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                    中國生態系統研究網絡(CERN)專題 II 區論文(已發表) ? 版本 ZH3 Vol 6 (1) 2021
                    下載
                    2012–2018年鼎湖山典型森林生態系統枯落物含水量數據集
                    A dataset of water content of litter in typical forest ecosystems of Dinghushan (2012–2018)
                    ?>>
                    : 2020 - 08 - 28
                    : 2020 - 12 - 21
                    : 2020 - 11 - 20
                    : 2021 - 03 - 29
                    极速快三
                    1200 17 0
                    摘要&關鍵詞
                    摘要:枯落物含水量是森林生態系統水文循環中的重要分量之一,對森林生態系統地表界面的土壤蒸發、水分下滲、產流等水文過程起關鍵作用??萋湮镱愋?、組成及分解程度等是影響其含水量的重要方面。中國生態系統研究網絡(Chinese Ecosystem Research Network, CERN)將枯落物含水量列為森林生態系統試驗站長期定位觀測的水文要素之一,為我國主要類型生態系統水文過程的時間動態研究提供堅實基礎。鼎湖山森林生態系統定位研究站(簡稱“鼎湖山站”)嚴格遵循CERN的觀測要求,規范化枯落物含水量的監測并積累了大量數據。站內的馬尾松針葉林(Pinus massoniana coniferous forest,PF)、馬尾松針闊葉混交林(mixed Pinus massoniana /broad-leaved forest,MF)和季風常綠闊葉林(monsoon evergreen broad-leaved forest,MEBF)分別代表中國南亞熱帶地區的典型森林類型。本數據集公開報道2012–2018年鼎湖山3種典型森林類型枯落物含水量的長期觀測數據,旨在深入揭示區域典型森林植被的生態水文效應,為不同森林生態系統水文調節的定量研究和服務評價提供數據支撐。
                    關鍵詞:枯落物含水量;生態水文;典型植被;鼎湖山
                    Abstract & Keywords
                    Abstract:?Water content of litter is one of the important components in the hydrological cycle of forest ecosystem and plays a key role in the hydrological processes such as soil evaporation, water infiltration and runoff generation at the interface of surface soil. The type, composition, the decomposition degree etc. are important factors affecting the water content of litter. Water content of litter has been listed as one of the hydrologic factors in the long-term positioning observation of forest ecosystem experimental stations by the Chinese Ecosystem Research Network (CERN), it can provide a solid foundation for the study on the temporal dynamics of hydrological processes in major types of ecosystems in China. Dinghushan Forest Ecosystem Research Station (hereafter referred to as Dinghushan Station) strictly follows the observation requirements of CERN, standardizing the monitoring of water content of litter and accumulating a large number of data. The Pinus massoniana coniferous forest (PF), mixed Pinus massoniana/broad-leaved forest (MF), and monsoon evergreen broad-leaved forest (MEBF) are typical forest types in south subtropical regions in China. This dataset publicly reports long-term observation data of litter water content of three typical forest types in Dinghushan from 2012 to 2018, aiming to deeply reveal the ecological and hydrological effects of typical forest vegetation in this region, and provide data support for quantitative research and service evaluation of hydrological regulation of different forest ecosystems.
                    Keywords:?water content of litter;?eco-hydrology;?representative vegetation;?Dinghushan
                    數據庫(集)基本信息簡介
                    數據庫(集)名稱2012–2018年鼎湖山典型森林生態系統枯落物含水量數據集
                    數據作者劉佩伶,張倩媚,劉效東,劉世忠,褚國偉,張德強,劉菊秀,孟澤
                    數據通信作者張倩媚(zqm@scbg.ac.cn);劉效東(liuxd@scau.edu.cn
                    數據時間范圍2012年1月至2018年12月
                    地理區域中國鼎湖山國家級自然保護區(23°09′21"–23°11′30"N, 112°30′39"–112°33′41"E)
                    數據格式*.xlsx
                    數據量116 KB,756條記錄
                    數據服務系統網址http://www.dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00175
                    基金項目中國生態系統研究網絡(CERN)鼎湖山森林生態系統定位研究站運行費;科技部國家生態系統觀測研究網絡(CRERN)廣東鼎湖山森林生態系統國家野外科學觀測研究站運行服務費;中國科學院檔案館專項課題(Y821341001);廣東省林業科技創新平臺項目(2020-KYXM-09)。
                    數據庫(集)組成數據集由1個數據文件組成,數據量756條,包含馬尾松針葉林、馬尾松針闊葉混交林、季風常綠闊葉林的枯落物鮮重、干重原始數據和含水量數據。
                    Dataset Profile
                    TitleA dataset of water content of litter in typical forest ecosystems of Dinghushan (2012–2018)
                    Data authorsLIU Peiling, ZHANG Qianmei, LIU Xiaodong, LIU Shizhong, CHU Guowei, ZHANG Deqiang, LIU Juxiu, MENG Ze
                    Data corresponding authorZHANG Qianmei (zqm@scbg.ac.cn); LIU Xiaodong (liuxd@scau.edu.cn)
                    Time rangeJanuary 2012 – December 2018
                    Geographical scopeDinghushan National Nature Reserve, China (23°09′21"N–23°11′30"N, 112°30′39"E–112°33′41"E)
                    Data format*.xlsx
                    Data volume116 KB (756 entries)
                    Data service system< http://www.dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00175>
                    Sources of fundingDinghushan Forest Ecosystem Research Station of the Chinese Ecosystem Research Network (CERN), National Scientific Observation and Research Field Station of Dinghushan Forest Ecosystem in Guangdong of National Ecosystem Research Network, Ministry of Science and Technology of the People’s Republic of China (CRERN), the Archives of Chinese Academy of Sciences (Y821341001) and the Forestry Science and Technology Innovation Platform in Guangdong Province (2020-KYXM-09).
                    Dataset compositionThe dataset consists of one data file of 756 entries. It contains raw data on fresh weight, dry weight and water content of litter for Pinus massoniana coniferous forest, mixed Pinus massoniana/broad-leaved forest and monsoon evergreen broad-leaved forest.
                    引 言
                    枯落物含水量作為森林生態系統水文循環中的重要分量之一,主要以組織毛管水、組織表層附著水、空隙氣態水3種形式存在,對森林生態系統地表界面上的土壤蒸發、水分下滲、產流等水文過程起重要調節作用[1,2,3]??萋湮锖康谋O測與研究不僅有助于明晰森林生態系統水量要素間相互關系,同時對認知森林地表水分、熱量、養分過程以及生態系統服務功能形成與調控機制等均具有重要價值[1,4]。
                    森林生態系統枯落物層由凋落的植物器官或殘體組成,主要包括葉、枝、花果等[5]。根據枯落物的分解程度,可將枯落物層分為未分解層、半分解層和已分解層[6]??萋湮锖渴苤朴诳萋湮镱愋?、組成及分解程度,其變化規律與森林生態系統內大氣-土壤之間水分交換的動態過程緊密相關[4,7]。在環境蒸發力的驅動下,枯落物層保持的水分一部分轉移到大氣中,對林內濕度有著重要影響;另外,在重力的作用下,枯落物層未攔截的水分將通過下滲過程補充到土壤中。鑒于枯落物含水量在森林生態系統水文循環中的樞紐地位,中國生態系統研究網絡(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)將枯落物含水量列為森林生態系統試驗站長期定位觀測的水文要素之一,為我國主要生態系統類型水文過程的長期動態研究提供堅實基礎。鼎湖山森林生態系統定位研究站(簡稱“鼎湖山站”)作為CERN的成員之一,嚴格遵循陸地生態系統水環境的觀測要求,規范化枯落物含水量的監測,為森林生態系統水文循環要素的綜合研究提供優質平臺,在森林水文和生態水文學研究中起重要引領作用[7-8]。
                    馬尾松針葉林(Pinus massoniana coniferous forest,PF)、馬尾松針闊葉混交林(mixed Pinus massoniana/broad-leaved forest,MF)和季風常綠闊葉林(monsoon evergreen broad-leaved forest,MEBF)是鼎湖山典型的森林植被類型,本數據集公開報道上述森林2012–2018年枯落物含水量的長期觀測數據,旨在進一步加強典型森林植被的生態水文效應的定量研究,為特定區域氣候條件和植被覆蓋下生態系統的水文調節服務功能認知和評價提供重要數據支撐。
                    1 ? 數據采集和處理方法
                    1.1 ? 數據采集樣地描述
                    按照CERN監測手冊要求,枯落物含水量觀測樣地分別設置在上述典型林分長期定位觀測場附近,各林分長期定位觀測場介紹如表1所示。馬尾松針葉林于1954年前后種植,代表森林演替的早期階段,樣地位于鼎湖山自然保護區塘鵝嶺。喬木層優勢種為馬尾松,灌木層優勢種為三椏苦(Evodia lepta)、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa),草本層優勢種為芒萁(Dicranopteris pedata)。馬尾松針闊葉混交林為馬尾松人工林經闊葉樹種入侵后演替形成,代表森林演替中期階段,樣地位于保護區的緩沖區飛天燕。針闊葉混交林喬木層優勢種為錐(Castanopsis chinensis)、荷木(Schima superba)、馬尾松,灌木層優勢種為九節(Psychotria asiatica)、羅傘樹(Ardisia quinquegona),草本層優勢種為芒萁、淡竹葉(Lophatherum gracile)。季風常綠闊葉林代表地帶性頂級群落,相應的綜合觀測場樣地設置在保護區的核心區三寶峰。群落終年常綠,喬木層分為三層,灌木和草本各一層。喬木層郁閉度約80%,優勢種為錐、荷木、云南銀柴(Aporosa yunnanensis)等;灌木層蓋度約50%,優勢種為香楠(Aidia canthioides)、柏拉木(Blastus cochinchinensis)、九節、黃果厚殼桂(Cryptocarya concinna);草本層蓋度約40%,優勢種為華山姜(Alpinia oblongifolia)、沙皮蕨(Tectaria harlandii)等。經調查,不同森林類型的凋落組分比例不一,但均以葉為主要凋落物積累方式,凋落高峰出現在雨季[6,9]。
                    表1 ? 樣地林型參數[6]
                    序號樣地名稱樣地面積/m2海拔/m坡度/(°)林齡/a郁閉度/%葉面積指數
                    1輔助觀測場
                    馬尾松林樣地
                    8000200–30025–3060–70703.6
                    2輔助觀測場
                    針闊林II號樣地
                    10 000220–30028–3580–90>904.8
                    3綜合觀測場
                    季風林樣地
                    10 000220–30025–33>400>956.2
                    1.2 ? 數據加工、處理方法與過程
                    每月中旬監測人員在沒有降雨的天氣條件下采集一次樣品,具體方法是在各林分樣地附近冠層結構比較均勻的下方隨機設置3個1 m×1 m樣方。取樣時,將小樣方內所有的枯枝落葉都收集起來,去除夾雜的土壤后用透明不透氣的封口膠袋包好,給每一個樣品編號并記錄采樣時間、采樣者、樣方面積和位置信息[9]。所有樣品采集完成后帶回實驗室用百分之一電子天平(型號CP2102,奧豪斯儀器有限公司制造)在一小時范圍之內稱重并記錄鮮重ma (g),然后用烘箱在105℃下將樣品烘約6–8 h至恒重,冷卻后再稱重,得樣品干重m(g)。鮮重和干重原始數據均被測量人員記錄在專門的記錄紙上并錄入到Excel表格中,然后上交至臺站管理員完成枯落物含水量WL (%)的計算,具體的計算公式為:
                    WL (%) = (mam)×100/m (1)
                    2 ? 數據樣本描述
                    2.1 ? 數據表結構
                    鼎湖山典型森林生態系統枯落物含水量數據集主要包含的指標見表2。
                    表2 ? 枯落物含水量數據集指標
                    生態站代碼樣地名稱植被類型鮮重/g干重/g枯枝落葉含水量/%
                    字符型數值型數值型數值型字符型字符型數值型數值型數值型
                    2.2 ? 數據時間動態
                    不同林分枯落物含水量的時間動態變化如下圖1所示。


                    圖1 ? 不同林分枯落物含水量的時間動態(誤差線代表標準誤)
                    PF:馬尾松針葉林 Pinus massoniana coniferous forest; MF:馬尾松針闊葉混交林 mixed Pinus massoniana/broad-leaved forest; MEBF:季風常綠闊葉林 monsoon evergreen broad-leaved forest
                    (A)年動態;(B)月動態
                    3 ? 數據質量保證和質量控制
                    中國生態系統研究網絡作為我國生態系統監測和生態環境研究基地,是中國科學院知識創新工程和全球生態環境變化監測網絡的重要組成部分[10]。為了提高我國不同氣候區典型生態系統監測數據的可參考性和對比性,CERN建立了規范化、制度化的管理體系。各臺站管理人員和監測人員依據CERN監測規范并參照臺站實際情況共同擬定有針對性的長期觀測質量管理手冊,嚴格把關樣地設置、野外觀測和采樣、觀測數據記錄與整理等操作規范和實施細則,全方位保證觀測數據質量。
                    生態系統研究中長期觀測樣地設置不當帶來的誤差要遠大于實驗分析誤差,因此保證數據質量的前提在于合理選定具有典型性、代表性的長期觀測點[7]。鼎湖山站在進行本底調查、群落結構和動態分析的基礎上,確定長期觀測樣地的具體位置。臺站管理人員通過制定專門的場地管理和維護制度確保了場地長期穩定性,使得數據觀測得以持續進行[8]。
                    枯落物含水量作為陸地生態系統水環境長期監測內容之一,鼎湖山站配置了專門的監測人員并明確其崗位職責,在樣品采集與分析、數據處理的每個環節均嚴格遵循質量管理要求。例如在樣品收集過程中,要求使用不透氣的收集袋、控制運輸時長等方式減少水分散失造成的測量誤差;原始數據記錄時要備注測量人員和測量時間方便日后查驗。監測數據一般經歷3次嚴格把關:首先由測量人員對原始數據進行初步檢查,確認無誤后上交至臺站管理員對數據進行再次處理和審核,然后上報水分分中心完成最后一次數據核查并入庫[7]。具體質量管理流程如下圖2所示。另外,鼎湖山站所在地區的降雨量季節分配嚴重不均,全年降雨特性復雜,每月固定時期采樣得到的測量結果受天氣變化影響,使用本數據集時可結合當地的氣象數據進行綜合分析。


                    圖2 ? 數據質量管理流程圖
                    4 ? 數據價值
                    不同林分的枯落物含水量反映相應枯落物層的降水截留能力,綜合表現林地的環境特征[11-12]。迄今為止,大量學者在枯落物水文效應研究方面取得豐碩成果,其中也存在較為突出的問題,如由于設備和方法缺陷導致實測數據量少且代表性不足等[4]。長時間序列監測數據的公開報道為同一區域或跨區域水文要素的長時間動態分析提供數據基礎。
                    隨著水資源環境問題的日漸尖銳,森林生態系統的水源涵養和水文調節能力是林業工作者普遍關注的熱點??茖W評估森林生態系統的水文服務效益,必須對不同空間層次中水的存量和流量形成的機理和過程進行深入、定量研究[13]。森林生態系統垂直界面上的水文循環主要發生在林冠層、枯落物層和土壤層,其中枯落物層是水分和熱量交換的中轉站,同時是實現水源涵養、水土保持的主要作用層[1,14]。本數據集可以用于不同林分蓄水潛能、攔截降雨強度以及產流機制分析,有利于深入揭示森林生態系統水源涵養的動態過程和科學機理。
                    目前全球變暖仍在持續,同時降水變率增強,區域氣候呈現出極端化趨勢。水熱資源分配格局的變化勢必影響區域森林的種群多樣性、冠層結構和枝葉的生物學特性,使得不同林分枯落物的凋落節律、凋落量、分解速度等發生改變,進而影響枯落物層含水量并對森林水文循環過程產生重要作用[4, 15]。本數據集還可應用于森林水文和養分循環過程對全球氣候變化的敏感性及其響應機制研究,為森林水文生態效益評價、林業管理決策、生態環境維護、水資源可持續利用等提供重要基礎資料。
                    [1]
                    余新曉, 張志強, 陳麗華, 等. 森林生態水文[M]. 北京: 中國林業出版社, 2004.
                    [2]
                    ZAGYVAI-KISS K A, KALICZ P, SZILAGYI J, et al. On the specific water holding capacity of litter for three forest ecosystems in the eastern foothills of the Alps[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2019, 278: 107656.
                    [3]
                    SATO Y, KUMAGAI T, KUME A, et al. Experimental analysis of moisture dynamics of litter layers-the effects of rainfall conditions and leaf shapes[J]. Hydrological Processes, 2004, 18(16): 3007-3018.
                    [4]
                    牛勇. 北京山區不同林分水文生態效應特征[D]. 北京: 北京林業大學, 2015.
                    [5]
                    李躍林, 劉世忠, 黃健強, 等. 1999–2016年鼎湖山季風常綠闊葉林凋落物月回收量數據集[J/OL]. 中國科學數據, 2020, 5(2). (2020-06-18). DOI: 10.11922/csdata.2019.0073.zh.
                    [6]
                    劉效東, 喬玉娜, 周國逸, 等. 鼎湖山3種不同演替階段森林凋落物的持水特性[J]. 林業科學, 2013, 49(9): 8-15.
                    [7]
                    袁國富, 朱治林, 張心昱, 等. 陸地生態系統水環境觀測規范[M]. 北京: 中國環境科學出版社, 2019.
                    [8]
                    張倩媚. 中國生態系統定位觀測與研究數據集·森林生態系統卷·廣東鼎湖山站:1998–2008[M]. 北京: 中國農業出版社, 2011.
                    [9]
                    張德強, 葉萬輝, 余清發, 等. 鼎湖山演替系列中代表性森林凋落物研究[J]. 生態學報, 2000, (6): 938-944.
                    [10]
                    中國科學院中國生態系統研究網絡科學委員會秘書處, 中國科學院生態網絡系統工程辦公室. 中國科學院中國生態系統研究網絡簡介[M]. 北京: 中國環境科學出版社, 1998.
                    [11]
                    高開通, 胡淑萍, 劉鵬舉, 等. 北京九龍山自然保護區典型林分枯落物水文效應研究[J]. 水土保持研究, 2013, 20(5): 160-164.
                    [12]
                    毛慧玲. 滇中云南松林生態水文功能研究[D]. 云南: 云南師范大學, 2015.
                    [13]
                    呂一河, 胡健, 孫飛翔, 等. 水源涵養與水文調節: 和而不同的陸地生態系統水文服務[J]. 生態學報, 2015, 35(15): 5191-5196.
                    [14]
                    吳欽孝, 趙鴻雁, 劉向東, 等. 森林枯枝落葉層涵養水源保持水土的作用評價[J]. 土壤侵蝕與水土保持學報, 1998, (2): 3-5.
                    [15]
                    KAVVADIAS V A, ALIFRAGIS D, TSIONTSIS A, et al. Litterfall, litter accumulation and litter decomposition rates in four forest ecosystems in northern Greece[J]. Forest Ecology and Management, 2001, 144(1): 113-127.
                    數據引用格式
                    劉佩伶, 張倩媚, 劉效東, 等. 2012–2018年鼎湖山典型森林生態系統枯落物含水量數據集[DB/OL]. Science Data Bank, 2020. (2020-11-20). DOI: 10.11922/sciencedb.j00001.00175.
                    稿件與作者信息
                    論文引用格式
                    劉佩伶, 張倩媚, 劉效東, 等. 2012–2018年鼎湖山典型森林生態系統枯落物含水量數據集[J/OL]. 中國科學數據, 2021, 6(1). (2020-12-15). DOI: 10.11922/csdata.2020.0084.zh.
                    劉佩伶
                    Liu Peiling
                    主要承擔工作:數據分析和論文撰寫。
                    (1996—),女,廣東人,碩士研究生,研究方向為森林生態水文。
                    張倩媚
                    Zhang Qianmei
                    主要承擔工作:數據前期處理與質量控制。
                    zqm@scbg.ac.cn
                    (1970—),女,廣東人,正高級工程師,研究方向為森林生態學。
                    劉效東
                    Liu Xiaodong
                    主要承擔工作:數據質量控制。
                    liuxd@scau.edu.cn
                    (1988—),男,河南人,講師,研究方向為森林培育與森林生態。
                    劉世忠
                    Liu Shizhong
                    主要承擔工作:數據采集與質量控制。
                    (1970—),男,廣東人,高級工程師,研究方向為森林生態學。
                    褚國偉
                    Chu Guowei
                    主要承擔工作:數據采集與質量控制。
                    (1976—),男,廣東人,高級工程師,研究方向為環境生態學。
                    張德強
                    Zhang Deqiang
                    主要承擔工作:項目組織與管理。
                    (1963—),男,廣東人,正高級工程師,研究方向為土壤生態學。
                    劉菊秀
                    LIU Juxiu
                    主要承擔工作:項目組織與管理。
                    (1975—),女,湖南人,研究員,研究方向為生態學。
                    孟澤
                    Meng Ze
                    主要承擔工作:數據采集與質量控制。
                    (1970—),男,湖南人,技術員。
                    出版歷史
                    I區發布時間:2020年11月20日 ( 版本ZH2
                    II區出版時間:2021年3月29日 ( 版本ZH3
                    翻譯版出版時間:2021年3月29日 ( 版本EN1
                    參考文獻列表中查看
                    中國科學數據
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