Responses of soil respiration in non-growing seasons to environmental factors in a maize agroecosystem,Northeast China

Based on continuous three-year measurements (from 2004 to 2007) of eddy covariance and related environmental factors, envi-ronmental controls on variation in soil respiration (R_s) during non-growing season were explored in a maize agroecosystem in Northeast China. Our results indicated that during non-growing seasons, daily Rs was 1.08–4.08 g CO2 m^–2 d^–1, and the lowest occurred in late November. The average R_s of non-growing season was 456.06 ± 20.01 g CO2 m^–2, accounting for 11% of the gross primary production (GPP) of the growing season. Additionally, at monthly scale, the lowest value of R_s appeared in January or February. From the beginning to the end of non-growing season, daily R_s tended to decrease first, and then increase to the highest. There was a significant quadratic curve relationship between Rs and soil temperature at 10 cm depth when soil temperature was more than 0°C (P<0.001), with the explaining ratio of 38%–70%. When soil water content was more than 0.1 m³ m^–3, soil moisture at 10 cm depth was significantly parabolically correlated with R_s (P<0.001), explaining the rate of 18%–60%. Based on all the data of soil temperature of more than 0°C, a better model for R_s was established by coupling soil temperature and moisture, which could explain the rate of up to 53%–79%. Meanwhile, the standard error of regression estimation between the values of prediction and observation for R_s could reach 2.7%–11.8%. R_s in non-growing season can account for 22.4% of R_s in growing season, indicating that it plays a critical role in assessing the carbon budget in maize agroecosystem, Northeast China.     

干旱影响森林土壤有机碳周转及积累的研究进展

随着全球气候变暖趋势加剧,伴之而来的干旱问题成为全球关注的热点。干旱对森林生态系统碳积累和周转可能产生显著影响,其主要过程包括植被地上部分和地下部分凋落物对土壤有机碳的输入、凋落物的分解及土壤有机碳的矿化等。笔者综合分析了近年来国内外相关研究成果,对干旱影响森林土壤有机碳的主要过程与机制进行了归纳和总结,结果表明:①干旱通过促进叶片提前脱落,短期增加森林凋落物量,长期干旱则影响森林植物生长,降低森林初级生产力从而降低植物地上凋落物量。轻度和中度干旱下植物为补偿水分缺失增加细根生物量维持植物生命力,重度干旱下植物丧失自我修复能力导致细根生物量降低,干旱也会造成细根死亡率增加。平均而言,全球范围内干旱会造成森林凋落物量降低(1.9%)和细根生物量降低(8.7%),最终减少植物有机碳向土壤的输入量。②干旱可通过改变凋落物化学性质,对分解者——土壤动物、微生物产生胁迫,从而引起凋落物分解速率下降(10%~70%)。干旱使凋落物碳氮含量变化,造成凋落物次生代谢物,如纤维素、木质素、单宁等积累,改变根系分泌物化学组分,从而影响凋落物分解。干旱导致真菌生物量和分解者等土壤动物丰度降低,增加分解者捕食压力,使相关微生物和酶活性下降,造成凋落物分解速率下降。③干旱驱动微生物群落组成变化(真菌细菌比、革兰阳阴细菌比增加),造成微生物生物量下降,活性减弱,此外还会降低腐食动物的摄食活性、酶活性,最终导致土壤有机碳矿化速率下降(10%~50%)。④干旱对土壤有机碳不同组分影响不同,干旱会减小土壤微生物生物量碳(MBC)库(2%~30%),造成表层土壤溶解性有机碳(DOC)积累(30%~60%)。而在全球范围内的不同区域,干旱对土壤有机碳积累的影响也不同,亚热带森林中干旱对土壤有机碳积累的影响多是负面的,热带森林中则相反。总体而言,干旱对森林土壤有机碳库储量影响可能不大,但降低了土壤碳周转效率。而森林土壤有机碳周转过程不仅受干旱这一单一因素影响,温度、物种等因素会共同作用于土壤有机碳的周转与积累,且单因子的简单叠加模拟可能与现实环境中多因子综合对土壤碳通量的影响有一定差别。未来需要通过长期观测、延长控制实验时间、模拟原生环境条件等,开展多因素综合实验,加强干旱对土壤动物和微生物影响的研究,以深入了解干旱对森林土壤有机碳影响的生物学与生态学的过程与机制。     

指数为1的半正定线性系统迭代方法的收敛性

当相容奇异线性系统系数矩阵的指数为1时,文章利用群逆的概念来介绍广义固定迭代方法半范数收敛,商收敛和收敛三者之间的关系,然后再利用群逆的概念来研究广义固定迭代方法半范数收敛的新条件．在保证迭代格式收敛的前提下,该条件比Keller的P-正则条件要弱．     

电刺激黄喉鹀上纹状体腹侧尾核对发声、呼吸和心搏的影响

采用电刺激的方法，对鸣禽黄喉（Ｅｍｂｅｒｉｚａｅｌｅｇａｎｓ）的上纹状体腹侧尾核（ＨＶ＿Ｃ）的发声控制及其它生理功能进行了初步地研究，结果如下：１）长串或短串电脉冲刺激ＨＶ＿Ｃ的不同区域，部引起鸣叫反应．２）长串电脉冲刺激ＨＶ＿Ｃ引起呼吸易化效应：表现为增频增幅的呼吸．３）短串电脉冲刺激ＨＶ＿Ｃ引起呼吸位相转换效应及呼气时程延长效应，如刺激落位于吸气相时，可迅速转换到呼气相；刺激落位于呼气相时，可使呼气时程延长，以配合鸣叫．４）电刺激ＨＶ＿Ｃ引起明显降心率效应．５）电刺激ＨＶ＿Ｃ引起明显的竖毛、瞳孔缩小及躯体运动等反应．结果表明，ＨＶ＿Ｃ除控制发声外，尚参与呼吸易化和降心率的调节．ＨＶ＿Ｃ对发声及呼吸的特异性调节作用，可能在鸣叫与呼吸的协调机制中起重要的作用．此外，ＨＶ＿Ｃ亦参与植物性及情绪性反应的调节．     

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%.     

结构动力重分析的向量值有理逼近方法

研究动力重分析问题, 针对结构参数大修改, 提出一种 将矩阵摄动法与向量值函数的有理逼近方法组合起来的新方法. 在只增加少许计算量的情况 下, 利用向量值函数的有理逼近方法以及Rayleigh商来改善摄动解的逼近质量并扩大其逼近 范围. 该方法操作简单, 易于辅助. 两个数值例子表明, 所提出的方法对结构参数发生大修 改能够给出高精度的逼近结果. 对结构参数大修改的动力重分析, 向量值有理逼近是一种有 效方法.     

差商最速下降法及其收敛性

证明了精确线搜索下的差商最速下降法的整体收敛性,提出了非精确线搜索下的有关算法并证明了收敛性。     

─类Fuzzy模的Fuzzy赋值

讨论Ｆｕｚｚｙ向量空间和Ｆｕｚｚｙ模的有限赋值分布问题．Ｒ．Ｌｏｗｅｎ在１９８０年证明了每个Ｆｕｚｚｙ有限维向量空间仅有有限个Ｆｕｚｚｙ赋值［３］．Ｆｕｚｚｙ模是Ｆｕｚｚｙ向量空间概念的一般化，它是由Ｃ．Ｖ．Ｎｅｇｏｉｔａ和Ｄ．Ａ．Ｒａｌｅｓｃｕ于１９７５年引入的［１］．我们在１９８７年找出了一大类Ｆｕｚｚｙ模，它们具有有限Ｆｕｚｚｙ赋值分布的性质［５］．经研究，进一步得到Ｆｕｚｚｙ模具有有限Ｆｕｚｚｙ赋值的充要条件，并介绍了一种求出这些Ｆｕｚｚｙ赋值的计算方法．     

概率赋范线性空间的商空间

本文提出了M—PN空间的概率商空间的概念,证明了完备的M—PN空间的概率商空间是完备的M—PN空间。此外还证明了在M—PN空间中,概率致紧、概率列紧、概率预紧、概率可分性对其概率商空间具有遗传性。     

线性算子在商空间上的诱导算子的若干性质

论证了线性算子f在模f的核的商空间上所诱导的算子保持f的有界性及闭性,Banach空间上满的线性算子f所诱导的算子T：X/X0→X/f（X0）保持f的紧性,并且当f为线性同构时,T是线性同胚映射。