落叶松人工林生态系统净初级生产力形成过程中的能量特征

 本文在生物生产力研究的基础之上,通过热值测定,对东北东部帽儿山地区21年生人工落叶松(Larix gmelinii)生态系统净初级生产力形成过程中的能量特征做了系统研究。结果表明：(1)植物热值随植物种类、器官、分布层次、年龄及季节而发生变化。(2)生态系统中活植物体的能量现存量为269.719×1010J／ha,而枯死体中的能量现存量为36.817×1010J／ha,其中凋落物层和立枯体中能量贮量各占84.04%和15.96%。 (3)生态系统能量净固定量为264.346×109J／ha·yr,其中29.49%的能量存留在植物体中,用于植物净生长。生态系统年能量归还量为88.809×109J／ha,其中32.39%的能量在当年被分解释放,余下能量积累于凋落物层之中;生态系统的能量转化效率为2.299%,与其它森林植物群落相比,落叶松人工林系统是高效率的能量代谢系统。     

人工桤柏混交林生态系统的能量特征

对川中丘陵区 1 1年生人工桤柏混交林生态系统能量特征的研究表明 ,植物热值含量随植物种类、器官、分布层次以及季节等的变化而变化 ;生态系统的能量现存量为2 37.53× 1 0 1 0 J·hm- 2 ,每年以凋落物形式归还的能量为 7.55× 1 0 1 0 J·hm- 2 ·a- 1 ,其中凋落叶是系统能量归还的主要形式 ,其能量归还量占能量归还总量的 70 .2 9% ;生态系统能量净固定量为 2 6.73× 1 0 1 0 J·hm- 2 ·a- 1 ,能量转化效率为 2 .34% ,可见人工桤柏混交林具有较高的能量固定能力和太阳能转化效率 .     

亚热带珍稀植物福建含笑群落能量研究

对福建含笑 (Michelia fujianensis)群落各组分的热值、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 :该群落各组分样品的干重热值具有一定差异 ,树干热值最高 ,花热值最低。福建含笑群落的能量现存量 859.93× 1 0 10 J/hm2 ,其中地上部分72 3.67× 1 0 10 J/hm2 ,占总量的 84.1 5% ;地下部分 1 36.2 6× 1 0 10 J/hm2 ,占 1 5.85%。福建含笑1 997年群落能量净固定量为 32 .72× 1 0 10 J/hm2 ,林地太阳光有效辐射能转化效率 1 .536%。     

小叶章草地生态系统结构与功能的研究Ⅳ能量的固定和分配

小叶章草在生态系统年净初级生产力为３０５７９。１７ｋＪ／ｍ＾２．ａ,其中地上净初级生产力占３７．６４％,地下净初级生产力占６２．３６％。不同植物器官（组分）的能量现存量差异很大,上部根占植物亚系统总能量现存量的５４．８７％,穗的能量现存量仅占０．０３％,其它器官的能量现存量从大到小依次为：茎＞叶＞根茎＞枯落物＞下部根茎＞死根。不同植物器官（组分）热值含量水平亦存在较大差异,以去灰分热值比较,由大到     

果粮间作生态系统功能特征研究

 黄淮海平原豫北地区果粮间作生态系统功能特征研究结果表明： (1)果粮间作系统(苹果、小麦、花生)是一个多植物种群,多层次结构,多功能、多效益的人工生态系统;(2,果粮间作系统对灾害性干热风、高温、低温等气象条件起到抗逆作用,能提高土壤肥力,改变系统生物种群结构,增加系统的稳定性;(3)系统的年经济产量为5218.6kg·h-1·yr-1,年生产力为17645.6kg·ha-1·yr-1,年凋落量为206.9kg·ha-1·yr-1,1988—1991年4年中,净经济效益为每公顷50781.2元,能量现存量为78.4699×1010J·ha-1,年固定能量为49.6×1010J·ha-1·yr-1,光能转化率为1.138%,营养元素N、P、K在系统的累积量分别为640.8、130.8、328.4kg·ha-1,年吸收量分别为554.5、96.7、253.9kg·ha-1·yr-1,年归还量分别为16.4、3.4,10.4kg·ha-1·yr-1,年归还率分别为：2.9%、3.5%、4.1%。     

深圳福田无瓣海桑-海桑林能量的研究

在研究生物量、生产力的基础上,对深圳福田无瓣海桑-海桑林中2种红树植物海桑和无瓣海桑各组分的干重热值、林分能量现存量、年能量净固定量进行了研究．结果表明,各组分样品干重热值有一定的差异,树叶干重热值最高,纫根干重热值最低;海桑各组分样品干重热值比无瓣海桑相应组分稍高．林分能量现存量(1999年10月)为84774．72kJ·m^2,其中无瓣海桑种群能量现存量为54693．26kJ·m^-2,占林分总的64．54％,海桑种群能量现存量为30051．46kJ·m^-2,占林分总量的35．46％．林分凋落物的能量归还量(1999年)为24549．54kJ·m^-2·年^-1,其中无瓣海桑种群的能量归还量为17223．99kJ·m^-2·年^-1,占总林分的70．16％,海桑种群的能量归还量为7325．55kJ·m^-2·年^-1,占总林分的29．84％．林分能量净固定量为50391．4kJ·m^-2·年^-1,其中无瓣海桑种群和海桑种群的能量净固定量为分别为31778kJ·m^-2·年^-1和18613．4kJ·m^-2·年^-1．     

四川红杉人工林分生物量和生产力的研究

本文对卧龙自然保护区60年代人工栽培的四川红杉林分生物量和生产力进行了测定和研究。按“径阶标准木法”和“样方收割法”分别调查了乔木层、灌木层、草本地被层和枯枝落叶层。据调查数据,应用“相对生长法则”建立了估测乔木层单株木各器官干重的回归方程,相关系数均达到极显著水平。文中还研究了林分平均净生产量和产量结构。结果表明：四川红杉人工林分生物量平均为135.17t／ha,净生产量为10820.52kg／ha·a,其中乔木层生物量为113.57t／ha,占林分生物量的84.02%,净生产量为8951.63kg／ha·a,占林分净生产量的82.73%。林分中灌木层、草本层的生物量和净生产量分别占林分生物量和净生产量的1.01%和3.16%、4.44%和13.86%。枯枝落叶层现存量为14.23t／ha,占林分的10.53%,林分年凋落物量和枯损物量为3996.14kg／ha·a,占林分生产力的36.93%。     

长白落叶松人工林热值及其能量现存量

采用量热法对5个径级的长白落叶松各器官热值进行测定,结合生物量的数据,对长白落叶松的能量现存量进行研究。结果表明:长白落叶松各器官能量现存量模型W=aD~b最适推算长白落叶松的能量现存量。长白落叶松各器官热值的测定结果显示:枝皮干叶根。各器官的能量现存量呈现:干根皮枝叶的规律,能量现存总量1988.39×10~9J/hm~2,地上部分能量现存量远远高于地下部分,主要集中在0—12 m的树段,地下部分主要集中在粗根和根坨。对比5个径级根系的能量现存量,20径级根系的能量现存量最大(187.73×10~9J/hm~2),8径级根系的能量现存量最小(7.72×10~9J/hm~2)。对比5个径级长白落叶松的能量现存量,16径级的能量现存量最大(723.45×10~9J/hm~2),8径级的能量现存量最小(46.58×10~9J/hm~2)。对比长白落叶松和樟子松的能量现存量可知:长白落叶松小于樟子松。     

鼎湖山马尾松群落能量分配及其生产的动态

对鼎湖山马尾松群落各组分热值、能量现存量、能量净生产量及群落太阳能转化效率进行了研究。结果表明:(1)乔木层马尾松各器官热值相差不大,为19.02~20.30 kJ/g(总平均 19.34 kJ/g);灌木层植物热值低于乔木层,为16.55~18.78 kJ/g(总平均17.82 kJ/g);草本层植物热值低于灌木层,为13.07~16.16 kJ/g(总平均15.03 kJ/g)。(2)群落能量总现存量随时间而增加,且组分分配比例因年份不同而异。在 1990、1995和2000年分别为167 141.4、270 295.9和321 294.3 kJ/m2,其中乔木层占93.4%、79.8%和86.7%,林下层占3.5%、10.6%和7.2%,而地表现存凋落物层仅占3.2%、9.5%和6.1%。(3)群落在1990~1995年和1995~2000年期间能量净生产每年分别为 1 7083. 2 kJ/m2 和 21 571. 8 kJ/m2,其中乔木层占 96. 6%和95 5%,林下层仅占3.4%和5.0%。所有能量生产量中,群落自身增长能量(即年能量存留量)占 72.7%和57.6%,而释放到其它子系统的能量占27.3%和42.4%。(4)群落太阳能转化效率在 1990~1995 年和 1995~2001年分别为0.759%和0.958%,10年平均为0.873%。     

中国南方灌丛凋落物现存量

凋落物是陆地生态系统的重要组成部分,在区域尺度上阐明其现存量的分布特征及其影响因子有助于理解陆地生态系统碳循环的机理。该研究采用分层随机抽样调查方法分析了中国南方灌丛生态系统凋落物现存量的空间分布格局及其影响因子。结果发现:该区域灌丛凋落物现存量的平均值为0.32 kg·m~(–2),是中国森林凋落物现存量(0.47 kg·m~(–2))的68%,是中国草地凋落物现存量(0.06 kg·m~(–2))的5倍;凋落物现存量呈现出明显的纬度格局,随着纬度的增加而升高;该区域的灌丛生态系统凋落物现存量的碳转换系数为0.41,显著低于植被活体转换系数0.50;凋落物现存量与年平均气温、土壤全磷含量和土壤pH值显著负相关,与年降水量、土壤碳、氮以及有机碳含量相关性不显著。研究表明:该区域灌丛凋落物现存量是中国陆地生态系统碳库不可忽视的组分;年平均气温是影响该区域内灌丛生态系统凋落物现存量的重要环境因子;采用常用的植被活体碳转换系数可能会高估凋落物现存量碳库的22%。     

落叶松人工林群落生物生产力的研究

本文对黑龙江省帽儿山地区海拔300—350m的24年生,四种结构类型的兴安落叶松(Larix gmelini)人工林的群落学特性、生物量和生产量进行了测定和研究。按平均标准木法和样方收获法分别调查了乔木层、幼树下木层,草本地被物层及枯枝落叶层的生物量。结果表明：人工落叶松林乔木层不同组合的分布格局,形成了不同的群落结构特征及生物生产力。四种结构群落总平均生物量为159.445t／ha,净生产量为12.237t/ha·a;其中乔木层平均生物量为149.560t／ha,净生产量为9.627t／ha·a。乔木层盖度制约着群落的空间结构,使群落叶量及叶面积指数等叶的数量指标产生差异从而影响群落的生物生产力及光能利用率。在一定范围内,乔木层郁闭度由0.9减少至0.7,其叶面积指数由3.07增加到6.66,整个群落总的累积叶面积指数由3.315增加到9.220群落平均净生产量增加了105.28%,乔木层的平均净生产量增加了39.89%。     

华南典型人工林凋落物的持水特性

对于华南地区的杉木 (Cunninghamialanceolata) 林、马尾松 (Pinusmassoniana) 林、湿地松 (Pinuselliottii) 林、马占相思 (Acaciamangium) 林和尾叶桉 (Eucalyptusurophylla) 林的凋落物的储量、持水量、持水率和吸水速率进行了研究。结果表明, 杉木林的凋落物的干重 (6.5× 10 3 kg·hm-2 ) 最大, 其次是马尾松林和马占相思林 (5.5× 10 3 kg·hm-2 ), 而湿地松林 (4.1× 10 3 kg·hm-2 ) 和尾叶桉林较小 (4.0× 10 3 kg·hm-2 ) 。凋落物持水量呈现杉木林 >马占相思林 >尾叶桉林 >马尾松林 >湿地松林。各林分凋落物的最大持水量为杉木林 17.9× 10 3 kg·hm-2, 马占相思林 14.8× 10 3 kg·hm-2, 尾叶桉林 14.0× 10 3 kg·hm-2, 马尾松林 10.6× 10 3 kg·hm-2, 湿地松林 9.8× 10 3 kg·hm-2 。尾叶桉林、杉木林、马占相思林、湿地松林和马尾松林的凋落物最大持水率分别为 35 1%、2 74 %、2 6 9%、2 35 %和 191%。凋落物持水量和凋落物持水率随着浸泡时间的增加按照对数方程增加。 5种林分中尾叶桉林的凋落物吸水速率在各浸泡时间后居首位, 杉木林和马占相思林中等, 湿地松林较小, 而马尾松林最小, 各林分的凋落物的吸水速率随浸泡时间的增长按方程Y =a +b·t-1下降。     

兴安落叶松人工林营养元素的分析

落叶松人工林能否保持无机动态平衡、稳定生长,主要取决于每年还原于土壤中凋落物营养元素成分和数量。本研究目的在于揭示凋落物变化的各种规律,以及营养元素的潜在还原量。为改善林地条件,建立最佳结构模式的林分提供科学依据。为此我们对黑龙江省东部尚志县帽儿山兴安落叶松人工林四年凋落物营养元素进行了分析研究。结果表明: 1.落叶松树种的凋落物数量,包括叶、枝、皮等,四年平均每公顷干重量为3099.5kg,林内天然阔叶树为237.4kg,总计为3336.9kg。 2.不同种类凋落物营养元素的含量差异显著,叶含量最多,枝次之,皮中含量最小。 3.平均每年每公顷还原于林地的营养元素总量(N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn)为98.8697kg,其中落叶松叶为85.5998kg,阔叶树叶为8.385kg,落叶松落枝为2.0335kg,林内落叶松落皮为9.13kg,阔叶树枝为9.27kg。     

Effects and mechanism of plant litter on grassland ecosystem: A review

Plant litter is dead, above and below ground; organic material i.e. leaves barks, needles, twigs and roots. Plant litter plays a key role in nutrient cycling and community organization in grassland ecosystems. Litter can have important consequences on recruitment of plant species through modification of biological, physical, and chemical features of microenvironment. Plant litter offers a major input of organic matter to the soil which modifies soil chemistry, hence impacts nutrient cycling. At early stages of litter decomposition, a particular amount of carbon is transporting to the soil nutrient pool. In terrestrial ecosystems, plant litter regulating biogeochemical cycles, maintain soil fertility, nutrient availability, and therefore influence plant growth, diversity, composition, structure, and productivity. Litter can also impact plant above net plant productivity and below net plant productivity in grassland ecosystem. Plant litter accumulation and decomposition can impact plant species composition and community structure through temperature, light and nutrient availability. The effects of plant litter on vegetation may be negative, positive or neutral due vegetation variability, study duration, habitat, latitude, quantity and quality of litter. These diverse effects of plant litter on grassland ecosystem might be due to, management practice type, management intensity, climate type, timing, precipitation and soil nutrient pool etc. Current review attempts to describe prominent effects of plant litter on vegetation, seed germination, soil fertility, Productivity, species composition, community structure and mechanism in grassland ecosystem.     

东北东部山区红松人工林群落生物量的研究

本文对东北东部山区红松人工林群落生物量进行了测定和研究。根据相对生长法和样方收获法分别调查和计算了乔木层、下木层、草本层、凋落层、立枯量的生物量。研究结果表明:群落总生物量为132.419t/ha, 其中乔木层106.881t/ha, 占总量的80.71%;下木层0.507t/ha, 占总量的0.38%;草本层0.292t/ha, 占总量的0.22%;凋落层20.411t/ha, 占总量的15.41%;立枯量4.328t/ha, 占总量的3.28%。通过群落生物量分布结构分析, 红松人工林急需进行抚育间伐, 调整群落产量结构, 提高群落结构的整体效应。     

海南五针松人工林分生物量的研究

 本文是对海拔930m的17年生海南五针松(Pinus fanzeliana)人工林分生物量和生产力进行了测定和研究。按平均标准木法和样方收获法分别调查了乔木层,灌木层,草本地被物层和枯枝落叶层。据调查数,建立了估测乔木层单株林木各器官干重的回归方程。方程的相关系数和估测精度都较高,具有参考价值．分析结果表明：林分总生物量平均为161.152t／ha,生产力为10630.69kg／(ha·a),其中：乔木层生物量为149.351t／ha,生产力为11095kg／(ha·a),叶面积为199248.734m2／ha,叶面积指数为19.9149m2／m2。     

Aquatic insect subsidies influence microbial composition and processing of detritus in near-shore subarctic heathland

Insects are major conduits of resources moving from aquatic to terrestrial systems. While the ecological impacts of insect subsidies are well documented, the underlying mechanisms by which these resources change recipient ecosystems remain poorly understood. Most subsidy inputs enter terrestrial systems as detritus; thus, soil microbes will likely influence the processing of insect subsidies, with implications for plant community composition and net primary productivity (NPP). In a subarctic ecosystem near Lake Mývatn, Iceland where midge (Diptera: Chironomidae) deposition to land is high, we investigated how insect subsidies affected litter processing and microbial communities. We also evaluated how those belowground effects related to changes in inorganic nitrogen, plant composition and NPP. We simulated subsidies by adding midge carcasses to 1-m² heathland plots, where we measured effects on decomposition rates and the plant community. We then studied how fertilization treatments (control, KNO₃ and midge-carcass addition) affected graminoid biomass and inorganic nitrogen in greenhouse experiments. Lastly, we conducted a soil-incubation study with a phospholipid fatty acid analysis (PLFA) to examine how midge addition to heathland soils affected microbial respiration, biomass and composition. We found that midge addition to heathland soils increased litter decomposition and graminoid plant cover by 2.6× and 2×, respectively. Greenhouse experiments revealed similar patterns, with midge carcasses increasing graminoid biomass by at least 2× and NH₄⁺ concentrations by 7×. Our soil-incubation study found that midge carcasses elevated microbial respiration by 64%, microbial biomass by 43% and shifted microbial functional composition. Our findings indicate that insect subsidies can stimulate soil microbial communities and litter decomposition in subarctic heathlands, leading to increased NPP and changes in plant community composition.