南京城市森林生态系统的碳储量和碳密度研究

基于第6次森林资源二类清查数据,运用生物量-蓄积量方程及土壤调查数据计算了南京市森林生态系统碳储量和碳密度。结果表明：南京市森林生态系统碳储量为3098 Tg。其中,植被层和土壤层碳储量分别为1357 Tg和1741 Tg。碳储量的主要特点表现为城区大于城郊区（p＜005）;不同林龄从大到小排序为：中龄林、幼龄林、近熟林、成熟林、过熟林,仅中熟林与过熟林之间差异显著（p＜005）;不同林型从大到小排序为：针叶林、阔叶林、针阔混交林,且针叶林与针阔混交林之间差异显著（p＜005）;人工林碳储量显著大于天然林（p＜005）。森林生态系统碳密度为3869 Mg/hm2。其中,植被层和土壤层碳密度分别为1692 Mg/hm2和2177 Mg/hm2,除了街道林分的碳密度明显低于其他3个功能区外（p＜005）,不同林型、林龄和起源林分之间的碳密度均无显著差异（p＞005）。     

伏牛山森林土壤有机碳密度与环境因子的关联性分析

【目的】建立森林土壤有机碳(SOC)密度与环境因子之间的回归关系,为快速评估森林土壤有机碳密度的空间分布提供理论参考。【方法】在河南省伏牛山区玉皇顶和鸡角尖山体上,设置21块不同海拔、树种、地形等环境因子的典型样地,测定各样地不同深度土层的SOC密度,分析SOC密度与环境因子之间的回归关系,确定预测土壤有机碳密度的一般性因子。【结果】研究区0～40 cm深度的土壤有机碳密度变化范围为8.93～14.38 kg/m²,平均值为11.52 kg/m²。树种类型、山体间的SOC密度差异不显著,同一树种SOC密度与同一山体方位、坡度等地形因子回归关系显著; 所有样地SOC密度与树木密度、凋落物厚度和叶面积指数等植被因子回归关系显著,与地形因子回归关系不显著; SOC密度与植被因子间的回归关系可解释73.3%的针叶林地SOC密度的变异,76.7%的阔叶林地SOC密度变异,以及71.8%的研究区所有林地的SOC密度变异。【结论】同一山体同一树种SOC密度,可以用方位、坡度等地形因子来描述; 同一山体不同树种或不同山体不同树种林地的SOC密度,可以用植被因子来描述; 植被因子是土壤有机碳密度预测的一般性因子,可以通过遥感等手段快速评估复杂地形内土壤有机碳的空间分布。     

内蒙古草原区土壤碳密度(SOCD)和氮密度(TND)的影响因素分析

在内蒙古草原区选取94个样点, 涵盖耕地、退耕地、人工林和草原4种土地利用类型, 根据土壤质地将草原细分为沙质草原和非沙质草原。 通过对这些样点土壤有机碳密度(SOCD)和全氮密度(TND)的研究, 发现在内蒙古草原区, SOCD主要受到土壤质地的影响, 黏粒(<2m)、粉砂(2~16m)和细粉砂(16~63 m)的含量越高, SOCD越高。而TND同时受到土壤质地和土地利用类型的影响, 分布在非沙质土壤的草原具有最高的TND。耕作不会导致SOCD显著降低, 但是会造成TND降低。人工林不能显著提高土壤养分含量, 相反, 由于人工林对养分和水分的需求很大, 可能导致土壤肥力的降低。此外, 草原区温度越高, 土壤养分越低, 这预示着在全球变暖的背景下, 这一地区的土壤可能成为重要的碳源。植被退化越严重, 土壤养分越低, 因此保护草原区的植被免受过度放牧的影响非常重要。     

基于连清数据的湖南森林碳密度估计及变化特征分析

【目的】通过碳密度时空分析、驱动因素分析,探索科学适用的基于森林资源连续清查资料的大区域森林碳汇功能监测方法。【方法】以湖南省1999—2014年4期6 615块森林资源连续清查固定样地数据为主要信息源,采用Pearson相关系数,在5种理论半方差模型精度比较分析基础上,选取预测性能最高的模型进行森林碳密度克里金内插、时空分析、驱动因素分析。【结果】5种理论半方差模型预测精度按照从高到低排序为:球体模型>指数模型>圆形模型>线性模型>高斯模型。1999、2004、2009、2014年湖南省森林碳密度分别为17.156、17.938、18.491、20.489 t/hm²,标准差分别为13.309、15.499、16.211、17.141 t/hm²。1999—2014年,湖南省森林碳密度呈稳步上升趋势,空间聚集性减弱、破碎化趋势增强; 1999—2014年,湖南省森林碳密度在空间分布上整体呈现出西部、南部、东部较高(>20 t/hm²),北部、中部较低(5～20 t/hm²)的空间分布格局。1999—2014年,森林碳密度与植被覆盖度、坡度、土壤厚度始终保持正相关关系,与灯光亮度的相关性在1999、2004年为负相关,在2009、2014年则为正相关。【结论】湖南省碳密度的时空变化受林业政策调整和社会经济条件变化的双重影响,应加强退耕还林、公益林生态效益补偿的力度,巩固集体林权制度改革成果。     

包含平面四价碳的一个新家族(英文)

本文预测一类由碱土金属包围的含平面四价碳的新化合物,通过原子轨道分析和对键临界点的拓扑电子密度分析分别研究了其电荷稳定和成键情况。并且研究了分子的磁性质。这些包含平面四价碳的分子体系通过电子和力学性质得以稳定。D4hSi4B4H4还可以用来稳定平面四价氮离子。     

改良过氧化钙对潜育性水稻土有机碳矿化的影响

为探究改良过氧化钙(CaO2)在潜育性水稻土有机碳矿化过程中的作用,选取CaO2为原料,利用溶于乙醇的乙基纤维素对其进行包膜,制得造粒过氧化钙(GAO),把GAO和氧化钙(CAO,含CaO质量分数95.0％)、过氧化钙(PAO,含CaO2质量分数75％)3种物质各设置3种不同含氧量浓度(低浓度0.011 g/kg、中浓...     

重庆三大城区夏季PM_(2.5)中有机碳和元素碳的污染特征

以重庆市渝北区、南岸区和渝中区3个主要城区为研究对象,采集夏季PM2.5样品,应用DRI Model 2001A热/光分析仪,采用IMPROVE-TOR方法测定了PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)含量,并对3地的OC、EC污染特征进行了评价,探讨了PM2.5中含碳物质的来源。结果表明,南岸区OC、EC质量浓度分别为(5.8±1.5)、(2.5±0.8)μg·m-3,低于渝北区((8.9±3.2)、(4.2±1.6)μg·m-3))和渝中区((8.8±2.2)、(4.6±1.3)μg·m-3),与PM2.5质量浓度的分布一致,表明渝北区和渝中区的含碳污染物的排放可能较为严重。渝北区、南岸区和渝中区的OC与EC均显著正相关,表明三大城区OC和EC可能分别具有相似的一次污染源。排除降雨天和O3浓度较高的晴天,利用m(OC)/m(EC)比值法对渝北区、南岸区、渝中区二次有机碳(SOC)进行估算,SOC质量浓度分别为(2.0±1.8)、(1.0±0.7)、(2.3±2.0)μg·m-3,占OC比例均低于30%。渝中区SOC对OC的贡献率最高,这可能是因为该地区易于形成城市热岛效应,且热量和辐射效应更加明显,有助于SOC的生成。通过计算PM2.5中8个碳组分丰度,初步判断机动车尾气排放可能是三大城区碳质组分的主要来源。     

碳基片上沉积的金刚石涂层多孔电极的特性(英文)

采用化学气相沉积法(CVD)在多孔活性碳基体上制备掺硼金刚石涂层多孔电极。用扫描电子显微镜(SEM)法表征了金刚石膜的表面微观结构,采用循环伏安法和交流阻抗法研究了电极的电化学性质。结果表明,金刚石表面形态为球形,金刚石膜电极具有很宽的电势窗口,在酸性、中性和碱性3种介质中分别为4.4V、4.0V和3.0V。在铁氰化钾电解液中,金刚石膜电极表面在反应过程中始终保持良好的活性,在表面进行的电化学反应具有良好的准可逆性。     

石林地区喀斯特洞穴动物的保护(英文)

本文对研究和保护喀斯特洞穴动物的意义进行了探讨,对云南省石林地区的环境及喀斯特洞穴动物的现状作了简单的介绍。我们对石林地区的喀斯特洞穴动物提出了保护建议,根据洞穴动物的丰富度和丰度及稀有种的分布状况,提出了必须进行保护的喀斯特洞穴的建议。     

添加天然生育酚对包装聚合物的物理特性的影响(英文)

主要研究目标是开发以天然抗氧化剂生育酚为模型的控制释放包装材料以增进食品安全.特别是研究添加生育酚对包装聚合物的物理特性的影响.采用工业级挤压机成功制备了3种包含3 000 mg/kg天然生育酚的控制释放聚合物:聚乙烯,聚丙烯和以上两者的混合物(50/50).具体研究了以上材料的物理性质(熔点,结晶点和玻璃化相变温度等)以及生育酚的制备回收率.研究结果证明:聚乙烯和聚丙烯在高温挤压条件下未发生相互反应,可以作为制备混合聚合物的良好材料.添加生育酚对聚合物材料的机械强度有显著影响.生育酚的制备回收率在3种材料中均高于90%.以上结果说明工业制备控制释放生育酚包装材料确实可行.研究结果对于研究开发保障食品安全的控制释放包装材料有重要的指导意义.     

Capacity of soil to protect organic carbon and biochemical characteristics of density fractions in Ziwulin Haplic Greyxems soil

Physical protection is one of the important ways to stabilize organic carbon in soils. In order to understand the role of soils as a carbon sink or source in global climatic change and carbon cycles and properly manage soils as a carbon sink, we ought to know how many organic carbon (OC) in a given soil could be protected. By a density fractionation approach and ultrasonic technique, each soils ample was divided into three fractions: free light fraction (free-LF), occluded fraction (occluded-LF) and heavy fraction (HF). The obtained fractions were analyzed for total OC content, carbohydrate content and recalcitrant OC content. The results showed: ( i ) In the whole soil profile, dominance of OC consistently decreased in the following order: HF, free-LF, occluded-LF. This suggested that OC in soils were mostly protected. From 0---10 to 60---80 cm horizons, the OC in free-LF decreased from 25.27% to 3.72%, while OC in HF they were increased from 72.57% to 95.39%. The OC in occluded-LF was between 2.16% and 0.89%. (ii) Organic carbon recalcitrance in free-LF was similar to that in HF, and was even higher than that in HF below the surface horizon. This suggested that free-LF was not always the most fresh and non-decomposed fraction. OM quality of HF was higher than that of free-LF in the surface 10 cm below, namely the protected OM had higher quality than free OM in these horizons.     

广西森林土壤有机碳储量估算及空间格局特征

准确估算森林土壤有机碳库,研究其空间格局特征是陆地碳循环研究的关键与热点。利用森林资源连续清查样地资料,结合土壤剖面实测数据,估算广西森林土壤有机碳蓄积,分析不同经度、纬度、海拔的土壤有机碳密度的分布特征。研究结果表明:广西森林土壤有机碳 1 852.5 Tg,其中红壤和赤红壤土壤碳约占76.1%,是土壤有机碳储量的重要组成部分。广西森林土壤碳密度为12.13 kg/m²,碳密度低于全国平均水平,地带性土壤有机碳密度大小顺序为黄壤>红壤>赤红壤>砖红壤。森林土壤有机碳密度的空间分布总体上有北部高于南部、四周高于中部的规律。从三向地带性上看,碳密度均呈现出高—低—高的“U型”分布,有机碳密度低值区域主要是受岩溶地区的影响。     

江西省森林土壤有机碳储量研究

根据江西省第2次土壤普查资料,结合“十五”期间(2001—2005年)江西省森林资源二类调查资料,采用GIS技术和国际上常用的土壤分类系统对江西省森林土壤有机碳密度和碳储量进行了估算,并分析其空间分布特征。江西省森林总面积为1 004.32万hm2,其0~20 cm和0~100 cm土层有机碳储量分别为4.01×108 t和1.03×109 t。总体上看,从中北部平原向外至山地,土壤有机碳密度水平呈递增趋势,表现出受气候、植被和地形影响的地带性分布特征。森林土壤0~20 cm土层的平均有机碳密度(以面积加权)为3.89 kg/m2,低于我国自然土壤表层平均有机碳密度值(570 kg/m2),略高于全国耕作土壤平均有机碳密度值(3.00 kg/m2);在0~100 cm土层的平均有机碳密度为10.21 kg/m2,略高于近年来中国土壤平均有机碳密度的估算值(5.46~9.60 kg/m2)。     

子午岭次生林恢复演替中土壤微生物量的变化动态

研究子午岭林区次生林演替过程中微生物量和w(微生物量碳)/w(有机碳)的动态.结果表明:随着次生林演替,微生物量变化趋势不明显,土壤有机碳的变化趋势与微生物量的变化趋势相似;微生物量与有机碳高度相关(P《0.01),说明子午岭次生林演替,微生物量与土壤肥力密切相关.次生林演替时间与w(微生物量碳)/w(有机碳)具有显著的相关性(P《0.01),而且w(微生物量碳)/w(有机碳)随着演替时间的延长而提高,由此认为:w(微生物量碳)/w(有机碳)可成为黄土高原次生演替土壤有机碳变化的敏感指标.     

Distribution characteristics of soil organic carbon of alpine meadow in the Eastern Qinghai-Tibet Plateau

A study on the distribution characteristics of soil organic carbon (SOC) in the alpine meadow in the Eastern Qinghai-Tibet Plateau has been carried out. The results indicate that the content of soil organic carbon (C _SOC) in the topsoil of terrace meadow (TM) ((67.16 ± 1.02) g·kg⁻¹) is more than that in the soil of upland meadow (UM) ((63.42 ± 0.65) g·kg⁻¹), while the C _SOC in upland shrubland (US) ((67.49 ± 0.83) g·kg⁻¹) is the most abundant in the scoreh stage (September). From May to September, the C _SOC in the topsoil of UM and US tends to descend, but that of TM tends to ascend. As for the distribution of the C _SOC and the density of SOC in the soil in the three sample areas, the data show that the deeper the soil, the lesser the content and density of SOC. The C _SOC in US is higher than that in TM and UM; the C _SOC in UM is the lowest at 0–10 cm soil depth. The density of SOC in US is always the lowest among UM, TM, and US at 0–40 cm depth, which shows that the storage of carbon in UM is more than that in US in the same range; the carbon pool capacity in UM is higher than that in US in the same range. Biography: ZHANG Wei (1979–), male, Lecturer, research direction: ecology of environment.     

有机物添加对山西太岳山油松林土壤呼吸及碳组分的影响

【目的】 探讨添加不同类型有机物对油松林土壤有机碳组分及土壤呼吸的影响,为预测山西太岳山油松林生态系统中土壤的碳收支平衡提供参考。【方法】 采用随机区组设计,以山西太岳山油松林地表的平均自然凋落物量为标准,向油松林地0~20 cm土壤中分别添加生物炭(BC)、玉米秸秆(JG)、辽东栎叶(LD)和油松叶(YS)等4种类型有机物,使用LI-8100 CO₂通量全自动测量系统对有机物添加条件下的土壤呼吸速率进行连续测定,并对各处理的土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)、可溶性有机碳(DOC)含量进行监测,结合土壤呼吸与土壤有机碳及其组分之间的关系,探讨添加有机物对山西太岳山油松林土壤呼吸及碳组分的影响。【结果】 ①向土壤中添加BC显著降低了土壤呼吸速率,添加JG后土壤呼吸速率较CK显著提高了11.67%。,其余处理与CK差异不显著。在2014年7—11月和2015年5—10月,不同添加物处理间土壤呼吸速率从大至小表现为JG>LD >YS>CK。②有机物添加下土壤SOC含量随时间的增加有上升的趋势,在2014年8月,添加JG后显著提高了土壤SOC、MBC、ROC、DOC含量,添加BC显著提高了土壤MBC含量,添加LD和YS显著提高了土壤SOC和MBC含量。在2014年10月,添加JG显著提高了土壤SOC、MBC、ROC、DOC含量,添加LD显著提高了土壤MBC和ROC含量,添加YS显著提高了土壤SOC、MBC含量。在2015年3月,添加JG显著提高了土壤SOC、MBC和ROC含量,添加LD显著提高了土壤ROC含量。2015年5月,添加JG显著增加了土壤MBC含量。③与对照相比,添加BC后土温10 ℃时的土壤呼吸速率(R₁₀)显著降低了18.01%,添加YS后R₁₀显著增加了30.88%,添加其他有机物对温度敏感性系数(Q₁₀)和R₁₀没有显著影响。④土壤呼吸速率与土壤温度、SOC、MBC、ROC和DOC含量显著正相关。【结论】 添加有机物显著影响土壤碳动态和土壤温湿度,这些都会对土壤CO₂排放产生显著影响,添加JG对土壤有机碳及其碳组分的提高效果最显著,但土壤呼吸速率最高,不利于碳的储存;添加LD可增加土壤活性有机碳含量,短期内可明显改善土壤有机碳库质量;添加BC可在短期内提高土壤微生物生物量碳含量,并显著降低土壤呼吸速率,减少土壤CO₂排放的效果最好。     

天童常绿阔叶林主要演替阶段的土壤剖面及碳密度特征

选择浙江天童常绿阔叶林次生演替的四个主要阶段：灌草丛、马尾松林、木荷林与栲树林,研究其土壤剖面特征和碳密度的变化规律.结果显示：(1) 随演替进行,演替后期土壤机械组成的细颗粒比例增加,土壤容重显著降低,pH值略有降低（但不显著）,有机质含量显著增加,10~20 cm层含水率显著增加;(2) 碳密度在演替前期和后期高于演替中期,而在剖面中间层（10~20 cm）最低;(3) 土壤细颗粒比例与含水率显著正相关,与土壤容重显著负相关,土壤有机质与碳密度显著正相关（0.01）.可以认为,随着常绿阔叶林次生演替进行,土壤剖面理化性质明显改善.     

气候变化对黑土有机碳库影响模拟研究

以黑龙江海伦为研究地点，利用CENTURY模型模拟了自然状态下的黑土在1953—2000年实际气象条件及以此为基础的9种气候变化情景下的土壤有机碳(0～20cm)。模拟结果表明，自然状态下的黑土在48年间实际气象条件下，土壤有机碳含量产生了波动；不同气候变化情景的模拟结果表明，温度升高或降水量的减少能够降低土壤有机碳含量，相反则有利于其升高，其中气温是影响黑土有机碳变化的主要气候因素。当气温升高2口时，无论降水量不变、减少或增加20％，都能导致土壤有机碳含量下降。温度升高且降水量减少模式下的土壤有机碳含量最低，温度降低且降水量增加模式下的土壤有机碳含量最高。     

莫莫格湿地土壤有机碳与络合态铁的动态变化

以莫莫格芦苇沼泽、芦苇-羊草草甸和羊草草甸3种类型湿地土壤为对象,研究了土壤总有机碳(TOC)、溶解有机碳(DOC)和络合态铁的动态变化情况.结果表明:3种类型湿地土壤TOC含量芦苇沼泽最高,羊草草旬次之,芦苇-羊草草甸最低;土壤络合态铁含量变化规律与TOC变化相同;土壤DOC含量则表现为羊草草甸最高,芦苇-羊草草甸次之,芦苇沼泽最低.随着土层深度的增加,湿地土壤TOC、DOC以及络合态铁含量都表现为自表层向深层递减的规律.相关性分析表明:从垂直动态变化看,土壤络合态铁与土壤TOC、DOC含量均有正相关关系;从季节变化看,络合态铁与TOC的季节变化呈负相关关系;芦苇沼泽和羊草草甸的土壤DOC含量与络合态铁含量季节变化趋势完全相反,二者呈显著负相关关系;芦苇-羊草草甸的DOC含量与络合态铁含量的季节变化呈显著正相关.     

安徽省怀远灵璧地区表层土壤碳储量研究

利用安徽省多目标区域地球化学调查(怀远-灵璧地区)数据,计算怀远-灵璧地区土壤全碳、有机碳、无机碳储量,按照不同的土壤类型、成土母质以及土地利用方式等,分析研究区表层土壤全碳、无机碳、有机碳储量及其分布分配特征.结果表明,表层土壤平均全碳储量为3 866.13t·km-2,有机碳平均碳储量为2 528.22t·km-2,无机碳平均碳储量为1 337.91t·km-2.与第二次土壤普查结果对比发现,区内土壤有机碳储量增加了0.77 Mt,累计速率2.9%.从平均碳储量分布特征看,全碳、无机碳在河流冲积物母质、潮土中储量最高,有机碳在酸性盐类风化物母质、水稻土、林地中储量最高.