017–2020年对南岭典型森林植被类型的固定样地共进行的2次每木检尺调查中,所有胸径≥1 cm的木本植物个体的物种名、胸径、高度等原始数据,经过数据整理统计、质量控制评估,列出南岭典型森林群落包括样地编号、植被类型、物种名、拉丁名、多度、相对多度、相对优势度、相对频度、重要值、年份等数据,为深入探究南岭森林群落生物多样性、群落结构与功能等科学研究提供本地数据,以期为该地区的森林经营管理、环境保护、自然资源管理和可持续发展等领域提供基础支撑。

南岭山地森林流域退水规律及影响因素

采用水文气象长期定位观测数据,结合基于事件尺度的退水速率与流量关系分析方法,对2019—2021年典型南岭山地森林流域的退水过程变化进行识别,探索退水特征与同期土壤水分、地下水埋深、潜在蒸散发和实际蒸散发的关联程度,深入了解山地森林流域退水规律及主要影响因素。结果表明:1)相同流量情况下,流域在枯水条件下比丰水条件退水速率更快;2)流域土壤入渗能力较强,降水能迅速补给土壤水和地下水,地下水对降水的响应较土壤水略有延迟;3)地下水埋深对流域退水有显著影响,土壤水分次之,与之相比潜在蒸散发和实际蒸散发的影响并不明显;4)地下水埋深是影响山地森林流域出口退水过程的最主要因素,由于地下水位低于河床位置,流域出口河段处于地下水补给区,因此地下水埋深越深,河道水向地下水渗失越快,从而导致流域出口退水速率加快。可见,地下水埋深是流域退水规律分析乃至枯水期径流模拟不可忽略的关键变量。

南岭典型植被土壤真菌群落结构与影响因素

南岭是世界生物多样性关键地区之一。土壤真菌多样性是生态系统的重要构成与系统健康稳定的重要指标。本研究采集南岭典型植被类型土壤样本,基于Illumina Novaseq测序平台分析土壤真菌群落结构,结合土壤理化性质和环境因子探讨不同植被类型下真菌群落组成的差异性和影响因子。结果显示,相对丰度最高的真菌门为担子菌门Basidiomycota,相对丰度从高海拔到低海拔变化介于28.54%–59.93%,在沟谷常绿阔叶林中比例较高,呈现出随着海拔的升高逐渐降低的变化格局;子囊菌门Ascomycota次之,相对丰度为19.52%–56.98%,随着海拔的上升呈现出先降低后升高的变化趋势;被孢霉门Mortierellomycota,相对丰度为1.03%–25.72%,随着海拔的上升,表现出先升后降又升的N型变化模式。不同真菌目在各植被类型土壤中的丰度不同,红菇目Russulales在沟谷常绿阔叶林和山地常绿阔叶林土壤中较为丰富;蘑菇目Agaricales在针阔混交林和高山草地土壤中较为丰富;被孢霉目Mortierellales在低海拔的山地常绿阔叶林和高海拔的山顶矮林土壤中较为丰富。土壤pH、全钾、有效钾、有机物、全氮、铵态氮和全磷为影响南岭土壤真菌群落结构的主要因素。