基于RIA技术的中国植被净初级生产力在线估算与查询系统设计

基于富互联网应用(RIA)方法,利用C#语言和IDL语言混合编程技术,将全国MODIS NDVI遥感产品数据、气象和植被等数据作为模型输入参数,设计并开发出基于RIA技术的中国植被净初级生产力在线估算与查询系统。该系统可以实现中国植被净初级生产力在线查询、影像在线估算、统计、专题图制作、出图以及用户管理等多项功能,可满足用户对我国植被净初级生产力估算、查询等的需求。     

氮沉降对土壤微生物影响的研究进展

土壤中氮沉降增加作为全球环境变化的重要现象之一,给人类带来了巨大挑战。笔者综述了近年来氮沉降对土壤微生物的影响研究,从土壤微生物生物量、群落结构和多样性、微生物活性、功能基因与底物利用等方面进行总结分析。综合来看,氮沉降对土壤微生物的影响主要表现为:1土壤微生物生物量、真菌生物量以及真菌与细菌生物量比值下降;2外生菌根真菌子实体生产力和外生菌根丰度下降,外生菌根真菌群落结构组成改变;3丛枝菌根真菌群落结构组成改变,但氮沉降对丛枝菌根真菌的多样性和对腐生真菌的影响结果存在较大争议;4细菌群落结构组成改变,贫营养细菌丰度下降,富营养细菌丰度上升;5土壤微生物活性下降,某些功能基因丰度下降,对复杂有机碳、氮的代谢能力下降。同时,相关研究报道表明:氮沉降可以直接或通过降低土壤p H,增加微生物的碳限制,改变底物的数量和质量等途径间接对微生物生物量和群落结构产生影响。     

生物炭对杨树人工林土壤微生物生物量碳、氮、磷及其化学计量特征的影响

【目的】揭示林分尺度下添加生物炭对土壤微生物生物量碳(SMBC)、土壤微生物生物量氮(SMBN)、土壤微生物生物量磷(SMBP)含量及其化学计量特征的影响,深入了解生物炭对杨树人工林土壤微生物群落结构与功能的影响,系统阐明生物炭调控人工林C、N、P生物地球化学循环的土壤微生物学机理,为在平原地区人工林生态系统中安全推广生物炭固碳增汇技术提供理论依据。【方法】以江苏省东台林场的杨树人工林为对象,设置生物炭添加量低(T1,40 t/hm~2)、中(T2,80 t/hm~2)、高(T3,120 t/hm~2)3种处理及对照(不添加CK),测定SMBC、SMBN、SMBP含量及其化学计量特征(土壤微生物生物量碳、氮、磷含量比,即m(SMBC)/m(SMBN)、m(SMBC)/m(SMBP)、m(SMBN)/m(SMBP),文后简写为SMBC/SMBN、SMBC/SMBP、SMBN/SMBP)在不同处理间的差异,及其与土壤理化性质之间的关系。【结果】①与对照样地相比,3种生物炭添加处理均提高了SMBC、SMBN和SMBP含量。T1、T2、T3处理样地SMBC含量分别为对照样地的1.08、1.15、1.19倍;SMBN含量分别为对照样地的1.12、1.24、1.34倍;SMBP含量分别为对照样地的1.11、1.26、1.41倍;②T1处理样地的SMBC/SMBN、SMBC/SMBP、SMBN/SMBP分别为15.7、85.0、5.4,T2处理样地的分别为15.1、78.6、5.2,T3处理样地的分别为14.3、73.3、5.1。与对照相比,3种生物炭添加处理均显著降低了SMBC/SMBN和SMBC/SMBP,且不同处理间差异显著(P0.05),但仅T2、T3处理显著降低了SMBN/SMBP(P0.05);③SMBC、SMBN、SMBP含量均具有显著的季节变异,其中在植物休眠季节(2014年12月及2015年3月),SMBC、SMBN及SMBP的含量均维持在较高水平,而在植物生长的旺盛季节(2015年7月及2015年10月),其含量下降至较低水平,但SMBC/SMBN、SMBC/SMBP、SMBN/SMBP的季节变化与此完全相反;④添加生物炭提高了土壤可溶性有机碳、硝态氮、速效磷、全氮和总有机碳含量,增加了土壤pH和含水率,但是降低了土壤密度和铵态氮含量;⑤相关性分析表明,SMBC含量与土壤可溶性有机碳(DOC)、pH、含水率(SMC)、硝态氮(NO~-_3-N)和速效磷(AP)呈极显著正相关关系(P0.01),与铵态氮(NH~+_4-N)呈极显著负相关关系(P0.01),而与土壤密度、全氮(TN)和总有机碳(TOC)相关性不显著(P≥0.05);SMBN与SMBP的含量表现较为一致,均与DOC、pH、SMC、NO~-_3-N、AP、TN呈极显著正相关关系(P0.01),与NH~+_4-N呈极显著负相关关系(P0.01),而与土壤密度和TOC相关性不显著(P≥0.05)。【结论】添加生物炭能够显著提升SMBC、SMBN、SMBP含量,并有效降低SMBC/SMBN、SMBC/SMBP和SMBN/SMBP,有利于促进土壤微生物对N、P养分的固持与周转,进而改善土壤对N、P养分的供应。研究还发现,研究区杨树人工林生长可能存在N、P养分限制现象。     

生物质炭对杨树人工林土壤微生物群落的影响

研究不同温度制备的生物质炭对杨树人工林土壤微生物群落结构和酶活性影响的差异，探究土壤pH、微生物群落结构及其酶活性之间的关系，为深入研究生物质炭对土壤碳循环的影响提供参考。     

武夷山不同海拔植被带土壤活性有机碳的季节变化

采用连续熏蒸培养法(Sequential fumigation incubation)，测定福建武夷山自然保护区不同海拔具有代表性的中亚热带常绿阔叶林、针叶林、亚高山矮林以及高山草甸土壤中活性有机碳(MAC)的变化，分析MAC与土壤湿度、土壤温度、土壤总有机碳之间的关系。结果表明：(1)1年中，MAC在不同林分的0~10、10~25 cm土层中的变化从大到小为：夏季、春季、秋季、冬季；每一季节中，不同林分的MAC从大到小为草甸、矮林、针叶林、阔叶林，且0~10 cm土层中的MAC含量显著高于10~25 cm土层中的；(2)在不同土层中，MAC与土壤湿度、土壤温度、土壤总有机碳之间均呈极显著相关。总之，武夷山山地森林MAC季节变化明显，夏季最大，冬季最小；土壤湿度、土壤温度可能是MAC季节变化的主要调控因子。     

武夷山黄山松凋落叶在不同植物群落中的分解动态

用分解网袋和萘排除两种方法，研究土壤动物对凋落叶的分解效应，并分析了随海拔梯度变化黄山松凋落叶的分解动态。结果表明：在1 a的分解时间内，常绿阔叶林样地上未用萘处理的大孔分解袋内凋落叶的分解率为中孔的1.33倍、小孔的1.54倍；高山草甸上未用萘处理的大孔分解袋内凋落叶的分解率为中孔的1.12倍、小孔的1.22倍；土壤动物对凋落叶的分解有显著的促进作用，常绿阔叶林样地上土壤动物贡献率为32 %，而高山草甸土壤动物贡献率仅为5 %，土壤动物作用的骤减是高山草甸凋落叶分解速率较低的重要原因之一。随着海拔升高，温度降低，土壤动物类群数减少，活性下降，凋落叶的分解速率降低。凋落叶的分解受凋落叶基质质量、土壤动物类群、数量以及样地温度、降雨量等综合因素的影响。     

水岸带研究综述

水岸生态系统是介于陆地与河流、湖泊、溪流或水塘之间的过渡地带，是非常重要的典型的生态交错区。水岸带具有重要的生态、社会、经济和旅游价值。水岸带研究以生态学、水文学和地貌学为基础涉及多种学科和技术。我国城市水岸多使用混凝土等人工建筑材料，结果导致水岸植物群落丧失，破坏了水岸连接水生生态系统和陆地生态系统的纽带作用，其生态作用越来越小。由于自然和人为因素的影响，退化水岸带的生态恢复与重建较为复杂，我国水岸带及其退化生态系统重建理论与实践研究均较为薄弱。为此，笔者总结目前国内外有关水岸生态系统的研究现状及未来发展方向，对我国水岸生态系统的研究提供参考。     

瓦屋山林场森林碳密度与碳储量研究

在野外实地调查(灌草层、枯落物层和土壤层)的基础上，结合相关乔木树种生物量回归模型(乔木层)，研究了瓦屋山林场森林的碳密度及碳储量的分配特征。结果表明：瓦屋山林场的平均碳密度为101.72 t/hm2，碳密度由高到低分别为：乔木层(55.37 t/hm2)、土壤层(41.89 t/hm2)、枯落物层(4.92 t/hm2)、灌草层(0.32 t/hm2)。碳储量为144 820 t，其分配与碳密度一致，从高到低依次为：乔木层(79 204.55 t)、土壤层(59 927.77 t)、枯落物层(5 292.07 t)、灌草层(395.78 t)，分别占研究区总碳储量的54.69 %、41.39 %、3.65 %和0.27 %。林分密度大、林龄高和土壤层薄、石砾含量多是瓦屋山林场森林的主要特点，也是影响该区碳分配格局的主要原因。     

施肥对陆地生态系统土壤动物影响的研究述评

土壤动物是土壤生态系统的重要组成部分,在促进土壤有机质分解、维持土壤肥力方面起着重要作用。笔者研究施肥对土壤动物密度和多样性的影响,以便深入理解施肥对生态系统影响的过程与机制。采用数据整合方法,综合分析了施肥(有机肥、无机肥、有机肥加无机肥和无机肥加秸秆)对土壤动物(蚯蚓、弹尾目、蜱螨目和线虫)密度和多样性的影响。分析认为:(1)施肥对土壤动物群落结构影响的研究主要集中在农田生态系统,而在森林生态系统中的研究很少;(2)不同施肥类型对土壤动物(蚯蚓、弹尾目、蜱螨目和线虫)的密度和多样性有正向、负向或无作用。施用无机肥对土壤动物密度和多样性没有显著影响,施用有机肥增加了蚯蚓、弹尾目密度和土壤动物多样性指数(Shannon-Wiener's index),施用无机肥配施有机肥或者秸秆的影响更为显著。因此,施肥作为农林生态系统重要的管理措施,与单纯施用无机肥相比,施用有机肥更有利于土壤动物的生存,维持土壤生态系统的健康和可持续生产能力。但是,施肥对土壤动物,特别是在森林土壤动物的影响机制方面,还有待深入研究。