沙地樟子松天然林斷續(xù)分布于我國呼倫貝爾森林-草原過渡帶上，對于氣候變化和火干擾十分敏感，在防風固沙、保持水土、保障區(qū)域生態(tài)安全等方面發(fā)揮著十分重要的生態(tài)服務功能。本書在分析呼倫貝爾沙地近50年氣候變化特征的基礎上，較為全面地分析了林火干擾條件下沙地樟子松天然林林分結構、空間格局、樹木競爭關系、植物多樣性等的變化特征，探討了沙地樟子松天然林林分對林火干擾的響應機制；分析了樟子松樹木徑向生長特征及其與氣候變化的關系，重建并揭示了呼倫貝爾沙地歷史氣候變化和森林-草原過渡帶植被變化特征；從林火干擾、氣候變化等方面提出了林火干擾和氣候變化對樟子松林林分演替的作用機制，并對沙地樟子松天然林生態(tài)系統(tǒng)提出了管理對策與建議，為沙地樟子松天然林應對氣候變化和林火干擾提供了理論基礎與科學依據(jù)。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 林火 2
1.1.1 林火的概念 3
1.1.2 林火的類型 4
1.1.3 林火發(fā)生的條件 5
1.1.4 林火的特征 6
1.1.5 林火的分布及人類的認識 8
1.1.6 中國的林火 9
1.1.7 中國林火研究現(xiàn)狀 10
1.2 空間格局生態(tài)研究 11
1.2.1 空間格局的意義 11
1.2.2 空間格局產(chǎn)生的原因 13
1.2.3 空間格局的概念 15
1.2.4 空間點格局分析 16
1.3 林木競爭 18
1.4 植物多樣性 21
1.5 樹木徑向生長及其氣候響應 22
1.5.1 樹木徑向生長對氣候的響應 22
1.5.2 利用樹輪寬度重建環(huán)境與氣候變化 24
1.6 樟子松簡介 25
1.6.1 地理分布 25
1.6.2 生物學特性 26
1.6.3 生態(tài)學特性 27
1.6.4 生長習性 28
1.6.5 樟子松與林火 28
1.6.6 樟子松研究現(xiàn)狀 29
1.7 研究的科學意義 31
第2章 研究區(qū)自然概況與研究方法 32
2.1 研究區(qū)自然概況 32
2.1.1 地理位置 32
2.1.2 地形地貌與土壤 32
2.1.3 氣候特征 32
2.1.4 水文水系 33
2.1.5 植被特征 33
2.1.6 紅花爾基沙地樟子松林火干擾史 34
2.2 研究方法 35
2.2.1 野外調(diào)查 35
2.2.2 林火及林分結構特征 39
2.2.3 空間點格局分析 41
2.2.4 單木競爭模型 44
2.2.5 林下植物多樣性 47
2.2.6 樹輪年表研制 48
2.2.7 年表相關統(tǒng)計變量分析 51
2.2.8 樹輪寬度-氣候響應分析 52
2.2.9 氣候重建轉(zhuǎn)換函數(shù)檢驗 53
2.2.10 氣候變化周期分析 54
2.2.11 氣候變化突變檢驗 55
2.2.12 氣候數(shù)據(jù)獲取與分析 57
2.2.13 森林-草原過渡帶植被變化研究 58
第3章 呼倫貝爾沙地氣候變化特征 59
3.1 溫度 59
3.1.1 平均氣溫 59
3.1.2 最低氣溫 61
3.1.3 最高氣溫 63
3.2 降水 65
3.3 日照時數(shù) 67
3.4 相對濕度 69
3.5 風速 72
3.6 蒸散發(fā) 74
3.7 結論與討論 75
第4章 火干擾對樟子松林林分結構的影響 77
4.1 林火特征 77
4.1.1 樹皮熏黑高表征的地表火特征 77
4.1.2 地表火的火烈度特征 79
4.2 林分結構 81
4.2.1 樹木種類 81
4.2.2 林分密度 81
4.2.3 林分徑階分布 84
4.3 結論與討論 86
第5章 火干擾對樟子松空間格局的影響 91
5.1 單變量空間格局分析 91
5.1.1 林火干擾或林分稀疏作用下的空間格局 91
5.1.2 幼樹及大樹的空間格局 93
5.1.3 死亡樹木的空間格局 95
5.1.4 非林冠層樹木的空間格局 96
5.1.5 林分不同徑階的空間格局 98
5.2 雙變量空間格局分析 101
5.2.1 大樹和幼樹的空間關系 101
5.2.2 大樹和死樹的空間關系 102
5.2.3 幼樹和死樹的空間關系 103
5.2.4 林冠層大樹和死樹的空間關系 107
5.3 結論與討論 109
第6章 林火干擾下的樟子松競爭關系研究 114
6.1 對象木樣圓大小的選定 114
6.2 對象木及競爭木的取樣 114
6.3 有無林火干擾樟子松林競爭關系的比較 115
6.3.1 對象木和競爭木的林分結構 116
6.3.2 有無林火干擾樟子松林競爭強度的比較 118
6.3.3 對象木競爭強度與其胸徑的回歸分析 118
6.3.4 有無林火干擾樟子松林競爭強度的預測 119
6.4 地表火干擾時間序列上樟子松林的競爭關系 120
6.4.1 林分結構和林火特征 121
6.4.2 對象木和競爭木的林分結構 121
6.4.3 地表火干擾時間序列上樟子松林的競爭強度 123
6.4.4 林木競爭強度與其胸徑的回歸分析 124
6.4.5 地表火干擾時間序列上樟子松林競爭強度的預測 125
6.5 結論與討論 126
第7章 樟子松林下植物多樣性研究 130
7.1 調(diào)查樣地的林分結構特征 130
7.2 林下植被的蓋度 131
7.3 林下植被的α多樣性 131
7.4 林下植被的β多樣性 132
7.5 林下植被的種-面積曲線 132
7.6 林下植被的間接梯度分析（DCA） 133
7.7 結論與討論 135
第8章 樟子松樹輪寬度-氣候響應及氣候重建 138
8.1 樟子松樹輪寬度年表特征 138
8.1.1 樹輪寬度年表統(tǒng)計分析 138
8.1.2 樟子松樹輪年表 139
8.2 樟子松樹輪寬度對氣候的響應 141
8.2.1 樹輪寬度指數(shù)與月溫度的相關性 141
8.2.2 樹輪寬度指數(shù)與月降水量/相對濕度的相關性 146
8.2.3 樹輪寬度指數(shù)與月干燥指數(shù)的相關性 147
8.2.4 樹輪寬度指數(shù)與季節(jié)氣候要素的相關性 148
8.3 區(qū)域氣候重建研究 150
8.3.1 樹輪年表與不同時期氣候要素的相關性分析 150
8.3.2 氣候重建轉(zhuǎn)換函數(shù)構建 152
8.3.3 轉(zhuǎn)換函數(shù)的檢驗 155
8.4 200年來呼倫貝爾的氣候變化 155
8.4.1 氣候變化趨勢 155
8.4.2 氣候變化周期 157
8.4.3 氣候突變 158
8.4.4 氣候變化階段分析 162
8.5 結論與討論 163
第9章 呼倫貝爾森林-草原過渡帶植被變化 167
9.1 呼倫貝爾森林-草原過渡帶歸一化植被指數(shù)（NDVI）變化特征 167
9.2 逐月NDVI 和樹輪寬度指數(shù)與氣候因子的關系 167
9.3 樹輪寬度指數(shù)與NDVI 的關系 171
9.4 呼倫貝爾森林-草原過渡帶NDVI轉(zhuǎn)換函數(shù)構建 173
9.5 呼倫貝爾森林-草原過渡帶NDVI變化 174
9.5.1 周期特征 174
9.5.2 突變特征 175
9.6 結論與討論 177
第10章 樟子松天然林生態(tài)系統(tǒng)管理 179
10.1 火干擾促進樟子松林林分演替機制 179
10.2 樹木徑向生長的氣候響應機制 180
10.3 樟子松天然林生態(tài)系統(tǒng)管理建議 181
參考文獻 183
附錄A 調(diào)查樣地的植物名錄 210
附錄B 彩圖 213
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