陆地生态系统的碳循环机理研究

碳循环在生态系统中具有十分重要的地位,是全球气候变化研究中的重要组分,其中陆地生态系统的碳循环是最复杂且受人类活动影响最大的部分.笔者简要介绍了各种类型的陆地生态系统在碳循环中的作用,探讨了影响陆地系统碳循环的关键因素,从空间尺度上对碳循环的模型研究做了对比分析,并对今后陆地生态系统碳循环的研究提出了几点建议.     

全球变化背景下森林生态系统碳循环及其管理

森林生态系统碳循环及其管理是全球变化研究的重要主题,同时也是人类维持全球生态系统的物质、能量平衡和自然资源循环再生的一个重要生态学途径。笔者在分析森林碳循环的基本特征及其与全球变化相互联系的基础上,阐述了碳循环及其管理在全球变化研究中的地位和作用,并提出了森林生态系统碳循环管理的内容、方法、措施及途径。     

气候驱动的中国陆地生态系统碳循环研究进展

近年来,碳循环问题日益成为全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,其中,陆地生态系统碳循环又是全球碳循环中最复杂、受人类活动影响最大的部分.本文主要对气候驱动的中国陆地生态系统碳循环研究进展做了综述,介绍了陆地生态系统中植被和土壤两个主要碳库以及陆地生态系统碳循环的基本过程,总结了陆地碳汇的形成机制、研究进展及气候变化对碳失汇的影响,提出了对陆地生态系统碳循环的研究应采用多尺度的研究方法,并简要叙述了中国陆地生态系统碳循环的研究展望.     

亚热带森林生态系统土壤有机碳循环研究进展

本文阐述了亚热带森林生态系统土壤有机碳循环研究的进展，详细介绍了在不同植被、不同土壤类型、不同级龄条件下土壤有机碳的含量及动态变化、研究森林生态系统土壤碳循环的土壤有机质模型等。说明了制约森林土壤有机碳存量及状态的内、外在因素。     

湿地生态系统服务功能研究进展

湿地生态系统服务功能是当前国内外学者研究的热点．在参考大量国内外的相关文献的基础,主要以时间为轴线,较为系统地总结了湿地生态系统服务功能的概念、分类和评估方法的发展进程．由于该类研究起源较晚,目前还存在着分类体系不统一、功能评价欠合理、评价方法不完善、缺乏动态评价等问题,为此,今后的研究应着力于解决这些问题,运用新的科学的技术和方法,以便使湿地生态系统服务功能的研究更为合理,能够为湿地生态系统的管理提供有力支撑．     

森林碳循环模型方法研究进展

随着人们对森林生态系统碳循环活动各个过程研究的深入,森林碳循环模型逐渐发展起来。该模型利用先进的森林植被科学理论和计算机技术模拟森林碳循环的各个步骤,为森林碳循环研究提供更加清晰和有力的科学依据。本文论述了森林碳循环模型中斑块森林碳循环模型和区域尺度的陆地碳循环模型的主要特点,分别选取这两类模型中几个典型的森林碳循环模型评述每类森林生态系统碳循环模型的优缺点,通过对现有的森林生态系统碳循环模型的分析,探讨了未来森林生态系统碳循环模型的发展趋势。     

长江口滨海湿地有机碳循环过程及影响因素研究进展

滨海湿地是“蓝碳生态系统”的重要组成部分。综述了长江口滨海湿地土壤有机碳时空分布及含量、碳汇速率、有机碳横向输入输出通量及量化方法、有机碳循环定量分析模型以及有机碳储量和组分对不同影响因素所做出的动态响应规律,发现在土壤有机碳水平空间分布上,崇西湿地＞崇明东滩＞九段沙＞南汇潮滩;有机碳通量和浓度变化主要受到植物生物量和结构、水和土壤的理化性质、陆源输入和潮汐动力、间隙水交换以及人类活动和全球气候变化的影响。未来应加强长江口湿地土壤碳库和有机碳输运通量统一观测,准确量化各主要因素对有机碳的贡献,这对研究盐沼湿地的碳循环机理和碳汇评估具有重要意义。     

上海市九段沙湿地生态系统服务功能价值评估

参考Costanza提出的生态系统服务功能类型,对九段沙湿地生态系统服务功能价值进行初步评估。估算结果是:2002年九段沙湿地生态系统服务功能年价值为(26446.184×104)y.其中气体调节功能价值(11653.2×104)y,养分循环价值(5.849×104)y,栖息地价值(4166.7×104)y,物质产品价值(17.6×104)y,科研文化价值(10602.835×104)y。     

中国湿地生态健康评价研究进展

随着湿地面积减少、结构退化和功能减弱等问题的出现,近年来有关湿地生态系统健康备受关注,已成为湿地科学的研究热点．笔者对近十几年来国内湿地生态健康研究状况进行了概述,综述表明：湿地生态系统健康概念逐渐成熟,但目前尚没有统一的定义;湿地生态健康评价的应用领域不断拓展,已经涉及湖泊、河流、沿海等多种湿地类型;湿地生态系统健康评价方法趋于多样化,由传统的指示物种法、指标体系法至运用3s等新技术多种方法相结合,使得研究过程更简便,评价结果更加精确．湿地生态健康的研究对湿地管理和保护有重要意义,但目前在健康评价中需要更加紧密的结合当地的湿地生态系统结构和受威胁状况,选择和构建适宜的评价指标体系,作进一步研究．     

根系输入对森林土壤碳库及碳循环的影响研究进展

植物根系输入是森林土壤碳库的重要来源。全球气候变化可能引起森林地下部分碳通量改变,进而影响森林土壤碳库及碳循环。笔者综述了根系输入对土壤碳累积、土壤活性碳库(包括土壤微生物生物量碳和可溶性有机碳)和土壤碳库稳定性的影响,综合分析了森林土壤呼吸、土壤微生物和土壤酶活性对根系输入变化的响应。分析发现:①根系输入减少可能减弱根际的激发效应,使土壤有机碳(SOC)短期增加,但从长期来看根系输入的缺失会导致SOC的减少;②根系分泌的一些物质促进土壤初始团聚体的形成,但其对矿物-有机质结合物稳定性的影响还不完全清楚;③根系输入减少会降低土壤呼吸作用;④微生物群落结构对根系输入变化的响应主要取决于微生物对底物质量和数量的适应,而这些响应在不同森林生态系统间可能也有差异;另外,酶合成主要取决于与微生物生长相关的资源分配到酶生产中的成本效率。目前,关于根系输入对碳循环,特别是土壤呼吸的研究比较多,但根系输入物组成复杂,微生物与酶对不同根系输入物的响应机制尚不清楚,这些响应在不同森林生态系统中也有差异;此外,根系输入对土壤碳库稳定性的作用常被忽视,根系与微生物的相互作用对碳循环和土壤碳库稳定性的影响还有很大不确定性。建议加强植物根系、土壤和微生物的相互关系研究,以深入理解气候变化背景下森林生态系统碳循环。     

湿地恢复对碳固存影响研究进展

湿地生态系统是地球的一种主要生态系统,其储存碳的功能对全球碳的循环和平衡机制具有重要作用,对全球气候变化研究具有重要影响。对于湿地碳固存的含义以及影响因素已有一定研究,但对不同湿地恢复方式对碳固存影响的研究较薄弱,而恢复湿地的固碳功能是湿地碳研究和保护的前提。本文基于文献调研,从湿地碳固存的含义、湿地恢复与其他自然因素对碳固存的影响、相关的研究技术与方法等方面综述了湿地恢复对碳固存影响研究进展,并分析了研究过程中存在的问题,提出相应的发展趋势,为湿地碳固存的保护与恢复提供科学参考。     

全球气候变化中的滩涂湿地土壤有机碳研究

湿地生态系统的碳循环正在成为全球变化与陆地生态系统碳循环研究中的一大热点。湿地在稳定全球气候变化中占有重要地位,其重要性主要表现在湿地土壤是陆地上重要的有机碳库;土壤碳密度高;能够相对长期地储存碳,湿地是多种温室气体的源和汇。全球沿海湿地的分布面积大约为20．3万km^2,碳的积累速度为C（210±20）g／m^2·年,要远远高于泥炭湿地;并且沿海湿地大量存在的SO。。离子阻碍了甲烷的产生量,从而降低了甲烷的排放量。高的碳积累速率和低的甲烷排放量使沿海湿地对大气温室效应的抑制作用更加明显。盐城沿海滩涂芦苇沼泽地虽已列入世界重点湿地名录,但其有机碳循环及其分布特点尚未有资料报道。通过研究沿海滩涂湿地土壤有机碳储存变化及其空间分布规律,从微团聚体水平的有机碳转化与结合机制上研究土壤对有机碳的固定机制,对于了解湿地土壤有机碳的储存特点及其与陆地生态系统碳循环的关系,为评价和保护湿地生态系统提供依据具有重要的科学意义。     

热带森林碳通量研究综述

综述了热带森林碳通量的研究结果，指出随着电子测量和存储技术的发展，微气象涡度相关法已应用于森林碳通量的测量和研究；热带森林是碳源还是碳汇仍是一个存在争议的问题，热带森林的利用方式以及森林火灾在很大程度上决定了热带森林是碳源还是碳汇。夜间通量测量的不准确性，水平平流以及垂直平流都会在一定程度上影响碳通量测量的准确性，因此只有尽量减小测量误差，提高数据分析及处理技术，才能更准确地了解热带森林的作用。     

杭州西溪湿地植物生物量和有机碳季节变化及碳的积累

对西溪湿地3个样带中植物群落生物量和有机碳含量的季节动态进行了研究,同时分析了3个样带植物群落有机碳的积累量.结果表明:植物从春季(4月)进入生长季后,其地上生物量逐渐增加,10月份达到最大,表现为芦苇带芦苇混交带香蒲带,地下生物量也呈增加趋势.3个样带中植物各器官有机碳含量差异极显著,并表现出季节变化特征,叶片有机碳含量在7月达到最大,芦苇混交带和芦苇带植物茎有机碳含量在10月达到峰值.3个样带植物各器官有机碳积累量不同,表现为芦苇带香蒲带芦苇混交带.可见,芦苇群落是西溪湿地固碳的主要功能植被类型,同国内其它湿地相比,西溪湿地的固碳潜力巨大.     

盐碱芦苇湿地土壤活性有机碳组分垂直分布及相关性分析

湿地是地球生态环境的重要组成部分,也是碳循环和转化的重要场所,湿地土壤活性碳库与气候变化有着密切联系。盐碱湿地具有独特的土壤性质,以吉林西部松嫩平原盐碱湿地为例,以土壤类型图和土地利用类型图为基础,选取吉林松原查干湖天然盐碱芦苇湿地为研究对象。明晰盐碱湿地土壤活性有机碳组分垂直分布及影响因素分析,为盐碱区脆弱湿地生态环境管理与保护、区域碳库源汇研究及客观评价其在区域气候变化中的作用,以及退化湿地生态恢复提供科学依据。在研究区丰水期进行采样,在地上植被为芦苇的湿地土壤地块设置9个采样区,每个区域设置4个采样点,按照0～10、10～20、20～30、30～40、40～50 cm分层采集土壤样品。分析测定土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、易氧化有机碳(readily oxidized organic carbon,ROOC)、水溶性有机碳(water soluble organic carbon,WSOC)、微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)含量及土壤pH、含水率、容重、孔隙度等,以阐明盐碱芦苇湿地土壤有机碳及其活性组分分布特征及影响因素。结果表明:查干湖盐碱湿地土壤有机碳及活性组分垂直分布规律明显,呈现伴随土层加深而逐渐减少的趋势,且在土壤的各个剖面层土壤有机碳含量与易氧化有机碳、水溶性有机碳、微生物量碳含量间呈显著相关;研究中各土壤活性有机碳占土壤有机碳比例不一,呈现ROOC明显高于WSOC和MBC,[w(ROOC)/w(SOC)]%为87.01±10.63 g/kg、[w(WSOC)/w(SOC)]%为0.58±0.06 g/kg、[w(MBC)/w(SOC)]%为8.19±0.72 g/kg;查干湖盐碱湿地土壤有机碳及活性组分垂直分布受土壤pH、容重、孔隙度影响明显,呈显著相关,土壤含水量相对影响较小。     

鄱阳湖南矶湿地6种优势植物群落植被碳储量分布特征

在春季生长期,在鄱阳湖南矶湿地典型区内沿水位梯度采集6种优势植物群落样品,进一步区分植物地上部分茎叶和地下根系,以及优势种和伴生种.通过测定群落不同组分的全碳含量和生物量分析了鄱阳湖湿地植被碳分配与碳储量特征.结果表明:植物地上部分全碳含量的波动范围为37.12%～47.30%,地下根系全碳含量的波动范围为24.32%～38.33%,地上部分大于地下根系.总碳储量在不同群落间的变化范围为229.29～581.37 gC·m^-2,表现为灰化苔草群落最高,菰群落最低.不同群落物种的碳分配策略存在显著差异:灰化苔草和狗牙根地下根系碳分配远高于地上部分,虉草和芦苇则将更多的碳分配至地上部分,菰和南荻地上和地下碳分配较为均衡.碳储量在种间分配上主要集中于群落优势种.     

江苏泗洪洪泽湖湿地自然保护区生态评价

参照郑允文等人提出的我国自然保护区生态评价指标体系,结合我国湿地特征和资源现状,建立了一套针对性强、操作简便的湿地类自然保护区生态评价指标体系,并以江苏泗洪洪泽湖湿地自然保护区为例,对其生态质量进行了评价.评价结果表明保护区得分80.2,生态质量尚属较好,但是保护区仍受到淮河过境客水和围网养殖的影响,建议加强保护区内各条河流关键断面的水质监测工作,逐步实施退耕还湖、还湿工程,为候鸟营造一个良好的停留、栖息环境.     

植物入侵对城市湿地生态系统中本地植物的影响

城市湿地不仅有着重要的生态和经济价值,同时还服务于城市居民的人文、审美需求等社会和文化的各个方面。然而随着经济全球一体化的发展,外来植物入侵对城市湿地生态环境和物种多样性已构成不可避免的威胁。城市湿地入侵植物对城市湿地生态系统中本地植物个体适合度、生理特性、种群遗传结构、种群数量、群落种间关系、本地植物多样性以及本地植物所处的生境等多方面造成严重影响。因此,应根据城市湿地本地植物遭受的影响,加强对城市湿地外来入侵植物的有效管理及对退化城市湿地生态系统的修复。