林业与生态科学

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  • 2023年, 38卷, 第1期
    刊出日期：2023-01-25
      
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  • 不同经营措施对冀北山地油松林分水源涵养功能的影响
    王超，樊琳琳，杨健，董阳，谷建才
    2023, 38(1): 1-7. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0001
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    以河北省黄土梁子林场油松林为研究对象，设置4种不同经营措施(抚育间伐、天然更新幼林抚育、抚育+林冠下造林、更新采伐)人工林样地，采用室内浸水法和环刀浸泡法，对样地内枯落物的现存量、持水量以及土壤物理性质等进行测定，并对其水源涵养能力进行研究，以期为冀北山地油松林分的森林经营提供依据。结果表明，枯落物现存量变动范围在8.02～15.90 t/hm2,由大到小依次为：更新采伐>抚育间伐>天然更新幼林抚育>抚育+林冠下造林；更新采伐下枯落物最大持水量最高，为47.72 t/hm2,最大持水率最高，为219.10%;土壤容重均值变化范围在1.00～1.39 g/cm3,其中抚育+林冠下造林土壤容重最大为1.39 g/cm3,抚育间伐土壤容重最小为1.00 g/cm3;土壤总孔隙度变动范围在25.72%～61.41%,由大到小依次为：更新采伐>抚育间伐>天然更新幼林抚育>抚育+林冠下造林；最大持水量变动范围在273.56～896.21 t/hm2,由大到小依次为：更新采伐>天然更新幼林抚育>抚育间伐>抚育+林冠下造林，其中更新采伐下的土壤最大持水量是抚育+林冠下造林的1.84倍。综合表明，更新采伐措施下油松林分水源涵养能力最好。
  • 白榆二倍体及同源四倍体的生理特性及转录组差异分析
    崔露露，宋文龙，葛卉，王力源，刘兴菊，梁海永
    2023, 38(1): 8-15. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0002
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    为了探究白榆二倍体及其同源四倍体的基因表达谱差异情况，以白榆二倍体及其同源四倍体为材料，比较二者成熟叶片的生理特征并采摘幼嫩叶片进行转录组数据分析。结果显示，与二倍体相比，同源四倍体丙二醛含量、可溶性蛋白含量及叶绿素含量增加，可溶性糖含量降低。转录组测序结果共得到2 407个差异表达基因，其中上调基因为1 076个，下调基因为1 331个。在COG蛋白质的同源注释分析得到918个差异表达基因，主要涉及21个方面。共有1 380个差异表达基因被GO注释，主要与细胞组分、代谢功能、催化活性等相关。通过KEGG通路注释发现，共有930个差异表达基因分布到5大类KEGG通路中，其中以代谢机制中差异表达基因被注释到的最多。叶绿素含量的增加使四倍体的叶片颜色变得更加浓绿，丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白的含量的增加与减少与四倍体植物在植物代谢与生长上有一定关系，经过转录组测序分析，糖酵解途径的基因表达为下调，还原性戊糖磷酸循环与光呼吸等与叶绿体有关的基因为上调。
  • 河北省苹果园生草现状及土壤-树体-果实的综合效应
    李艳杰，张丽娟，韩建，倪玉雪，李记园，武文斌，王琛
    2023, 38(1): 15-24. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0003
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    为明确河北省苹果园行间生草现状，探究草种适应性，为河北省果园生草栽培技术的推广与应用提供依据。采用调研的方法探究河北省果园行间生草的现状；在邢台市浆水镇富士苹果园，设置清耕、苜蓿、白三叶和自然生草4个处理，测定土壤有机质、无机氮、全氮、有效磷、速效钾、储水量和土壤酶活性等土壤性状，分析叶绿素、叶面积和新梢长等树体生长指标以及产量、果实品质。结果表明，河北省果园以清耕管理为主，生草园占31.96%,其中自然生草园占25.77%,人工生草园占6.19%;自然生草园草种选择更多样化；果农对生草认知缺乏且获知途径单一。自然生草显著提高0～20 cm和20～40 cm土壤有机质的积累，分别为15.46 g/kg和8.85 g/kg;苜蓿与白三叶显著增加了0～20 cm土层土壤无机氮、有效磷、速效钾含量，且对0～40 cm土层储水量有显著影响。白三叶与自然生草显著提高叶片叶绿素SPAD值，苜蓿与自然生草则显著增加了叶面积，苜蓿与白三叶显著增加了新梢长，连续6年生草老园叶绿素SPAD值(58.96)、叶面积(18.57 cm2)以及新梢长(28.00 cm)均显著高于其他处理。苜蓿、白三叶与自然生草显著增产7.21%～13.40%。连续6年生草老园果实Vc(182.20 mg/kg)和可溶性糖(16.93%)显著高于各处理，可滴定酸(0.309%)显著低于清耕。河北省生草技术普及度低，行间种植苜蓿与白三叶能改善土壤性状、促进树体生长，改善果品品质、增加果品产出，因此推荐河北省苹果园种植豆科植物苜蓿和白三叶。
  • 甘肃省核桃产业发展的思考
    冯雪，史梅霞，马彦军
    2023, 38(1): 25-30. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0004
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    核桃是我国主要油料经济林之一，果仁具有极高的营养价值，既可食用又可榨油。在简述我国核桃产业发展现状的基础上，探讨了甘肃省核桃产业发展的现状、前景及优势，发现近年来甘肃省核桃在向规模化、集约化种植方向发展，核桃种植面积、产量都有了极大提高，且在良种选育及引种试验研究中成果显著；受气候条件和生态环境多样性的影响，甘肃省核桃表型性状多样、种质资源特征鲜明，再加上各级政府部门和相关科技单位对核桃产业的高度重视，这为甘肃省核桃产业的进一步发展奠定了坚实基础。针对甘肃省核桃产业发展中存在的丰产栽培技术体系不够完善、产—供—销机制低下、相关技术人员缺乏、核桃产业远展意识不足等问题提出了相应的发展对策，以期为甘肃省核桃产业的良性发展提供有价值的实践参考。
  • 基于CiteSpace可视化分析的我国新一轮退耕还林工程发展脉络及展望
    岳颖，王鹏程
    2023, 38(1): 31-37. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0005
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    为进一步发掘新一轮退耕还林工程的研究热点及趋势，以新一轮退耕还林为主题，基于2012-2022年CNKI平台中的数据库，取300条样本，运用CiteSpace可视化分析的方法，深入解析我国新一轮退耕还林相关研究，包括研究机构合作网络、作者合作网络、关键词聚类图谱、关键词时区图谱和关键词突现图谱等方面。结果表明：(1)有关退耕还林的相关文献数量呈现先增加后下降的趋势。(2)有关我国新一轮退耕还林的研究文献主要围绕“后续产业”“农户收入”“生态效益”等问题展开，高频关键词显示新一轮退耕还林需要转变发展方式，要向高质量、可持续发展的方向转变，一味地扩大生态林规模并不可取。(3)退耕还林研究以对社会经济状况与初期退耕还林措施的综合改进分析为始发点，逐渐转变为以社会经济和生态效益的相互交织并存，并逐渐向以生态效益为主题逐步细分进行发展。所以，科研理念、方法之间的交融与并行以及怎样继续巩固和拓展退耕还林成果，如何合理的扩大退耕还林规模、保障农村环境安全、提高退耕农户增收，成为了今后科学研究发展的重要关键。
  • 阜平县北流河流域林地多功能评价及分区研究
    孙茂凯，韦世岩，陈亚恒
    2023, 38(1): 38-47. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0006
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    由于人类对土地功能的认识单一，造成乡村地区土地利用不充分，导致土地资源的闲置与浪费。而土地单一功能利用模式转变的关键是探究土地多功能的利用。以北流河流域林地为研究区对象，从气候、土壤、地质、地形、植被要素进行综合分析，对林地土地的生产功能、生态功能、景观功能和材料功能进行空间定量化，运用热点分析和地理探测器评价北流河流域林地多功能性及影响因素；并通过K均值聚类分析划分林地土地多功能利用类型区。结果表明：(1)流域内林地多功能热点区域呈集聚分布，冷点区域呈带状分布在北流河流域的山麓。(2)北流河流域林地多功能空间分异的驱动力主要以植被因素为主，其中郁闭度、蓄积量、碳汇为主导因子，植被盖度对林地土地多功能空间分异的影响较小，应加强北流河流域内的植被保护和严禁过度开发林地；交互作用明显，交互作用均为双因子增强或非线性增强，气候、土壤、植被、地形、地质条件共同制约着北流河流域林地多功能水平。(3)通过伪F统计将北流河流域林地划分为3个主导区和1个提升区，分别为生产功能主导区、生态功能主导区、景观功能主导区以及综合功能提升区，其中生态功能主导区面积最大；并针对主导功能提出相应的利用方向。
  • 基于SOFM模型的山区土地类型划分研究——以阜平县为例
    赵东阳，刘琳洁，加鹏华，陈亚恒，王树涛，周亚鹏，许皞
    2023, 38(1): 48-54. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0007
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    山区土地与平原土地在地形地貌等自然要素上存在明显差异，从而导致山区土地类型的划分有很大的特殊性。为了充分体现山区县域尺度自然要素差异，为山区县域尺度土地类型划分提供新方法、新思路，选取太行山典型地区阜平县作为研究区，选取气候、地形、土壤、植被因素，通过SOFM模型及传统土地类型划分方法，对山区县域尺度土地类型进行划分。结果表明：(1)将SOFM模型(自组织特征映射)与传统的土地类型划分方法相结合，对阜平县土地类型进行了三级划分，其中一级类7个，二级类47个，三级类81个；(2)通过对比验证，该方法与传统分类方法存在一致性。基于SOFM模型的土地类型划分方法对山区县域尺度进行土地类型划分，可充分反映山区县域尺度土地分异规律，比传统方法相更加精确。
  • 基于USLE的水土流失敏感性时空演变——以阜平县为例
    刘琳洁，赵东阳，韦世岩，陈亚恒，王树涛，周亚鹏，许皞
    2023, 38(1): 55-63. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0008
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    以土壤侵蚀方程(USLE)为理论基础，选取影响因子构建指标体系。借助ArcGIS平台评价2000年、2010年、2020年的阜平县水土流失敏感性，并利用危险性指数来表征敏感性大小，从而探究阜平县水土流失敏感性时空演变规律，对生态发展具有重要影响。研究结果如下：降雨侵蚀力与植被覆盖度是影响水土流失敏感性分布的主导因素；2000年至2020年研究区域的敏感性呈现先下降后上升的趋势，其危险性指数依次为4.37、3.64、4.28;阜平县水土流失敏感性变化最强烈的地方为史家寨乡，其次是夏庄乡、砂窝乡，危险性指数依次为5.42、4.87、4.52,平阳镇危险性指数最小为1.48。
  • 蚯蚓扰动作用对原位污染土壤Cd、Cu、Zn全量和有效性变化的影响及其富集规律
    尹悦，慕晓泉，李博，杨杨，王殿武
    2023, 38(1): 64-71. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0009
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    针对我国土壤重金属污染严重问题，选取河北省保定市周边地区持续重金属污染的原位土壤与赤子爱胜蚓为研究对象，采用实地采样与室内培养相结合的方式，研究蚯蚓扰动作用对土壤重金属Cd、Cu和Zn全量与有效性变化的影响及蚯蚓对重金属的富集规律。主要结果如下，蚯蚓在供试土壤(清洁土与3种原污土)中培养至第14天时，不同供试土壤全量Cd、Cu和Zn含量较培养前均呈下降趋势，其中土壤全量Cd含量分别降低了40.48%、9.90%、0.89%和6.15%;土壤全量Cu含量分别降低了3.16%、8.16%、4.34%和7.74%;土壤全量Zn含量分别下降了2.27%、3.53%、3.34%和4.84%。供试土壤DTPA-Cd、DTPA-Cu和DTPA-Zn含量较培养前呈升高趋势，DTPA-Cd含量分别增加了29.41%、16.54%、14.33%和0.51%;DTPA-Cu含量分别增加了10.51%、1.26%、12.28%和5.30%;DTPA-Zn含量分别增加了44.99%、9.62%、7.97%和0.18%。另外，不同污染土壤下随培养时间的延长，蚯蚓体内Cd、Cu和Zn含量总体呈上升趋势。蚯蚓对Cd、Cu和Zn的富集能力表现为Cd>Zn>Cu。培养至第2天和第7天时，蚯蚓Cu含量与土壤全量Cu和DTPA-Cu含量均呈极显著正相关；培养至第14天时，蚯蚓Zn含量与DTPA-Zn含量呈显著正相关。
  • 雄安新区化肥使用及氮磷盈余空间分布特征研究
    陈涵婷，薛宏扬，李思露，石悦寒，赵海璇，金晓玲，李文超
    2023, 38(1): 72-79. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0010
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    近年来，随着白洋淀内源污染与点源污染逐渐得到控制，农业面源污染逐渐成为制约白洋淀水质改善的重要因素。改善白洋淀生态环境状况，加强农业面源污染防控至关重要。然而，当前对雄安新区农业面源污染的认识尚待提高，尤其需要加强对种植业化肥使用及其氮磷盈余空间分布特征研究。因此，本研究以雄安新区主要种植模式小麦—玉米为研究对象，采用农田养分平衡方法，分析2016年雄安新区小麦—玉米氮、磷养分输入、输出与盈余情况，为雄安新区农业面源污染防控提供科学依据。结果表明：(1)雄安新区农田氮磷养分的输入以化肥为主，输出以籽粒为主，总体化肥氮、磷投入水平为446.82 kg/hm2、84.23 kg/hm2,籽粒输出氮、磷养分水平为312.71 kg/hm2、42.79 kg/hm2;(2)雄安新区小麦—玉米农田氮磷养分均表现为盈余状况，且氮磷养分盈余与氮肥、磷肥投入极显著正相关；(3)雄安新区氮素、磷素盈余强度分别为273.74 kg/hm2、44.99 kg/hm2,不同县市氮磷养分盈余量从高到低为安新县>雄县>容城县。建议进行合理的农田养分管理，开展养分平衡长期观测，实现化肥减量增效。
  • 基于文献计量的近25年深层土壤碳循环研究进展分析
    吴超玉，贾小旭，刘晨，牛晓倩，王洋
    2023, 38(1): 80-87. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0011
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    土壤深层碳库巨大，在全球碳循环中具有重要作用。为了深入理解深层土壤碳循环，分析深层土壤为主题的全球土壤碳循环研究的热点与前沿，以Web of Science核心合集为数据库，获取近25年以深层土壤为主题词的土壤碳循环研究文献(280篇)。通过文献计量方法，分别对年文献发表量、研究区分布、研究主题热点等进行了统计与可视化分析。结果表明：(1)1995-2020年间，以深层土壤为主题词对土壤碳循环研究的发文数量逐渐增长，尤其是2010-2020年期间；(2)不同研究主题对深层土壤的定义不同，其中以土壤碳储量为主题的研究对深层土壤的定义深度最深，52.2%的文献对深层土壤定义深度超过60 cm;(3)农林、环境科学、土壤科学和生态学是深层土壤碳循环研究的主要领域；(4)研究热点主要集中在环境因素和土地利用变化对土壤碳储量、碳稳定性及碳剖面垂直变化的影响方面；(5)近几年，研究主题逐渐向微生物群落、激发效应、碳组分、碳稳定性等转变，研究对象扩展到了北极永久冻土。
  • 生物炭调控土壤微生物的文献计量分析
    刘腾腾，吴超玉，薛琳，单芳，彭正萍，付鑫，王洋
    2023, 38(1): 88-97. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0012
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    为系统梳理生物炭对土壤微生物活动、群落等方面影响的研究进展和未来发展趋势，以2007-2020年Web of Science核心合集数据库中针对生物炭调控土壤微生物的文献为样本，采用文献计量学软件CiteSpace对文献的年发文量、研究力量和研究热点进行了可视化分析。从论文数量和质量来看，近年来以生物炭为主题对土壤微生物研究的发文数量呈现急剧增长趋势，发文数量最多的国家是中国和美国。文献排名TOP 10的科研机构有中国科学院、浙江大学和康奈尔大学等，作者分析显示科研团队之间存在深入的学术交流。基于关键词聚类分析和突现词分析，研究主题热点集中在不同材质、温度等条件制备的生物炭对土壤微生物群落结构、细菌和古菌的影响。该领域未来应更加注重生物炭改变土壤微生物的内在机理研究，提高生物炭和土壤微生物的联合作用关注度。
  • 林内色彩斑块分布格局对秋季生态景观林美景度的影响——以塞罕坝机械林场为例
    郎博帅，刘叶凡，韩阳媚，欧阳嗣航，李玉灵，程顺
    2023, 38(1): 98-105. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0013
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    色彩是林内最强烈的视觉语言，秋季林内色彩差异尤为明显，研究色彩斑块布局对人工景观林质量提升有重要意义。为了探究色彩对生态景观林秋季景观质量的影响特征，以塞罕坝机械林场白桦纯林、2个密度的落叶松纯林、白桦-落叶松混交林为研究对象，选取了36张景观照片，采用ArcGis 10.3软件对照片进行矢量化处理，采用FRAGSTATS 4.2软件提取矢量化后照片的格局指数，采用美景度评价法(SBE)对照片中景观进行质量评价，美景度计算用的是标准化处理后的数据，故对照照片为随机1张照片。通过比较秋季4个林分色彩斑块形状指数(LSI)、香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数(SHEI)和分离度指数(SPL)的变化特征，明确林内色彩斑块景观指数对生态景观林美景度的影响，分析不同林分景观质量的差异性，进而为生态景观林经营与评价提供依据。主要研究结果如下：(1)白桦纯林斑块多样性指数最高，美景度与斑块多样性指数呈显著负相关(相关系数为-0.847),导致白桦纯林美景度最低，且与其他3个林分类型差异显著；低密度落叶松纯林美景度最高，人们对落叶松纯林喜好程度较高。(2)美景度与色彩斑块LSI值存在正相关性，相关系数为0.620,与SPL、SHDI和SHEI存在不同程度的负相关性，其中与SHDI值相关系数达到了-0.847。斑块形状指数、多样性指数与均匀度指数对秋季林内景观质量影响较大。总之，林内色彩斑块简洁，零散的分布格局更易被游人接受，而色彩多样且集中连片、通透性较差降低了森林的可达性，影响林内景观质量。
  • 城市森林环境对正负情绪状态影响的Meta分析
    郝培显，刘雨沙，王琛，朱会营，吉艳芝，张丽娟
    2023, 38(1): 106-115. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0014
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    明确城市森林环境对正负情绪状态的影响程度及影响因素，为城市森林建设提供科学依据。对Web of Science和CNKI数据库进行检索，对最终纳入的文献采用Meta分析的方法，研究城市森林环境对正负情绪状态的影响。结果表明，纳入的17篇文献中有13项随机对照试验，21项自身前后对照试验，文献质量一般；进入森林对积极情绪影响的总效应量SMD=0.33,I2=33%,95%置信区间Cl[0.23,0.44];进入森林环境对消极情绪影响总效应量SMD=-0.35,I2=0,95%置信区间Cl[-0H46,-0.25];与城市环境相比，处于城市森林对积极情绪状态总效应量SMD=0.59,I2=42%,95%置信区间Cl[0.44,0.75];对消极情绪的影响总效应量SMD=-0.45,I2=0,95%置信区间Cl[-0.61,-0.30],城市森林对积极情绪影响效果的异质性来源主要为心理健康程度和城市森林自然环境。综上所述，城市森林环境对人的心理健康有积极促进效果，进入森林环境后可降低人的消极情绪，心理健康状态和城市森林自然环境影响城市森林对积极情绪的提升效果。
  • 基于游客体验视角的红色旅游景区优化策略研究——以狼牙山风景区为例
    冯紫婷，陈欣
    2023, 38(1): 116-125. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0015
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    红色旅游作为具有中国特色的文化旅游形式，在新时代承担着传承红色基因、弘扬革命精神的重要使命。本研究以狼牙山风景区为案例地，采用网络文本分析法，对爬取的马蜂窝等旅游网站上的点评文本进行游客体验价值维度聚类，并基于文献梳理分析归纳出游客体验价值的五大维度：感官体验价值、教育体验价值、服务体验价值、成本体验价值、情感体验价值。在此基础上，运用IPA分析法，探究游客对于狼牙山风景区体验质量的评价。结果表明，游客对于狼牙山风景区体验价值各要素的感知重要程度存在较大差异，但狼牙山风景区的自然景观风貌及生态环境、服务态度整体水平较好，游客对景区的旅游体验质量评价较高。根据研究结果，今后应从扩大宣传力度、控制客流量、加强管理治安、丰富体验活动等多个方面优化提升狼牙山红色旅游景区发展对策，促进狼牙山风景区红色旅游的可持续发展。
  • 乡村振兴背景下我国家庭生态农场发展问题研究
    孙万挺，葛文光，柏鑫玉
    2023, 38(1): 126-130. https://doi.org/10.13320/j.cnki.hjfor.2023.0016
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    改善生态环境是实现经济可持续发展的重要基础，发展生态农业是改善生态环境的重要内容，家庭生态农场作为发展生态农业的重要载体，对促进农业农村现代化、提升农产品质量和改善农业生态环境发挥着重要作用。乡村振兴背景下，对我国家庭生态农场的发展提出了新要求，面临在发展过程中存在的诸多问题，诸如：扶持家庭生态农场的相关政策不完善、农场生产成本较高、农产品营销难和“三产”融合程度低。我国家庭生态农场需要通过发挥政府引导、降低生产成本、开拓销售渠道和加大“三产”融合力度等途径来实现农业的绿色可持续发展，促进生态环境的持续改善。