杞金华
- 作品数：7 被引量：84H指数：4
- 供职机构：中国科学院亚热带农业生态研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院西部之光基金更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程理学更多>>
- 基于近红外光谱技术的哀牢山六种优势树种叶凋落物定性鉴别研究
- 2023年
- 植物凋落物是联结生物有机体合成和分解的桥梁,通过物质流、能量流及信息流深刻地影响了陆地生态系统的结构、功能及关键生态过程。自然生态系统中地表凋落物通常以混合物的形式分解,尤其是在物种极其丰富的亚热带常绿阔叶林中。受样地内树种组成影响,叶凋落物往往属、种混杂,非专业人士难以实现准确鉴别,这为后续凋落物分解研究带来一定的困难。近红外光谱分析技术作为一种快速无损的检测手段,已经成功应用于牛肝菌、柑橘、水稻等的种类鉴别。该技术为解决叶凋落物鉴定这一难题提供了新的途径。该研究收集云南哀牢山典型中山湿性常绿阔叶林6种优势树种叶凋落物共计540份,获取样品近红外漫反射光谱,分析不同种类叶凋落物平均光谱图特征。建模时,使用Kennard-Stone算法将540个样品数据以2∶1比例分为训练集与验证集,其中360个样品数据用于叶凋落物分类模型的建立,180个样品数据用于叶凋落物分类模型的验证。使用标准正态变量变换(SNV)、Savitzky-Golay卷积平滑(SG)、多元散射校正(MSC)、导数处理(Derivative)等单一与组合算法对光谱数据进行预处理,并采用主成分分析(PCA)与正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)2种模式识别方法对不同树种叶凋落物进行鉴别。结果表明:(1)叶凋落物近红外光谱主成分分析得分图中各组数据呈现交织状态,虽然经SNV+SG方法预处理后,光谱数据得到优化,变色锥与舟柄茶与其他树种出现一定的区分,但仍然无法实现6种叶凋落物的准确鉴别。(2)SNV+SD预处理方法结合OPLS-DA建立的模式识别模型,效果最好,因变量累计拟合指数为0.922,模型累计预测能力指数为0.894,置换检验显示模型未过度拟合,训练集与验证集识别率均为100%。研究表明,在对样本近红外光谱进行预处理优化的基础上,结合有监督的OPLS-DA模式识别方法,可以
- 陈婉君徐远杰鲁志云杞金华王逸之
- 关键词：近红外光谱叶凋落物主成分分析
- 水分条件变化对哀牢山亚热带常绿阔叶林林下幼苗死亡率的影响被引量：4
- 2015年
- 为探讨环境水分条件变化对亚热带森林林下乔木幼苗动态的影响,以及木材密度和幼苗在干旱中死亡率的关系,研究了哀牢山常绿阔叶林2005—2011年的总体和主要树种幼苗(黄心树、多果新木姜子、多花山矾、鸭公树和大花八角)的死亡率,并分析了幼苗死亡率和旱季幼苗根系所在土层土壤质量含水量、旱季降水量、旱季降水日数以及木材密度的关系。结果表明:1)幼苗死亡率与旱季降水日数、旱季浅层土壤平均质量含水量有显著的负相关关系,和旱季降水量无显著相关性;2)总幼苗及5种乔木幼苗的死亡率均在2010年(西南干旱)达到有观测以来最高,是2009年的2—10倍,其中多花山矾、黄心树幼苗的死亡率最高,大花八角幼苗的死亡率最低;3)在种间,幼苗2010年干旱中的死亡率和木材密度显著正相关,即木材密度较大的物种幼苗死亡率更高。研究表明林下幼苗由于根系较浅,对降雨变化较为敏感,因而受到了这次干旱的较大影响。由于木材密度较低的树种在干旱中有较低的死亡率,干旱频度和强度的增加可能使低木材密度幼苗的丰富度增加,森林的组成也将受到影响。
- 杞金华章永江张一平刘玉洪鲁志云武传胜温韩东
- 关键词：干旱降水木材密度
- 哀牢山中山湿性常绿阔叶林两种优势幼苗C、N、P化学计量特征及其对N沉降增加的响应被引量：21
- 2015年
- N沉降对不同森林生态系统的影响是当今全球变化生态学研究的一个热点问题。山地湿性常绿阔叶林是我国西部高海拔地区重要的森林植被类型之一。该文以云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林为对象,研究了其林下优势树种多花山矾(Symplocos ramosissima)和黄心树(Machilus gamblei)幼苗不同器官中C、N、P含量和生态化学计量特征及其对N沉降增加的响应。结果表明:两种幼苗C、N、P含量的差异均达到了显著性水平(p<0.05),多花山矾的C含量较低,N和P含量较高。N处理对植物幼苗元素含量及其比值影响极显著(p<0.01),且与物种和器官之间存在显著的交互作用。N处理提高了幼苗体内N含量,导致不同器官N:P值有不同程度的增加。随N处理水平的升高,多花山矾幼苗P含量下降,黄心树幼苗P含量整体升高,幼苗间P含量差异减小。在一定范围内,植物幼苗N含量与土壤无机N含量之间存在极显著的相关性(p<0.01)。不同器官之间相比,植物幼苗根和茎的N内稳性比叶片更高,即植物叶片对N沉降的响应更为敏感。
- 石贤萌杞金华宋亮刘文耀黄俊彪李苏卢华正陈曦
- 关键词：N沉降原生林幼苗
- 哀牢山常绿阔叶林水源涵养功能及其在应对西南干旱中的作用被引量：37
- 2012年
- 为了解云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林在2010年初西南地区特大干旱中是否遭遇水分胁迫,及其水源涵养功能在应对干旱中的作用,测定了该森林土壤和主要树种在2010年旱季的水分状况,并对比研究了原生林和森林经砍伐烧垦后形成的毛蕨菜-玉山竹群丛的土壤持水、凋落物持水、水面蒸发和土壤水分季节动态。结果表明:常绿阔叶林主要树种在2010年初西南特大干旱中并未遭受水分胁迫(最旱月叶片凌晨水势高于-0.4 MPa)。虽然常绿阔叶林土壤含水量和地下水位在最旱月都达到了有观测以来的最低点,但主要根系分布区的土壤水势仍不低于-0.5 MPa,并高于毛蕨菜-玉山竹群丛。森林较好的水分状况和原生常绿阔叶林较好的水源涵养功能有关。常绿阔叶林的土壤总持水量尤其是非毛管持水量要显著大于毛蕨菜-玉山竹群丛,同时也大于云南地区的一些次生林和人工林。常绿阔叶林地表丰富的凋落物通过持水和抑制土壤蒸发也对水源涵养有一定作用。哀牢山常绿阔叶林良好的水源涵养功能,充足的土壤地下水储存弥补了旱季和特大干旱中降水的不足。结果指示原生林在水源涵养中不可替代的作用,以及加强原生林保护在提高区域抗干旱能力中的重要意义。
- 杞金华章永江张一平刘玉洪杨秋云宋亮巩合德鲁志云
- 关键词：水势蒸发量水源涵养凋落物
- 哀牢山中山湿性常绿阔叶林木径向生长季节动态及其对气候因子的响应被引量：8
- 2020年
- 研究采用树木生长环在哀牢山中山湿性常绿阔叶林持续9年(2009-2017年)监测了2个常绿树种(厚皮香,Ternstroemia gymnanthera;南亚枇杷,Eriobotrya bengalensis)和2个落叶树种(西桦,Betula alnoides;珍珠花,Lyonia ovalifolia)的树干月生长量,采用逻辑斯蒂生长模型(Logistic model)模拟树木径向生长量和物候参数,并分析了年、季尺度上径向生长与主要气候因子的关系。结果表明:1)4个树种年平均生长量为6.3 mm,落叶树种年平均生长量(10.6 mm/a)显著高于常绿树种(3.0 mm/a);2)雨季(5-10月)是哀牢山中山湿性常绿阔叶林树木生长的主要时期,4个树种雨季平均生长量为5.9 mm,占全年总生长量的93%,其中落叶树种雨季生长量占全年的96%,而常绿树种雨季生长量占全年的86%;3)常绿树种生长季长度为169天,长于落叶树种(137天),而落叶树种最大生长速率(0.14 mm/d)显著高于常绿树种(0.03 mm/d),最大径向生长速率能很好地预测树种年生长量;4)低温、雾日和光合有效辐射是影响哀牢山亚热带常绿阔叶林4个研究树种径向生长的重要环境因子,其中温度对常绿树种径向生长具有显著影响,而雨日、雾日与空气湿度等水分因子对落叶树种径向生长更为重要。常绿树种年生长量对旱季气候因子的响应相比落叶树种更为敏感,树木旱季生长量除了受低温限制外,也受到水分供给的影响。气候变化可能改变不同物候类型树种在哀牢山中山湿性常绿阔叶林中的生长状态与分布格局。
- 周博范泽鑫杞金华
- 关键词：常绿阔叶林物候径向生长气候响应
- [CO2]升高和干旱对亚热带森林常绿植物和落叶植物幼苗光合水分关系的影响
- 付培立张亚杞金华范泽鑫
- 关键词：亚热带干旱
- 西南干旱对哀牢山常绿阔叶林凋落物及叶面积指数的影响被引量：16
- 2013年
- 为探讨2010年初西南干旱对这一地区原生植被林冠和凋落物量的影响,以及这一地区凋落物量和气候条件之间的关系,对比研究了哀牢山亚热带常绿阔叶林2010年和一般年份的凋落物特征以及各层的叶面积指数,并分析了凋落物量和气候因子之间的关系。2010年凋落物总量和往年相比无显著差异,但是叶凋落总量、旱季凋落物总量、旱季叶凋落量为历年来最高,其中旱季叶凋落物量比一般年份平均高35.2%(0.81t/hm2)。而2010年附生苔蘚年凋落量为历年来最低。2010年最旱月的乔木层和灌木层叶面积指数和2005同期相比无显著差异,但是草本层叶面积指数却极显著低于2005年同期。因此,2010年初西南干旱尽管使哀牢山常绿阔叶林旱季落叶增加,但还没有到显著影响冠层叶面积指数的程度。而草本层和附生苔藓的生长则受到了干旱事件的显著影响。此外,哀牢山常绿阔叶林年总凋落量和年降水量显著正相关,而和年均温却不相关,表明该亚热带森林凋落物量主要由降水而非温度决定。
- 杞金华章永江张一平刘玉洪鲁志云武传胜温韩东
- 关键词：凋落物量叶面积指数降水量
