鼎湖山亚热带季风带绿阔叶林的生物量和光能利用效率

报道鼎湖山自然保护区黄果厚壳桂群落的生物量、生产力和光能利用效率。根据群落的种类成分和结构特征,分层选主要树种,用样本收获法和红外线ＣＯ２气体分析法,测定了群落的生物量、光合速率和呼吸速率,计算了群落的生产力和光能利用效率。结果表明,群落的生物量为２０８ｔ·ｈｍ＾－２;总生产力为１２８７０４ｋＪ·ｍ＾－２·ａ＾－１,净生产力为３０４５１ｋＪ·ｍ＾－２·ａ＾－１;由总生产力计算光合有效辐射能的呼吸利     

鹤山南亚热带草坡生态系统的生物量和生产力研究

以能量利用效率研究为中心,系统研究并分析了鹤山南亚热带草坡多年的光合作用与总第一性生产力、生物量与生物量增量、气候生产力模型和能量利用效率等能量学特征。草坡的总生物量为１１．３０ｔ·（ｈｍ）－２·ａ－１,其生物量增量为１．３９８ｔ·（ｈｍ）－２·ａ－１;草坡的总第一性生产力为４５．５４ｔ·（ｈｍ）－２·ａ－１,净第一性生产力为９．１０８ｔ·（ｈｍ）－２·ａ－１,用于净光合作用耗热１０５．５ＭＪ·ｍ－２·ａ－１,净光合耗热中又仅有２１．１ＭＪ·ｍ－２·ａ－１,用于净第一性生产力,净第一性生产力中又仅有３．２４ＭＪ·ｍ－２·ａ－１用于生物量增量;草坡生态系统的光能利用效率为０．０７％。草坡的能量利用效率是很低的     

福建武夷山甜槠群落能量的研究

在生物量、生产力研究基础上,对武夷山甜槠（Ｃａｓｔａｎｏｐｓｉｓ ｅｙｒｅｉ（Ｃｈａｍ ｐ．ｅｘ Ｂｅｎｔｈ．） Ｔｕｔｃｈ．）群落各组分的热值、群落能量现存量、能量年净固定量以及太阳能转化效率进行了研究。结果表明：（１）甜槠群落各组分样品的干重热值具有一定的差异,树皮热值最高,细根热值最低。（２）甜槠群落的能量现存量达７８０５８４．１ ｋＪ·ｍ － ２,其中地上部分为６７８９１３．８ ｋＪ·ｍ － ２,占总量的８６．９８％ ;地下部分为１０１６７０．３ ｋＪ·ｍ － ２,占１３．０２％ 。（３）甜槠群落的能量年净固定量（１９９２年）为２６８５６．２ ｋＪ·ｍ － ２·ａ－ １,林地太阳光合有效辐射能的转化效率为１．２９６％ 。     

青海海北地区高山嵩草草甸植物群落生物量动态及能量分配

对青海海北地区高山草甸主要植物群落小嵩草（Ｋｏｂｒｅｓｉａｐｙｇｍａｅａ）草甸、矮嵩草（Ｋ．ｈｕｍｉｌｉｓ）草甸、藏嵩草（Ｋ．ｔｉｂｅｔｉｃａ）沼泽化草甸地上生物量动态和能量分配的研究结果表明,不同植物群落年地上净生产量及其年际动态和主要植物类群生物量季节动态具明显的差异,其生物量季节动态可由如下模型表示：Ｗｉ＝Ｋｉ／（１＋ｅｘｐ（Ａｉ－Ｂｉｔ））植物群落地上、地下生物量的垂直分布呈典型的金字塔和倒金字塔模式。小嵩草草甸、矮嵩草草甸和藏嵩草沼泽化草甸的地上净生产量依次为３６８．４ｇｍ－２ａ－１、４１８．５ｇｍ－２ａ－１和５１８．４ｇｍ－２ａ－１,所固定的太阳能值依次为６６５５．１６ｋＪｍ－２ａ－１、７６１０．０９ｋＪｍ－２ａ－１、９４８８．７７ｋＪｍ－２ａ－１。光能利用率分别为０．１０９７％、０．１２５６％、０．１５６８％。     

鼎湖山格木群落的生物量和光能利用效率

研究了鼎湖山南亚热带常绿阔叶林的生物量,发现其中格木（Ｅｒｙｔｈｒｏｐｈｌｅｕｍ ｆｏｒｄｉｉ）群落的生物量为５６８．１７２ｔ／ｈｍ＾２,叶面积指数为２７．８０２５ｍ＾２／ｍ＾２,均高于大面积分布的厚壳桂（Ｃｒｙｐｔｏｃａｒｙａ ｃｈｉｎｅｎｘｓｉｓ）群落。用红外线ＣＯ２气体分析法,分层测定了格木群落主要植物的光合速率和呼吸速度,计算了嫩落的生产力和光能利用率。结果表明,格木群落的总生产力为２７９     

鹤山马占相思人工林的能量现存量及能量流动

通过测定广东鹤山一个马占相思（Ａｅａｅｉａ ｍａｎｇｉｕｎ）人工林的辐射能环境,优势种的净光合速率、呼吸速率和生产力,群落的生物量及热值,定量地刻划了太阳辐射能被马占相思群群吸收、固定、转化、损耗、积累和分配的生物能量学过程。全年抵达林冠上层的总太阳辐射能力４３５１．４ＭＪ．ｍ＾－２．ｓ＾－１,能量量为１４．８ＭＪ．ｍ＾－２．ｓ＾－１,折合光能利用效率为０．３４％,群落的能量正面量为１９３．９ＭＪ     

鼎湖山针阔叶混交林的第一性生产力研究

本文应用“树木收获法”和“气体分析法”,结合凋落物收集数据,综合测定了鼎湖山针阔叶混交林中的各种群第一性生产力以及群落的光。进一步综合分析表明,该群落的叶面积指数为１１;生物量为２６１ｔ·ｈｍ￣（－２）;总生产力约为１１７．６ｔ·ｈｍ￣（－２）·ａ￣（－１）,光能利用效率为１２％;第一性生产力为２０．９ｔ·ｈｍ￣（－２）·ａ￣（－１）。由于该群落是南亚热带演替系列中间阶段的代表性类型,因而本研究结果有助于了解本地带植被动态过程生产力发展规律和对能量的利用状况。     

鹤山南亚热带草坡生态系统的太阳辐射能环境

本文以鹤山丘陵综合试验站草坡为研究对象,分析了鹤山南亚热带草坡多年的辐射能环境．揭示了辐射与环境的关系,主要结果如下：１．全年抵达草坡的太阳总辐射约４７７５．２ＭＪｍ－２ａ－１,其中直接辐射为３１３４．１ＭＪｍ－２ａ－１,散射辐射为１４４１．１ＭＪｍ－２ａ－１．它们受太阳高度角、云量、大气透明系数和大气光学特性的影响较大．２．太阳总辐射、直射的月变化呈双峰曲线,５月和８月为峰值,２月和６月为谷值．３．全年草坡的反射辐射量为８２２．５ＭＪｍ－２ａ－１．群落的年均反射率为１７．２％,其月变化因入射光特性和群落的发育状况的不同而变化．４．草坡的净辐射力２９１５．６ＭＪｍ－２ａ－１,占总辐射的６１．１％．其最大值出现在５月,为３８０．２ＭＪｍ－２ａ－１,最低值出现在２月,为１２９．３ＭＪｍ－２ａ－１,７－９月比较稳定且值相对较高．５．群落发育成熟后,其对太阳辐射的截获能力很强．其透射率仅１７．２％,其冠层截获率为６５．４％．     

亚热带山地突脉青冈群落能量的研究

对突脉青冈（Ｃｙｃｌｏｂａｌａｎｏｐｓｉｓｅｌｅｖａｔｉｃｏｓｔａｔａ）群落植物体各组分的热值、群落能量现存量、能量年净固定量和太阳能转化效率的研究结果表明：该群落植物体各组分样品的干重热值具有一定差异,树皮热值最高,细根热值最低。突脉青同群落的能量现存量８５２０５８ｋＪｍ－２,其中地上部分７４１４１６ｋＪｍ－２,占总量的８７．０１％;地下部分１１０６４２ｋＪｍ－２,占１２．９９％。突脉青冈１９９６年群落能量净固定量为２８２７３ｋＪｍ－２,林地太阳光有效辐射能转化效率１．３５％。     

武夷山黄山松群落能量的研究

在生物量,生产力研究的基础上,通过干重热值测定,对黄山松（Ｐｉｎｕｓｔａｉｗａｎｅｎｓｉｓ）群落的能量现存量,能量净固定量及太阳能转化效率进行分析讨论,测定结果表明,（１）黄山松群各组分样品的干重热值具有一定的差异,树皮的干重热值最高,为２２．１４ｋＪ／ｇ,枯根的干重热最低,为１６．２７ｋＪ／ｇ。（２）黄山松群落的能量现存量为３７９８３２．３ｋＪ／ｍ＾２,其中地上部分为２７５４８８．０ｋＪ／ｍ＾２     

滩涂池塘生态系统的光合能量利用及其影响因子

研究了江苏沿海滩涂不同养殖模式下初级生产力特征、能量利用率及其影响因子.结果表明,滩涂养殖水体浮游植物的初级生产力存在垂直分布、日变化和季节的动态变化,这种变化与太阳辐射强度有直接的关系.滩涂养殖水体净初级生产量平均值为(7.58±2.52) gO2/(m2 · d),只占毛产量的55.41%,太阳能转化为鲢、鳙鱼产量的生态效率为0.020%～0.029%,这些指标低于我国高产养殖塘,鱼塘生态系统结构有待进一步优化.浮游植物生物量、透明度、N/P值、Mg2+浓度等因素显著影响水体初级生产力的大小,多元逐步回归表明浮游植物叶绿素含量和到达水体表面的太阳辐射强度是初级生产力的最主要因子,其回归方程为:Pg =0.0785Cha+0.0577 Iλ0+1.346;n=22, FCha>F Iλ0>F0.1,而盐度、Na+、Cl-浓度影响不显著.     

甘肃天祝主要高山草地的生物量及光能转化率

 本文报道了天祝高山草地的杜鹃+柳-苔藓草地、珠芽蓼草地、线叶嵩草草地及其改良的禾草—杂类草半人工草地、多年生禾草人工草地和一年生燕麦人工草地的生物量特征,净第一性生产力和光能转化率。位于阴坡的天然杜鹃+柳—苔藓草地和珠芽蓼草地的地上和地下生物量都较大。灌溉、施肥、翻耕和播种措施,可提高培育的草地的地上生物量和现存量,并降低地下生物量和现存量(活根量)。天然草地中珠芽蓼草地的地上、地下和地上+地下的净第一性生产力均最高,杜鹃+柳—苔藓草地最小。三类培育的草地的地上部分净第一性生产力显著较其原生草地——线叶嵩草草地为高,并依培育强度而递增;但地下部分显著较低,并依培育强度而递减。杜鹃+柳—苔藓草地、珠芽蓼草地和线叶嵩草草地的地上部分光能转化率分别为0.074、0.155和0.110%。三类培育的草地地上部分的光能转化率大于天然草地,地下部分小于天然草地,全群落的光能转化率只有燕麦草地大于天然草地。     

Productivity and photosynthetic efficiency ofSpirulina platensis as affected by light intensity,algal density and rate of mixing in a flat plate photobioreactor

The effect of the rate of mixing on productivity of algal mass in relation to photon flux density and algal concentration was quantitatively evaluated in cultures ofSpirulina platensis grown in a newly designed flat-plate photobioreactor. Special emphasis was placed on elucidating the principles underlying efficient utilization of high photon flux density for maximal productivity of algal-mass. Whereas the rate of mixing exerted little influence on productivity and photosynthetic efficiency in cultures of relatively low algal density, its effect became ever more significant as algal concentration was increased. Maximal mixing-enhanced cell concentrations and productivity of biomass were obtained at the highest light intensity used. At each level of incident light intensity, maximum productivity and photosynthetic efficiency could be achieved only when algal concentration and mixing rates were optimized. The higher the intensity of the light source, the higher became the optimal culture density, highest algal concentrations and productivity of biomass being obtained at the highest light intensity used. The rate of mixing required careful optimization: when too low, maximal productivity resulting from the most efficient utilization of light could not be obtained. Too high a rate of mixing resulted in cell damage and reduced output rate.Author for correspondence     

Study on Over-compensation Growth of Cleistogenes squarrosa Population in Inner Mongolia Steppe

Cleistogenes squarrosa ((Trin.) Keng) is a C4 plant and a short, perennial grass with drought tolerance that tends to occupy the medium degradation grassland in Inner Mongolia steppe. It is an ideal plant suitable for the studies on compensation or over-compensation growth because its important value of population is the maximum in the medium disturbance in Inner Mongolia steppe. The results showed that the over-compensation existed for net primary productivity (NPP) of Cleistogenes squarrosa population because the plant morphotypes remaining in the population were characterized by a higher density with small individual plant in moderate stocking rate (1.33 sheep·hm-2 during 138 days of growth seasons). As for an individual plant, grazing reduced the height and biomass per plant, but the above-ground net photosynthesis efficiency or above-ground net primary productivity (ANPP) was increased and it almost did not affect the below-ground net primary productivity (BNPP) in the moderate stocking rate. However, the lower compensation of ANPP was a greater cost with BNPP in heavy stocking rate (>4.00 sheep·hm-2 during 138 days of growth season). From this study, it appears that the plant-herbivore association might be regarded as mutualistic in moderate grazing because not only the ANPP of the population was increased, but also was the efficiency of herbage utilization. However, the compensation of ANPP was attained at the cost of BNPP, therefore, the association between plant and herbivore might trade-off in heavy grazing because the temporary higher efficiency of herbage utilization could not keep the sustainable development of the population. The results support the grazing optimization hypothesis.     

我国陆地生态系统的植物太阳能利用率

本文计算分析了我国陆生植物在各种情况下的净初级生产力及其太阳能利用率。 计算表明,每年进入我国960万平方公里国土上的太阳总辐射Q和光合有效辐射PAR分别为13×10~(18)千卡和6.4×10~(18)千卡,其所含能量约合标准煤20,000亿吨和10,000亿吨。在充分利用我国光、温、水气候资源,而其他条件都处于最适状况时每年净初级气候潜力Y_(ptw)的全国总量为250亿吨(植物质干重,下同)。由植被产量的实际资料与气候因子的经验关系估算的自然植被产量Y_n的全国总量为每年70亿吨。 就全国加权平均单产而言,净初级光能潜力Y_p=87吨/公顷·年;净初级光温潜力Y_(pt)=50吨/公顷·年;净初级气候潜力Y_(ptw)=30吨/公顷·年;自然植被生产力Y_(?)=8吨/公顷·年;现阶段主要农作物的净初级实际生产力Y_α=8.7吨/公顷·年。各省区情况见表1。 太阳能利用率:就全国加权平均而言,如果把总辐射Q计为100％,则光合有效辐射PAR约占49％;具有最佳叶冠层的高产植物在生长盛期对Q的利用率上限为7％;相应于Y_p、Y_(pt),Y_(ptw)和Y_n的太阳能利用率R_p、R_(pt)、R_(ptw)和R_n分别为2.5％,1.4％、0.82％和0.22％,我国当前主要农作物的净初级产量对我国农田上Q的利用率R_α为0.28％。各省区情况见表2。     

一些海洋浮游植物量子产值的研究

现场实验以及用硅藻、金藻和绿藻所做的实验表明,在光饱和深度以下,随着深度的增加,浮游植物的量子产懂具有不变、增加和下降3种垂直变化趋势。偏离理论模式的后两种结果可能是由浮游植物的光强适应(Light-shade adaptation)等原因引起。还探讨了量子产值作为初级生产力模型和光利用效率模型中的参数的问题。     

粤北石灰岩山地主要造林树种的生理生态学特性

本文是在调查粤北石灰岩山地植被的基础上,选出8种植物进行光能利用效率和蒸腾系数等生理生态学特性研究,并与非石灰岩山地较速生的荷木、藜蒴作比较,以筛选出适合石灰岩山地造林绿化的树种。结果表明,任豆、香椿与荷木、藜蒴的平均净光合速率(gCO2·m-2·d-1)分别为19.92,13.10,9.04和8.11;对光合有效辐射的利用效率(%)分别为4.21,4.59,2.71和2.52;蒸腾速率(gH2O·m-2·d-1)分别为2191,1266,1499和1133;蒸腾系数(gH2O·gDM-1)分别为164,144,244和209．说明任豆、香椿比荷木、藜蒴速生,光能利用效率、水分利用效率高,生态适应性强。光皮树、阴香的生长速度与荷木、藜蒴相似。菜豆树、桂花、铁榄、板栗的生长速度比荷木、藜蒴慢,但除板栗外都比较耐荫,对石灰岩山地环境也有较强的生态适应性。     

A perfusion–cell bleeding culture strategy for enhancing the productivity of eicosapentaenoic acid by Nitzschia laevis

A perfusion-cell bleeding culture strategy was developed for enhancing the productivity of eicosapentaenoic acid (EPA) by the diatom Nitzschia laevis. As the strategy combined the concepts of continuous culture and perfusion culture, it allowed continuously and simultaneously harvesting the algal cells and removing inhibitory compounds during the cultivation. Compared with a single operation of continuous culture, the perfusion-cell bleeding culture greatly enhanced the steady-state biomass concentration, biomass productivity, EPA yield, EPA productivity and glucose utilization efficiency. The perfusion-cell bleeding culture also allowed higher biomass productivity and EPA productivity than the single perfusion culture did. At a bleeding rate of 0.67 day(-1) and a perfusion rate of 0.6 day(-1), the EPA productivity achieved 175 mg l(-1) day(-1), which is the highest ever reported in microalgal cultures.     

免耕法对棉田生态系统能流功能的影响

比较了常规与免耕法对棉田生态系统中土壤微生物、害虫、天敌、棉株及其整个棉田生态系统能流功能的影响 .结果表明 ,免耕棉田土壤微生物量与年呼吸耗氧量均明显高于常规棉田 ,分别为常规棉田的 1 .32倍和 1 .63倍 ;免耕棉田的苗蚜与秋蚜、2代与 4代棉铃虫种群生产力下降 ,而伏蚜与 3代棉铃虫种群生产力增加 ;免耕棉田内天敌种群生产力及其捕食利用效率下降 ;免耕可提高棉田系统的光能利用率和总生产力 ,减少辅助能的投入 ,具有低耗、高效的特点 .