Estimation of soil respiration in a paddy ecosystem in the subtropical resion of China

Water vapor, energy exchange, and CO2 flux were measured continuously from 2003 to 2005 using the eddy covariance technique in a paddy ecosystem in the subtropical region of China. The CO2 fluxes at nighttime during fallow periods （from middle October to late April） were used to analyze the dynamics of soil respiration and its relationship with soil temperature, and to simulate the annual dynamics of soil respiration in paddy ecosystems. The variation of soil respiration showed a clear seasonal pattern. The soil respiration rates at night during the fallow periods were 52--398 mg· m^-2· h^-1, and exponentially correlated （P〈0.001） with soil temperatures at different depths of soil （5, 10, and 20 cm）, particularly the temperature measured at a depth of 5 cm. Based on the simulated exponential equations developed, annual average soil respiration rates and total soil respiration of paddy soil in the subtropical region of China were estimated to be 178.5--259.9 mg· m^-2· h^-1 and 1.56--2.28 kg· m^-2· a^-1, respectively. The simulation equations can be applied to evaluating soil respiration in paddy ecosystems during the rice-growing season.     

大豆叶片光合与呼吸,硝酸还原酶活性及可溶性蛋白含量相互关系的探讨

对三个栽培品种大豆的叶片光合速率、硝酸还原酶活性和叶片可溶性蛋白含量的日变化进行了研究,结果表明：随时间进程光合速率逐渐上升,中午（１２：００）达最大值,随后又降低;硝酸还原酶也表现出类似的趋势,在中午（１２：００和１５：００）达到高峰,以后又下降;叶片可溶性蛋白含量亦呈现出类似的日变化,对叶片暗呼吸速率的夜变化研究结果表明,暗呼吸速率从１８：００￣６：００呈现随时间进程而增高的趋势,但在３：００     

长株潭地区不同土地利用类型 土壤呼吸动态变化研究

以长株潭亚热带红壤地区为研究区,采用碱液（NaOH）吸收法对植物非生长季节（2011年12月-2012年5月）水田、旱地、马尾松林地和草地4种土地利用类型的土壤呼吸速率进行了测定,并结合水热等因子,对不同土地利用类型土壤呼吸速率的时间差异进行了因果分析.研究结果表明：4种土地利用类型土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,与气温变化趋势一致,水田和旱地土壤呼吸速率在中午最高,马尾松林地和草地土壤呼吸速率在晚上最高;在季节变化中,12月至5月份土壤呼吸速率总体呈上升趋势,但马尾松林地土壤呼吸速率1月份低于12月份、4月份低于3月份,草地则2月份低于1月份、4月份低于3月份;4种土地利用类型的平均土壤呼吸速率由大到小依次为：草地、马尾松林地、水田和旱地;土壤呼吸率主要与气温、土壤温度、湿度、植被生长特性、生物和人类活动等相关.     

基于充气板的呼吸监护仪设计与实现

根据非接触式家庭生理监护的要求,设计了一种基于充气板的呼吸监护系统。系统采用压阻式压力传感器来采集呼吸信号,通过平衡管并进行差压测量来提高信号采集部分的信噪比;针对呼吸信号弱、噪声强、动态范围大等特点,设计信号调理电路和幅度的自动调整算法;在上位机利用Visual C++设计了睡眠中呼吸状态判别和呼吸率提取算法。实验结果表明,该系统的信噪比最高可达22 dB,呼吸率检测误差均在10%以内,无超过15s呼吸暂停漏报情况,能够实现呼吸率检测和呼吸暂停监护的功能。     

施肥对土壤呼吸的影响

以中国科学院海伦农业生态实验站长期肥料定位试验为研究平台,研究玉米生长条件下,不同施肥处理对土壤呼吸和水溶性有机碳的影响。结果表明,玉米生长期间,各施肥处理的土壤呼吸速率变化趋势较为一致,变化范围（CO2-C）是43.86 mg.m-2.h-1~359.32 mg.m-2.h-1,在7月12日达到最大值。NPKOM处理的土壤呼吸速率以及累积呼吸量明显大于其它施肥处理。CK处理Q10最大,表明施肥降低了土壤呼吸对温度的敏感性。不同施肥处理（除PK处理）的Q10都呈现15 cm地温最高,地表温度最低。有机肥能够增加土壤水溶性有机碳的含量,氮肥会减少水溶性有机碳的含量。     

基于MODIS产品的生态系统呼吸模型在内蒙古半干旱草原的验证

利用2010—2013年锡林浩特国家气候观象台涡动相关通量观测系统数据以及MODIS产品数据, 验证基于增强型植被指数(EVI)、陆地表面水分指数(LSWI)和地表温度(LST)的生态系统呼吸模型在内蒙古半干旱草原的适应性, 并探讨该遥感生态系统呼吸模型存在的问题。结果表明: 生态系统呼吸模型能较好地模拟夜间生态系统呼吸速率(R_eco)在生长季内和年际间的变化, 模拟值与观测值吻合较好(R²=0.90, RMSE=0.02 mgCO₂/(m²·s)); 夜间R_eco的观测值与EVI_s×W_s (EVI_s和W_s分别是EVI和LSWI对光合作用的影响函数)呈较显著的线性相关(R²=0.63), 与LST 的关系基本上满足L-T方程(R²=0.39); 夜间R_eco在生长季的前、中、后期对EVI_s×W_s和LST的响应不同是造成模型误差的重要原因之一。     

净生态系统生产力研究进展与问题

针对净生态系统生产力(NEP)的研究正处于起步阶段,尤其在土壤呼吸及其对气候变化的响应方面尚有许多具体工作有待展开,土地利用/覆被变化(LUCC)对净生态系统生产力的影响越来越受到科学界的重视等现实,较为系统地总结了当今关于净生态系统生产力的最新研究进展,并对现存的主要问题进行了一些必要的讨论.     

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。     

土壤有机碳分解温度敏感性及其形成机理研究

土壤有机碳分解的温度敏感性(Q_(10))对预测生态系统碳循环对全球气候变化的响应具有重要意义.科学研究已证实有机碳质量和土壤微生物对有机碳分解的温度敏感性都有一定的影响,但目前的分歧仍然很大.本研究以灭菌后的土壤作为碳源,用少量未灭活的鲜土作为微生物源,采用变温培养方法,在受控条件下对比不同碳源+微生物源组合中土壤有机碳分解的温度敏感性,解析土壤底物和微生物对土壤呼吸和温度敏感性的贡献.结果表明:(1)接种后的土壤呼吸随微生物源发生相应变化;未灭菌土壤的呼吸速率低于灭菌后接种自身土壤的呼吸值;土壤可溶性有机碳含量越高呼吸越强.(2)与未灭菌土壤相比,灭菌后接种本源微生物的Q_(10)显著降低;土壤灭菌后接种比自身Q_(10)高的异源微生物,Q_(10)会随之升高,接种比自身Q_(10)低的异源微生物则Q_(10)随之降低.表明微生物源和有机碳质量对碳分解的温度敏感性都起重要影响.在酸性土壤中,微生物对碳分解Q_(10)值的影响要大于碳源,微生物的贡献约为63.2%,碳源贡献为36.8%.在碱性土壤中,碳源的贡献则更为重要,微生物的相对贡献约为41.8%,碳源相对贡献为58.2%.     

温度和光照对乌龟非肺呼吸耗氧量的影响

采用自行设计的实验装置检测乌龟在限氧环境下的非肺呼吸能力、耗氧量和低氧耐受极限等.研究发现,乌龟抗缺氧环境的能力极强,直至水中溶氧量低于1.5～2.0 mg/L;乌龟单位时间耗氧量最高值是0.062 3 mg/min,最低是0.000 8 mg/min,平均为0.024 5 mg/min;光照与黑暗环境对水中的溶氧量和...