气候变化与人为干扰对小兴安岭阔叶红松林树种组成和结构的影响
发布时间：2021-11-15 05:06
小兴安岭阔叶红松林位于我国东北温带森林区,半个世纪以来为国家建设提供了大量的木材。长期过量的采伐严重降低了阔叶红松林的质量,大部分阔叶红松林退化为过伐林、次生杨桦林。由于人类对红松松籽的采食,加之红松的天然更新较差,导致其优势度急剧下降。恢复红松的优势地位是当前东北地区温带森林管理的重要目标。为了恢复阔叶红松林、增加森林蓄积量,国家林业局先后于1998年实施了天然林资源保护工程、于2015年实施全面停止天然林商业采伐政策。目前小兴安岭森林较为年轻,以中龄林为主,有着较高的固碳潜力。在没有干扰发生的情况下,大量次生杨桦林会在未来50-100年内陆续达到寿命死亡,从而造成森林地上生物量的损失。损失的生物量是否会超过森林生长累积的生物量而降低小兴安岭林区森林地上生物量的累积速率?干扰发生有利于维持森林景观的多样性,而停止商业采伐减少了对森林景观的干扰,是否会降低景观水平森林组成和结构的多样性?此外,停止商业采伐是否利于恢复地带性树种红松的优势地位?尽管多个大气环流模型预测阔叶红松林区未来温度和降水均呈增加趋势,将有助于红松生长,但是这些预测结果在不同季节存在差异,并且温度和降水均升高的情况下...
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究区地理位置
东北师范大学博士学位论文19最低温度也呈显著增加趋势，增温速率为0.72°C/10a(=0.95，P<0.01)，多年平均最低温度为-1.5°C。与当前气候条件相比，四个大气环流模型预测的多年平均降水均有所增加，并且主要集中在夏季，平均增加了60到180mm，模型预测增加的降水由高到低依次为GFDL-CM3、MIROC5、MRI-CGCM3和HadGEM2-ES；其余季节降水增加幅度均小于50mm（图2-3a）。与当前气候条件相比，四个大气环流模型预测的多年平均最高温度均呈增加趋势，各个季节增温幅度在1.5到5.0°C之间，GFDL-CM3、MIROC5和MRI-CGCM3秋季增温最明显，HadGEM2-ES春季增温最明显（图2-3b）。GFDL-CM3代表了温度和降水增加较大的情景，MRI-CGCM3代表了温度和降水增加幅度较小的情景。由此可见，小兴安岭阔叶红松林区未来气候变化呈现出暖湿趋势。图2-3四个大气环流模型（GFDL-CM3，HadGEM2-ES，MIROC5，MRI-CGCM3）在RCP8.5情景下（2070至2099年）预测的不同季节平均降水量和最高温度与当前气候（1980至2009年）的差值。Figure2-3Changesinaverageseasonalprecipitationandtemperatureoffutureclimate(2070-2099)fromthefourGCMs(GFDL-CM3,HadGEM2-ES,MIROC5,MRI-CGCM3)undertheRCP8.5scenariocomparedwithcurrentclimate(1980-2009).2.2.2森林物候数据森林物候数据来源于中国科学院地理科学与资源研究所全球变化科学研究数据出版系统发布的中国东北森林遥感监测物候期分布数据集（http://www.geodoi.ac.cn/doi.aspx?Id=10.3974/geodb.2014.01.14.v1）。研究区森林生长季开始日平均在第90天到第154天之间（图2-4a），低纬度和低海拔地区生长季开始日较早，高纬度和高海拔地区较晚。研究区生长季结束日平均在第250天至300天之间（图2-4b），低纬度和低海拔地区生长季结
东北师范大学博士学位论文20图2-4研究区2000-2010年生长季开始日、结束日平均值Figure2-4Themeanofstartofseasonandendofseasonduring2000-2010inthestudyarea2.2.3土壤数据土壤数据来源于寒区旱区科学数据中心共享的面向陆面模拟的中国土壤数据集[163]，数据格式为栅格数据，空间分辨率为30弧秒（1km*1km）。本研究从该数据集中的提取了土壤剖面深度、土层厚度、砂粒、粉粒、粘粒、砾石百分比、容重、根密度、有机质和氮等信息（图2-5），同时参考了中国土壤数据库（http://vdb3.soil.csdb.cn/），最终确定研究区5种土壤类型（基于世界土壤类型划分标准）的上述属性数据。参考美国农业部土壤质地三角图，根据每种土壤类型的砂粒、粉粒和黏粒含量确定了其土壤质地，为查找LINKAGES模型所需要的土壤参数提供了索引（图2-6）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]长期监测与野外控制试验揭示温带典型森林结构、功能及演变规律[J]. 郑兴波,于大炮,王安志,戴冠华. 中国科学院院刊. 2019(08)
[2]基于优化的MaxEnt模型评价红松适宜分布区[J]. 贾翔,王超,金慧,赵莹,刘丽杰,陈庆红,李冰岩,肖影,尹航. 生态学杂志. 2019(08)
[3]长白山区阔叶红松林经营历史与研究历程[J]. 于大炮,周旺明,周莉,代力民. 应用生态学报. 2019(05)
[4]阈值温度和积温对川西高原林线岷江冷杉径向生长的影响[J]. 郭滨德,王晓春,张远东. 生态学报. 2019(03)
[5]停止商业性采伐对大兴安岭森林结构与地上生物量的影响[J]. 徐文茹,贺红士,罗旭,黄超,唐志强,刘凯,丛毓,谷晓楠,宗盛伟,杜海波. 生态学报. 2018(04)
[6]小兴安岭北部原始阔叶红松林红松结实气候敏感性及其种子年机制探讨[J]. 程春香,毛子军,靳世波,宋国华,孙鹏飞,孙涛. 植物研究. 2017(01)
[7]气候变化对阔叶红松林潜在地理分布区的影响[J]. 贾翔,马芳芳,周旺明,周莉,于大炮,秦静,代力民. 生态学报. 2017(02)
[8]黑龙江胜山保护区阔叶红松林不同演替阶段径向生长与气候变化的关系[J]. 梁鹏鸿,王襄平,吴玉莲,徐凯,吴鹏,郭鑫. 植物生态学报. 2016(05)
[9]不同纬度阔叶红松林红松径向生长对气候因子的响应[J]. 刘敏,毛子军,厉悦,孙涛,李兴欢,黄唯,刘瑞鹏,李元昊. 应用生态学报. 2016(05)
[10]Effects of Logging Intensity on Structure and Composition of a Broadleaf-Korean Pine Mixed Forest on Changbai Mountains,Northeast China[J]. WU Zhijun,SU Dongkai,NIU Lijun,Bernard Joseph LEWIS,YU Dapao,ZHOU Li,ZHOU Wangming,WU Shengnan,DAI Limin. Chinese Geographical Science. 2016(01)
本文编号：3496093
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
研究区地理位置
东北师范大学博士学位论文19最低温度也呈显著增加趋势，增温速率为0.72°C/10a(=0.95，P<0.01)，多年平均最低温度为-1.5°C。与当前气候条件相比，四个大气环流模型预测的多年平均降水均有所增加，并且主要集中在夏季，平均增加了60到180mm，模型预测增加的降水由高到低依次为GFDL-CM3、MIROC5、MRI-CGCM3和HadGEM2-ES；其余季节降水增加幅度均小于50mm（图2-3a）。与当前气候条件相比，四个大气环流模型预测的多年平均最高温度均呈增加趋势，各个季节增温幅度在1.5到5.0°C之间，GFDL-CM3、MIROC5和MRI-CGCM3秋季增温最明显，HadGEM2-ES春季增温最明显（图2-3b）。GFDL-CM3代表了温度和降水增加较大的情景，MRI-CGCM3代表了温度和降水增加幅度较小的情景。由此可见，小兴安岭阔叶红松林区未来气候变化呈现出暖湿趋势。图2-3四个大气环流模型（GFDL-CM3，HadGEM2-ES，MIROC5，MRI-CGCM3）在RCP8.5情景下（2070至2099年）预测的不同季节平均降水量和最高温度与当前气候（1980至2009年）的差值。Figure2-3Changesinaverageseasonalprecipitationandtemperatureoffutureclimate(2070-2099)fromthefourGCMs(GFDL-CM3,HadGEM2-ES,MIROC5,MRI-CGCM3)undertheRCP8.5scenariocomparedwithcurrentclimate(1980-2009).2.2.2森林物候数据森林物候数据来源于中国科学院地理科学与资源研究所全球变化科学研究数据出版系统发布的中国东北森林遥感监测物候期分布数据集（http://www.geodoi.ac.cn/doi.aspx?Id=10.3974/geodb.2014.01.14.v1）。研究区森林生长季开始日平均在第90天到第154天之间（图2-4a），低纬度和低海拔地区生长季开始日较早，高纬度和高海拔地区较晚。研究区生长季结束日平均在第250天至300天之间（图2-4b），低纬度和低海拔地区生长季结
东北师范大学博士学位论文20图2-4研究区2000-2010年生长季开始日、结束日平均值Figure2-4Themeanofstartofseasonandendofseasonduring2000-2010inthestudyarea2.2.3土壤数据土壤数据来源于寒区旱区科学数据中心共享的面向陆面模拟的中国土壤数据集[163]，数据格式为栅格数据，空间分辨率为30弧秒（1km*1km）。本研究从该数据集中的提取了土壤剖面深度、土层厚度、砂粒、粉粒、粘粒、砾石百分比、容重、根密度、有机质和氮等信息（图2-5），同时参考了中国土壤数据库（http://vdb3.soil.csdb.cn/），最终确定研究区5种土壤类型（基于世界土壤类型划分标准）的上述属性数据。参考美国农业部土壤质地三角图，根据每种土壤类型的砂粒、粉粒和黏粒含量确定了其土壤质地，为查找LINKAGES模型所需要的土壤参数提供了索引（图2-6）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]长期监测与野外控制试验揭示温带典型森林结构、功能及演变规律[J]. 郑兴波,于大炮,王安志,戴冠华. 中国科学院院刊. 2019(08)
[2]基于优化的MaxEnt模型评价红松适宜分布区[J]. 贾翔,王超,金慧,赵莹,刘丽杰,陈庆红,李冰岩,肖影,尹航. 生态学杂志. 2019(08)
[3]长白山区阔叶红松林经营历史与研究历程[J]. 于大炮,周旺明,周莉,代力民. 应用生态学报. 2019(05)
[4]阈值温度和积温对川西高原林线岷江冷杉径向生长的影响[J]. 郭滨德,王晓春,张远东. 生态学报. 2019(03)
[5]停止商业性采伐对大兴安岭森林结构与地上生物量的影响[J]. 徐文茹,贺红士,罗旭,黄超,唐志强,刘凯,丛毓,谷晓楠,宗盛伟,杜海波. 生态学报. 2018(04)
[6]小兴安岭北部原始阔叶红松林红松结实气候敏感性及其种子年机制探讨[J]. 程春香,毛子军,靳世波,宋国华,孙鹏飞,孙涛. 植物研究. 2017(01)
[7]气候变化对阔叶红松林潜在地理分布区的影响[J]. 贾翔,马芳芳,周旺明,周莉,于大炮,秦静,代力民. 生态学报. 2017(02)
[8]黑龙江胜山保护区阔叶红松林不同演替阶段径向生长与气候变化的关系[J]. 梁鹏鸿,王襄平,吴玉莲,徐凯,吴鹏,郭鑫. 植物生态学报. 2016(05)
[9]不同纬度阔叶红松林红松径向生长对气候因子的响应[J]. 刘敏,毛子军,厉悦,孙涛,李兴欢,黄唯,刘瑞鹏,李元昊. 应用生态学报. 2016(05)
[10]Effects of Logging Intensity on Structure and Composition of a Broadleaf-Korean Pine Mixed Forest on Changbai Mountains,Northeast China[J]. WU Zhijun,SU Dongkai,NIU Lijun,Bernard Joseph LEWIS,YU Dapao,ZHOU Li,ZHOU Wangming,WU Shengnan,DAI Limin. Chinese Geographical Science. 2016(01)
本文编号：3496093
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