林业科学

作者：陈炳楠1,2,杨风亭1,孟盛旺1,戴晓琴1,寇亮1,2,陈奕帆3,王辉民1,2,付晓莉1,2,*

单位：1. 中国科学院地理科学与资源研究所　生态系统网络观测与模拟重点实验室千烟洲生态站　北京 1001012. 中国科学院大学资源与环境学院　北京 1000493. 国家林业和草原局产业发展规划院　北京100013

关键词：森林物候,有效叶面积指数,时空变异,石砾含量,竞争强度,土壤含水量

基金：国家自然科学基金项目（32122060；41830646；31971633）。

目的: 探究马尾松林和湿地松林物候期的时空变异及影响因素，为红壤丘陵区森林碳汇时空格局精准评估与预测提供理论支撑。方法: 基于2017—2021年的数码相机时间序列数据，提取29块样地（马尾松林18块，湿地松林11块）的有效叶面积指数（LAIe）时空动态。采用有效叶面积指数的广义双重逻辑斯蒂模型确定物候期指标（生长季开始时间，SOS；生长季结束时间，EOS；生长季长度，LOS）。利用变异系数表征物候期时空变异幅度。通过皮尔逊相关分析和线性混合模型，解析气候（干旱指数、空气温度、降水量、饱和水汽压差、光合有效辐射）、土壤（土壤温湿度、土层厚度、石砾含量）和生物因子（林分密度、林下植被丰富度）对物候期的驱动作用。结果: 1) 马尾松林和湿地松林物候特征均为单峰曲线（但马尾松林无明显峰值）。与马尾松林相比，湿地松林的SOS较晚，但LAIe的季节变化幅度更大且值更高。2) 马尾松林的物候期在时空尺度上不如湿地松林稳定。马尾松林的SOS、EOS、LOS在空间上的变异系数和SOS在时间上的变异系数均大于湿地松林。3) 在年际尺度上，马尾松林的SOS和EOS分别与早春和旱季0~120 cm土层的土壤含水量呈负相关和正相关；湿地松林的EOS与旱季0~60 cm土层的土壤含水量呈正相关。4) 在空间尺度上，马尾松林物候期受林分密度、草本层物种丰富度和0~60 cm土壤石砾含量影响。结论: 马尾松林和湿地松林的物候特征在曲线峰值、SOS、LAIe变化幅度和数值大小等方面存在明显差异。湿地松林的物候期在时空尺度上更稳定。种内、种间竞争强度和土壤资源异质性共同驱动了红壤丘陵区马尾松林物候的时空变异格局。

来源：2024年第8期

《林业科学》期刊编辑部

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