祁连山北坡青海云杉林线的空间分布及影响因素

根据森林样方调查和Google Earth影像解译,提取祁连山59个青海云杉林线样点,通过经纬度与林线海拔的关系探索林线的空间分布规律,采用随机森林法对影响林线空间分布地形气候要素的重要性进行排序,分析主要因子与林线分布高度的相关关系.结果表明,祁连山青海云杉林线海拔与经度呈负相关, R²=0.35,与纬度呈正相关, R²=0.26;平均温度、平均风速、日照百分率是影响林线分布最重要的3个因素;回归分析表明,温度与林线海拔的相关性最高, R²=0.73.气候变量是影响祁连山青海云杉林线空间分布差异的主要因素,为解释祁连山林线空间分布格局、探索干旱区林线形成研究提供参考依据.     

土壤呼吸对温度的敏感性研究综述

土壤呼吸对温度变化的响应已成为生态学研究的重要内容之一。根据近年来国内外最新的研究资料,综合介绍了土壤呼吸对温度敏感性方面的研究现状与成果,分析和探讨存在的问题。温度是影响土壤呼吸的重要因子,土壤呼吸与温度之间相关关系密切,但土壤呼吸对温度变化的响应与机制仍不确定。模拟土壤呼吸对温度的敏感性模型有多种且在不断完善,但简单的Q10经验模型仍被普遍使用。土壤呼吸各来源对温度的敏感性贡献仍不明确。因此在今后的研究中,应规范统一土壤呼吸和温度的测定方法,明确各因子对土壤呼吸的影响,土壤呼吸的时空异质性,土壤呼吸各组分对土壤呼吸的贡献以及各组分对温度的敏感性。     

祁连山青海云杉林物种分布模型与变量相异指数

选择了边界函数法、最大熵算法以及基于规则集的遗传算法,选取坡向、海拔、多年平均温度和多年平均降水量4个环境变量,对祁连山国家自然保护区的青海云杉进行分布预测.提出一种新的物种分布模型性能评价方法,通过提取分布区上各变量的特征,比较现实分布区和潜在分布区上环境变量的差别,来评价模型在性能上的表现.该方法以计算环境变量的边界相异指数和总体相异指数实现.应用两种指数对各模型的性能评价表明:GARP模型获得4组MDIV的最小值,BF和Maxen分别获得3,2组最小MDIV,表明GARP模型性能的优越性;GARP,Maxent和BF模型的DIV分别为10.9965,15.1455和18.8747,同样表现出GARP模型优于其他两种模型的物种分布预测性能.青海云杉主要分布在研究区中部,包括肃南、民乐、山丹县存在大面积的适宜分布区.研究区南部天祝县的潜在分布区也大于现实分布范围.     

赣南红壤地区马尾松林和草地土壤呼吸变化研究

采用碱液(NaOH)吸收法对赣南红壤地区马尾松和草地两种植被类型的土壤呼吸速 率的变化及其影响因子进行了测定.结果表明:不同植被类型的土壤呼吸速率有显著差异(P＜0.05),马尾松和草地土壤呼吸的变化与温度的变化趋势具有一定的相关性,观测期间,土壤呼吸速率5月最高,1月最低,且土壤呼吸总体速率草地大于马尾松林地,但1月...     

温度与土壤含水量对阔叶红松林土壤呼吸影响

采用静态封闭箱式技术对长白山阔叶红松林土壤CO2的排放通量进行一年的观测，通过多元回归分析了土壤CO2排放速率与8环境因子间的关系。结果表明：土壤CO2排放通量与土壤5cm温度和0．20cm平均土壤含水量（体积比）呈显著止相关。上壤呼吸与温度和含水量分别表现出幂函数和指数关系。土壤温度和含水量显著影响土壤呼吸的变化。当土壤含水量（体积百分比）大于25％时，土壤呼吸Q10值从1．14（含水量〈25％）降低到1．09（含水量〉25％）。在土壤含水量固定不变时，土壤温度能反映土壤呼吸的86％的变化。当土壤温度固定不变时，土壤含水量能反映土壤呼吸的32％的变化。建立土壤呼吸温度幂函数和含水量指数关系的非线性双因子模型。温度和水分双因于土壤呼吸模型能反映森林土壤呼吸的91％的时空变化。土壤呼吸温度和水分双因子模型估算的年土壤CO2排放通量比土壤呼吸口Q10幂函数模型估算值高11％。     

祁连山南坡青海云杉林的分布规律

通过二类资源调查数据总结了青海湟水流域祁连山南坡的青海云杉林的分布及生境、组成与结构、林型、生长规律及更新与演替。调查结果表明:云杉林分布地区属于山地森林气候,分布区降水量在400 mm左右,海拔2 560～3 060 m;多为同龄的单层纯林,是乔木层主要的建群种;林型有草类青海云杉林、灌丛青海云杉林、青海云杉-红桦混交林、青海云杉-白桦混交林、青海云杉-糙皮桦混交林、青海云杉林-山杨混交林、青海云杉-青杨混交林共7种;在郁闭度大的林分中天然更新一般较差,只有低海拔地段的青海云杉-白桦、红桦混交林下更新较好;在自然条件下,青海云杉林内其他树种难以生长,也抑制本身幼苗的生长,可通过封山育林、造林等人为干扰,更新成为相对稳定的针阔混交林或复层林更为有利于各类生态效益的发挥。     

祁连山青海云杉林生长状况及固碳潜力空间分异研究

为了认识祁连山区山地树木生长机制,利用野外调查数据结合区域分区分析青海云杉林的生长特征,结果表明,最小距离边界法确定最大林分大小-密度关系斜率,客观建立青海云杉林生长的最大边界;在研究区的东部,青海云杉林胸径生长速率是西部的4.5倍,整个研究区生长速率的空间变化趋势与多年平均降水量的变化趋势一致;从最大林分密度指数的空间差异看,祁连山东部青海云杉林树木之间的竞争弱于西部;当青海云杉林生长达到平衡态,利用最大基部盖度估算潜在碳储量,发现祁连山青海云杉林具有巨大的碳汇能力.     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林与人工茶园土壤呼吸的季节变化

利用Li-840 CO2气体分析仪,测定并分析了哀牢山中山湿性阔叶林和具有30 a历史的茶园的土壤呼吸季节变化特征。结果发现:在干季,土壤呼吸速率表现为茶园显著大于阔叶林,而在湿季,茶园略小于阔叶林,从全年结果看茶园略大于阔叶林;茶园的土壤温度和土壤含水量均显著大于阔叶林;通过土壤温度和土壤水分的双因子模型,得到土壤温度和土壤水分对茶园和阔叶林的土壤呼吸变化解释率分别为49.6%和70.7%;土壤呼吸的温度敏感性表现为茶园小于阔叶林;茶园土壤有机质碳、氮量显著小于阔叶林,而在土壤质量密度、pH、磷和钾含量方面,则茶园显著大于阔叶林。     

施加生物竹炭对有机种植卷心菜土壤呼吸的影响

为明确生物竹炭输入对有机种植卷心菜土壤碳排放的影响,为生物竹炭在蔬菜生产中的有效利用提供依据,采用田间试验研究生物竹炭施用对有机种植卷心菜土壤呼吸的影响.试验设置CK,C1和C2处理,其生物竹炭施用量分别为0kg·hm~(-2);1500kg·hm~(-2);4500 kg·hm~(-2),采用LICor8100开路式土壤碳通量测定系统对不同生物竹炭施用水平处理与卷心菜生长不同时期的土壤呼吸速率进行观测.结果表明,有机种植卷心菜土壤呼吸速率在莲座期与结球期变化规律呈现单峰曲线特征,最高值出现在午后14:00-16:00,最低值出现在5:00-7:00,土壤呼吸速率与土壤5-10cm温度呈极显著的指数相关关系,土壤5-10cm温度能够解释各处理土壤呼吸日动态变化的71.63%-88.52%.施加生物竹炭降低了土壤呼吸速率,莲座期C1处理下的日平均土壤呼吸均值比对照组减少了31.29%,差异性显著(p0.05).结球期C1处理下的日平均土壤呼吸值比对照组减少了34.20%且差异性显著(p0.05).但生物竹炭在加大施加量以后土壤呼吸速率不再下降反而上升,莲座期C2处理下的呼吸速率均值相比对照差异性不显著,但相比C1处理水平下的日均呼吸值提高了46.44%,差异达显著水平(p0.05).     

祁连山北坡青海云杉的潜在分布

【目的】确定适宜环境下青海云杉的分布潜力,可以为区域生态恢复、生态潜力评估提供重要依据。【方法】基于祁连山国家自然保护区的物种分布数据及相关环境数据,利用生态位物种分布模型对青海云杉进行较高空间精度的潜在分布模拟,并对影响其分布特征的关键因子进行分析。【结果】最大熵模型(MaxEnt)、生物气候模型(Bioclim)、域模型(Domain)、生态位因子分析模型(ENFA)的受试者工作特征曲线(ROC)的下面积值(AUC)分别为0.977、0.936、0.959、0.904,均有较高的诊断价值,结合物种实际分布与模型AUC值,MaxEnt模型模拟效果最佳。【结论】运用空间分析,归纳多种环境要素与青海云杉之间的定量关系,并通过标准差椭圆方法,界定祁连山国家自然保护区内青海云杉分布的环境要素边界,可为区域生态建设提供支撑,具有重要的科学与实践价值。     

去除和添加凋落物对马尾松×红锥混交林土壤呼吸的影响

为探讨凋落物输入量改变对马尾松×红锥混交林碳排放的影响,以马尾松×红锥异龄混交林为研究对象,通过添加和去除凋落物人为地改变碳输入,研究凋落物处理方式对土壤呼吸的影响。结果表明:(1)去除凋落物可降低土壤湿度、提高土壤温度,而添加凋落物则提高土壤湿度、降低土壤温度。去除凋落物使土壤年均呼吸速率显著降低27.88%,而添加凋落物则使土壤年均呼吸速率显著增加34.02%。(2)去除凋落物能降低四季的土壤呼吸累积排放量,而添加凋落物则提高四季的土壤呼吸累积排放量。对照、去除和添加凋落物的土壤呼吸的年累积排放量(以C计)分别为(9.51±0.12) t·hm~(-2)、(6.88±0.21) t·hm~(-2)和(12.70±0.53) t·hm~(-2),可见去除凋落物使土壤呼吸年累积排放量降低27.66%,而添加凋落物使土壤呼吸年累积排放量提高33.54%。(3)不同凋落物处理方式下土壤呼吸速率与土壤温度均呈显著相关,土壤温度解释了土壤呼吸速率变异程度的74.26%～94.28%。去除凋落物增加了土壤呼吸温度敏感性系数Q10值,而添加凋落物则降低Q10值。凋落物处理方式对马尾松×红锥异龄混交林土壤呼吸产生了显著影响,证明凋落物对于改变森林生态系统土壤呼吸和碳循环具有重要作用。     

江西大岗山毛竹林土壤呼吸时空变异及模型模拟

采用LI8100土壤呼吸测定仪对江西大岗山地区不同海拔毛竹林土壤呼吸的时空格局变化进行了测定,同时建立了多种基于土壤温度、含水率及水热因子的土壤呼吸模型。结 果表明：毛竹林土壤呼吸随海拔升高而降低,其日变化与不同深度土壤温度变化趋势基本一致,呈单峰曲线变化。土壤呼吸与地表面、地下10、20和30 cm处土壤温度显著相关 (p<0.1),其中与地下10 cm处温度相关性达到极显著水平(p<0. 05),相比Van’t Hoff模型,Lloyd、Taylor模型的拟合度R2更大;线性模型表明土壤呼吸与不同层土壤含水率相关 性较小(R2=0.133~0.377),将实测土壤呼吸标准化为10 ℃时的土壤呼吸R10后,R10与土壤含水率相关性显著增强(R2=0.303~0.445);土壤水热双因子模型能进一步提高土壤呼吸模 型预测能力(R2=0.450~0.768)。     

祁连山青海云杉叶枯落物木质纤维素的降解动态

以青海云杉针叶枯落物为研究对象,在祁连山寺大隆保护站天涝池流域设置4个海拔梯度(2850、3050、3250和3450 m)和3个郁闭度条件(80％、73％和67％),运用分解网袋法,探讨针叶枯落物木质纤维素的降解动态.结果 表明,木质素含量变化范围大于半纤维素和纤维素.半纤维素在不同海拔和郁闭度下随着时间的推移先累积...     

城市3种类型人工林土壤的呼吸动态特征

利用Licor-6400-09土壤呼吸测定系统对南京林业大学树木园内3种人工林（马褂木林、栓皮栎+雪松+刺槐混交林、柳杉林）土壤呼吸速率的季节变化及其影响因子进行分析。结果表明：（1）3种人工林的土壤呼吸速率具有明显的季节变化,夏季（7月）较高,马褂木林、栓皮栎+雪松+刺槐混交林和柳杉林的土壤呼吸速率最高值分别为474、409和414 μmol/（m2·s）;冬季（12月）最低,分别为148、121和085 μmol/（m2·s）;（2）3种人工林的年均土壤呼吸速率有显著差异(p＜005),年均土壤呼吸速率大小排序为马褂木林、栓皮栎+雪松+刺槐混交林、柳杉林;（3）3种人工林的土壤呼吸速率与土壤温度呈显著性指数相关,与土壤含水率呈显著线性相关;（4）3种人工林的Q10值存在一定程度的差异,柳杉林的Q10值大于栓皮栎+雪松+刺槐混交林和马褂木林的Q10值。     

放牧对典型草原区湿地植物群落土壤呼吸的影响

湿地的研究已成为生态学的重点,而湿地CO2通量研究则是该领域研究热点问题之一.采用L1-8100土壤碳通量测量系统,测定了锡林河流域不同利用方式(围封保育与自由放牧)下的湿地土壤呼吸速率并分析了土壤温度、土壤湿地和地下根生物量等对其影响.结果表明,(1)湿地植物群落土壤呼吸日变化均呈现不对称单峰型曲线,其主要受土壤温度的影响.围封保育湿地植物群落土壤呼吸速率和日变化幅度均低于自由放牧样地,但其Q10值高于自由放牧样地,均值分别为2.848和2.250.(2)在0-50cm各层土壤温度中,围封样地湿地植物群落土壤呼吸速率与地下10cm的土壤温度拟合最好,而自由放牧样地则与地下15cm的温度拟合最好.在围封湿地植物群落中土壤温度可以解释呼吸变化速率的57.2%-86.3%,而在自由放牧湿地植物群落中土壤温度则可以解释呼吸变化速率的57.7%-88.9%.(3)在湿地植物群落中,土壤温度是水分含量最高的湿地植物群落土壤呼吸的敏感因子,最高温时其呼吸速率达到峰值;而土壤水分是水分含量最低的湿地植物群落土壤呼吸的敏感因子,其土壤呼吸速率峰值出现在生长季水分含量最高月份.     

天童山常绿阔叶林土壤呼吸的空间异质性研究:取样数量的估算和取样方法的优化

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环中仅次于总初级生产力的第二大碳通量,是陆地生态系统碳循环的重要组成部分.因此准确测量土壤呼吸对于估算生态系统碳储量非常关键.由于土壤呼吸速率在自然生态系统中具有高度的空间异质性,因此在野外实验中通过随机取样法很难准确估算出生态系统的土壤呼吸.探讨一套合适的野外采样方法对于评估整个陆地碳循环具有重要而又迫切的意义.为了评估取样策略(分层取样和随机取样法)和取样个数对实际土壤呼吸估算的影响,采用蒙特卡罗模拟法来检测随机和分层取样法的有效性.以浙江天童亚热带常绿阔叶林为研究对象,于2013年8月至2014年1月使用LI-8100土壤呼吸仪测定了不同呼吸环内的土壤呼吸速率及地下5 cm处的温度和水分.运用模型估算出10℃下土壤呼吸速率(R10)约为1.0μmolCO2/m2s,温度敏感系数(Q10)约为2.0.二者的平均值虽然不受取样策略和个数的影响,但其变异系数(Coefficient of Variation,CV)均随着取样个数的增加而减少,且两种取样策略间没有明显差异.在生长季,分层取样法比随机取样法的精确度提高了约16.7%,工作量减少了约36.4%,非生长季则为8.7%和22.2%.     

祁连山不同植被状况土壤呼吸随土壤温度的季节变化

通过对祁连山不同植被类型2003年生长季节土壤呼吸的季节动态、日变化及土壤呼吸对气温变化响应的研究发现,指数模型能够较好地揭示不同植被类型对温度变化的响应,在低温时模型的拟合效果更好。各群落土壤呼吸的季节动态与温度变化不完全同步,表明温度并不是影响土壤呼吸的唯一因子,但能在一定程度上解释土壤呼吸的季节变化。     

薇甘菊入侵对土壤微生物生物量和土壤呼吸的影响

在野外实验样地中选取了薇甘菊入侵程度不同的4个样地,测定了土壤理化因子、土壤微生物生物量(C、N、P)以及土壤基础呼吸和基质诱导呼吸等指标的变化.结果表明,薇甘菊入侵后土壤微生物生物量(C、N、P)显著增加,土壤呼吸加快,土壤代谢熵(qCO2)下降,改善了入侵地土壤的养分供应状况,这可能是薇甘菊入侵成功的一个重要原因.     

川西北高寒草甸土壤呼吸速率日变化及温度影响因子比较

根据远红外气体分析原理,采用Li-6400-09土壤呼吸室和Li-6400光合速率测定仪对川西北高寒草甸土壤呼吸速率日变化进行测定,并同步记录大气温度、0、5、10、15和20 cm地温,探讨温度对土壤呼吸速率的影响.结果表明,在选取的浅丘山地灌丛(US)、浅丘山地草甸(UM)、丘前阶地草甸(TM)3块样地中,土壤呼吸速率日变化均呈单峰型,日均呼吸速率是UM((5.34±0.339)μmol.m-2.s-1)>US((5.14±0.225)μmol.m-2.s-1)>TM((4.49±0.282)μmol.m-2.s-1),差异极显著(P<0.01).大气温度、0和5 cm地温与3块样地土壤呼吸速率相关性最强,以5 cm地温最突出;10 cm地温与呼吸速率相关性较好;15和20 cm地温与呼吸速率相关性很小.基于Q10值,土壤呼吸速率对5 cm地温的变化最敏感,各样地对温度的响应是UM>US>TM.     

秋茄红树林湿地土壤呼吸昼夜变化及其温度敏感性

采用LI-8100全自动土壤CO2通量测定系统于2010年7月和10月及2011年1月和4月分别对九龙江口秋茄(Kandelia candel)红树林湿地土壤呼吸的昼夜变化进行测定.结果表明,10月和4月的土壤呼吸速率昼夜变化表现为单峰型,日最高值出现在14:00,最低值出现在00:00;而7月和1月的昼夜变化则显示出不同的趋势,最大值分别出现在10:00和08:00而最低值分别出现在22:00和04:00,样地土壤呼吸速率的日均值出现在06:00——10:00.指数回归分析显示,秋茄红树林湿地土壤呼吸速率变化与土壤温度呈极显著的正相关(p＜0.01),5 cm层土壤的温度变化可以解释秋茄红树林湿地土壤呼吸速率变化的74.4％.