应用生物技术强化开采重质石油的现状及发展趋势

工业发展对石油的需求量与日俱增。预测到本世纪末世界石油将出现供不应求的局面。目前,多数油田利用常规方法开采石油,只能采出原始贮量的30％左右,如果运用某些增采技术也只能提高到60％左右。据1988年资料报导,美国原油贮量约690亿m~3,其中约有270亿m~3开采不出来;而且因第一、二次开采程度低,生产     

镧在植物学研究中的一些应用

稀土资源在我国极为丰富,贮量、产量均占世界80%以上。由于它具有许多特殊性能,用途极为广泛,主要用于冶金、石油、玻璃、陶瓷、电子和发光材料等工业部门。生物学方面研究较少,多用于动物、医学领域研究中,如血-神经阻塞的追踪,血小板功能障碍鉴定,以及钙拮抗研究等。用于植物方面至今仍有限,但亦显露出颇为重要的前景。     

杨树主要营养元素内循环及外循环研究Ⅰ.落叶前后各部位养分浓度及养分贮量变化

深秋落叶前后杨树各部位养分贮量发生巨大变化。叶是生长中杨树的重要养分库,叶中N的贮量可占全树N总贮量的2/3,P、K分别可占1/3。落叶时叶中N贮量的60％和P贮量的50％向外输出,因此落叶中只含少量的N和P,但K含量几乎不变,Ca,Mg、Si含量明显增加。树干、枝和根是N、P和有机养分的冬季贮存库,冬季这些部位的N、P贮量比夏季高得多,但K、Si的贮量略有减少,Ca贮量几乎不变,Mg贮量略有增加。     

追施氮肥当年与翌年对桉树生长及各部位氮贮量的影响

采用田间定位试验方法,研究了追施氮肥当年与翌年对桉树各部位生物量和氮贮量的影响。结果表明:与对照相比,追施氮肥翌年桉树生物量增加幅度显著高于当年,说明氮肥对于提高桉树生物量具有一定累积作用,追肥的增产效果明显;追施氮肥也使全树氮贮量在2007年与2008年分别提高30.2%和73.5%;与2007年相比,2008年对照处理桉树生物量增加35.9%,追施氮肥处理生物量提高1倍以上,而对照处理树木体内氮贮量降低13.1%,追氮处理提高15.7%;这主要是由于3龄桉树树叶生物量的明显降低,对照与追施氮肥处理树叶中氮贮量分别降低46.5%和36.9%,其也是桉树中氮贮量降低最显著的部位。     

扩鞭繁殖毛竹林碳氮贮量的动态变化特征

为探讨不同成林时间扩鞭繁殖毛竹林的碳、氮贮量变化特征,以撂荒地和14年生杉木林为对照,对不同成林时间扩鞭繁殖毛竹林的碳、氮变化动态进行了研究。结果表明,林地的碳、氮贮量均显著高于撂荒地;而14年生杉木林转化为毛竹林后,碳贮量短暂下降后快速上升,成林10年毛竹林的碳贮量达到最大,其后随着“林龄”的增长呈下降的趋势。成林时间超过10年的毛竹林的氮贮量显著高于14年生的杉木林,而成林5年毛竹林的氮贮量低于杉木林。几种类型林分系统的碳、氮贮量均为土壤层>乔木层>凋落物层>林下植被层,且乔木层碳、氮贮量比例越大,土壤层碳氮贮量比例越低。毛竹林凋落物碳、氮贮量高于撂荒地,低于杉木林;但毛竹林凋落物层碳氮贮量随着成林时间的延长而降低,毛竹林较低的凋落物碳氮贮量可能会影响毛竹林的持续固碳能力。因此,平衡乔木层和土壤层的碳氮贮量是森林实现科学经营的关键。     

血水草生物量及碳贮量分布格局

采用样方收获法,利用实测数据,研究了湖南桃江血水草的生物量、碳含量、碳贮量及其分配特征.结果表明,血水草生物量为1744.70 kg/hm2,其中以地下根系生物量最高,为1278.63 kg/hm2,占血水草生物量的73.9％,且地下根系部分生物量与地上叶、茎部分生物量比值为2.74.血水草各器官平均碳含量为450.54 g/kg,从高到低排序为叶＞茎＞根.土壤层有机碳含量为6.63-38.50 g/kg,各层次碳含量分布不均,表层(015cm)土壤碳含量较高,并随土壤深度的增加而逐渐下降.生态系统碳贮量为101.19 t/hm2,碳库的分布格局为土壤层＞植被层＞枯落物层.植被层的碳贮量为0.79 t/hm2,占整个生态系统总碳贮量的0.78％;在植被层中,地下根系碳贮量为0.57 t/hm2,占植被层总碳贮量的72.2％,是植被层的主要碳库.枯落物层碳贮量较少,为0.22t/hm2,仅占整个生态系统的0.22％,它是维系植物体地上碳库与土壤碳库形成循环的主要通道.血水草生态系统中的碳贮量绝大部分集中在土壤中,土壤层碳贮量可观,为100.18 t/hm2,占系统总碳贮量的99.0％,是血水草生态系统中的主要碳库.研究结果,可为深入研究亚热带地区草本植物的生态功能提供参考.     

香港桃金娘群落植物的养分分配、季节动态和生物循环

研究香港桃金娘灌木林中植物Ｎ,Ｐ,Ｋ养分,结果表明：（１）生物量和养分贮量的分配格局明显不同。桃金娘茎和枝的生物量占地上部生物量的６６．３％,其Ｎ,Ｐ,Ｋ贮量分别只占地上部Ｎ,Ｐ,Ｋ贮量的３８．０％,３７．６％和５１．６％,叶子的生物量占地上部生物量的１８．９％,其Ｎ,Ｐ,Ｋ贮量却分别占３９．９％,３５．４％和２８．０％。（２）常绿的桃金娘叶子终年保持相对高的养分贮量,花和果的养分贮量则存在的有规     

杉木、火力楠纯林及其混交林生态系统C、N贮量

研究比较第2代连载杉木纯林、杉木与火力楠混交林以及火力楠纯林3种人工林生态系统的C、N贮量。结果表明,杉木与火力楠混交林生态系统C贮量要高于杉木纯林和火力楠纯林,而生态系统N贮量是火力楠纯林和杉木与火力楠混交林高于杉木纯林;生态系统C和N贮量的空间分布基本一致,土壤层占主要部分,其次为乔木层,再次是根系,林下植被层和凋落层所占比例最小;相关分析表明,土壤C、N贮量分别和林下植被生物量以及与森林凋落物现存量之间都具有良好的线性关系,说明林下植被和森林凋落物对土壤C、N贮量有着深刻的影响。     

阔叶红松林倒木贮量的变化规律

研究了长白山阔叶红松林倒木贮量的动态变化规律。阔叶红松林倒木贮量包括其现有倒木及其年输入量等贮量的变化规律。阔叶红松林现有倒木贮量开始为１６．２５ｔ／ｈｍ＾２,以后随时间减少,到１００ａ后分解掉其干重的８５％左右,３００ａ后所剩无几。例木年输入量平均约为０．６ｔ／ｈｍ＾２,其贮量是随时间而增加,２００ａ后稳定在３１ｇ／ｈｍ＾２,可保持到该群落的顶级时期。倒木总贮量的变化在初期呈增加趋势,而后随着现     

缺苞箭竹群落密度对土壤养分库的影响

研究了王朗自然保护区内缺苞箭竹(Fargesiadenudata)群落3个密度在1个生长季(5～10月)内不同土壤层次的养分贮量及其季节动态.结果表明,土壤(0～30cm)总P、速效P贮量均随密度的增加而显著减少(P<0.01);而土壤总Ca、Mg贮量则随密度的增加而增加;土壤N、K(全量或速效)贮量密度间差异不大.在不同密度的箭竹群落样地内,除了D1样地土壤总钾贮量大于Ca外,土壤层(0～30cm)不同养分贮量(全量)大小顺序均为Ca>K>Mg>N>P.表层(L1)速效N、P和K浓度在7月份均有显著降低的现象,随后又逐渐回升.养分的变化幅度则普遍存在着表层(L1)大于下层(L2、L3),高密度(D3)大于低密度(D1),速效P大于速效N、K的现象.土壤总养分贮量与浓度在土壤层次上的分布特征明显不同,3个密度样地中L1(0～10cm)层的N、P、K、Ca、Mg贮量均低于L2(10～20cm)和L3(20～30cm)层.分析表明,箭竹群落土壤层养分贮量与密度密切相关,可能是由于密度影响到了箭竹对土壤养分的吸收、凋落物养分的归还、微生物活性等养分循环各个环节,从而导致了土壤养分贮量的改变.其中,密度对P、Ca贮量影响最大,Mg其次,对N、K影响最弱.随着箭竹密度的增加,越来越低的土壤总P、速效P贮量也表明,P素可能是箭竹生长发育的主要限制因子,P不足可能是导致箭竹开花的重要诱因.     

缺苞箭竹密度对养分元素贮量、积累与分配动态的影响

研究了缺苞箭竹(Fargesiadenudate)-紫果云杉(Piceapurpurea)原始林下不同密度缺苞箭竹群落的养分元素贮量与分配动态以及养分元素在一个生长季节内的积累量。结果表明:地上、地下部分的N、P、K、Ca、Mg贮量均随着箭竹密度的增加而增大,养分元素贮量排序为:K>N>Ca>P>Mg。密度较大的箭竹群落(D1和D2)中,地上部分的N、P和K贮量大于地下部分,而密度较小的箭竹群落(D3)中P和K贮存于地下部分的比例较大,3个群落中的地下部分Ca和Mg贮量均大于地上部分,且地下部分的养分元素贮量的比例随着箭竹密度的增加而减少。养分元素的总积累量排序为:K>N>Ca>P>Mg,且地上部分和群落的总积累量随着箭竹密度的增加而增加,总积累率以D1群落最大,3个群落的养分元素积累率大小顺序为:Mg>Ca>P>N>K。地下部分(根系和鞭)养分元素贮量比例随着箭竹密度的增加而下降,而地上部分(叶、枝和竹杆)养分元素贮量比例随着箭竹密度增加而上升。密度对缺苞箭竹养分贮量、积累和分配动态有深刻影响。     

火烧对长期封育草地土壤碳固持效应的影响

火烧是内蒙古典型草原的自然现象,对长期封育草地碳固持效应具有潜在的重要影响。基于野外控制火烧实验(未火烧、1a火烧1次、2a火烧1次、4a火烧1次),采用土壤和土壤粒级组分相结合的指标体系,分析了火烧以及火烧频率对长期封育草地土壤碳贮量的影响。结果表明:火烧会降低长期封育草地0—30 cm土壤碳贮量;其中,频繁火烧将显著降低草地土壤碳贮量,而4a 1次的火烧对土壤碳贮量影响较小。火烧对0—10 cm土壤碳贮量影响明显,而对10—30 cm土层影响较小。此外,火烧对长期封育草地土壤砂粒和粉粒碳氮贮量影响较大、对粘粒碳氮贮量影响较小。火烧后表层土壤砂粒和粉粒C∶N比下降,表层土壤有机质的稳定性有所提高。与自由放牧草地相比,连续遭受火烧处理的长期封育草地仍具有较高的碳贮量。总之,火烧会一定程度降低长期封育草地的碳贮量,但并不会彻底改变其显著的碳固持效应。     

羊草草原和大针茅草原氮素贮量及其分配

不同类型草原氮素贮量及其分配的研究,是草原生态系统物质循环研究的重要内容。它不仅有助于阐明草原生态系统物质循环的规律性,而且对于预测草原发育的方向和趋势,对于草原合理利用和提高草原生产力,都具有重要意义。在我国广大草原地区,草场退化日益严重的今天,研究生命的元素——氮素的循环,不仅有理论意义,而且有其重要现实意义。此项研究,在国际上作为IBP和MAB研究重要课题,受到普遍重视。在我国仅趋开始。本文是作者1979年对内蒙古锡林河流域羊车(Leymus chinensis)、小木草杂类草草原(简称羊草草原)和大针茅(Stipa grandis)草原氮素贮量及其分配研究的结果。     

长白山原始阔叶红松林不同演替阶段地下生物量与碳、氮贮量的比较

以我国东北长白山自然保护区内同一海拔水平的原始阔叶红松林及其次生林--白桦山杨成熟林和幼林为对象,对不同演替阶段林地地下生物量与碳、氮贮量进行了研究.结果表明,随着演替的进行,白桦山杨幼林、成熟林和阔叶红松林根系生物量分别为2.437、2.742和4.114 kg·m^-2,根系碳贮量分别为1.113、1.323和2.023kg·m^-2,土壤碳贮量分别为11.911、11.943和12.87 kg·m^-2,林地地下碳贮量分别为13.024、13.266和14.610kg·m^-2.3块林地中根系氮贮量分别为0.035、0.032和0.039 kg·m^-2,土壤氮贮量分别为1.207、1.222和0.915kg·m^-2,林地地下氮贮量分别为1.243、1.254和0.955 kg·m^-2.在长白山地区次生林演替和恢复过程中林地地下部分是潜在的碳汇,而土壤氮贮量则没有明显的变化规律.     

中国木质林产品碳贮量

一直以来,在国家温室气体清单的计量中,均假定森林采伐后其贮存的生物量碳在采伐年全部释放进入大气。实际上,森林采伐后形成的木质林产品中的碳并没有立即排放,而是在随后的数年或数十年间逐渐排放,部分以垃圾形式填埋的废旧木质林产品中的碳还可能得到长期保存。但是,由于不同的计量方法导致计量结果的不确定性,木质林产品碳贮量变化是否纳入国家温室气体清单土地利用、土地利用变化和林业(LULUCF)部门的计量和报告,还存在很大争议,这也是缔约方会议争论的焦点议题之一。许多国家在国家温室气体清单中报告了木质林产品碳贮量。采用IPCC好的做法指南提出的碳贮量变化法、大气通量法、生产国法和一阶衰变法计算了我国木质林产品碳贮量及其变化,比较了不同方法和不同数据源(我国统计数据和联合国粮食和农业组织(FAO)统计数据)计算得到的碳贮量的差异,并分析了产生差异的原因。结果表明:(1)我国木质林产品碳贮量一直处于增长趋势,1900~2003年年均增长量为2.25×106MgC.a-1,随着木质林产品消费量的增加,2020年碳贮量将达到6.14×108MgC。(2)3种计量方法计算结果差异显著,用碳贮量变化法计算2003年的碳贮量为2.35×108MgC,大气通量法为0.47×108MgC,生产国法为1.79×108MgC。由于我国是木质林产品生产及进口大国,运用碳贮量变化法,1900~2020年间碳贮量年变化的平均值比生产国法多1.17×106MgC,比大气通量法多5.66×106MgC。(3)用FAO数据计算我国2003年碳贮量,其结果是我国统计数据的2~7倍。     

红松阔叶林倒木贮量动态的研究

在森林倒木研究的基础上探讨长白山红松阔叶林倒木贮量的动态,涉及红松阔叶林倒木分解及其贮量的动态规律。研究表明,倒木分解,除心腐木外,均由表及里进行;倒木分解速率在其它生态条件相同时因树种、直径和部位而异。红松阔叶林倒木贮量动态包括现有倒木贮量和倒木年输入量两个分解动态过程,现有倒木贮量在头100年其干重迅速减少,其中椴树比红松尤速,前者分解91%,后者为72%.林地倒木贮量动态与倒木年输入量分解动态相似,但前者在分解初期贮量增加较大,因为部分现有倒木未完全分解;100年后趋于一致,并恒定于16～17t·hm^-2,直至群落的顶极阶段结束.     

岷江上游高山森林溪流木质残体碳、氮和磷贮量特征

森林溪流木质残体是森林生态系统与水域之间物质循环和能量流动的主要联结之一,其碳、氮和磷贮量不仅可影响森林与溪流生态系统的结构和功能,而且与下游水体环境密切相关。因此,于2013年8月雨季以岷江上游典型高山森林为研究对象,调查了12条森林溪流木质残体的碳、氮和磷贮量分配特征,并汇算了研究区域内碳、氮和磷在溪流中单位面积的总贮量。结果表明,高山森林溪流木质残体碳、氮和磷的溪流单位面积总贮量分别为312.1 g/m2、809.5 mg/m2和110.9 mg/m2;在溪流中,木质残体碳、氮和磷贮量以径级为1—2.5 cm和2.5—5 cm的木质残体分布居多,分别共占碳、氮和磷总贮量的86.71%、87.20%和84.55%;木质残体碳、氮和磷贮量以Ⅴ腐烂级分配最多,分别共占碳、氮和磷总贮量的65.86%、67.86%和60.31%;尽管溪流各项特征与碳、氮和磷元素贮量的相关性不显著,但基本达到中度相关关系。这些结果为认识森林生态系统中以木质残体为载体的碳、氮和磷输出潜力提供了基础数据。     

森林自然更新过程中地上氮贮量与生物量异速生长的关系

研究植物氮贮量与生物量(M)之间的异速生长关系对于开展生态系统碳收支和氮循环研究具有重要意义。目前大量对氮贮量与生物量关系的研究主要集中在个体水平,对于群落水平的氮贮量和生物量之间的异速生长关系,以及群落自然更新过程如何影响该关系仍有待深入研究。利用3种森林类型皆伐后20多年自然更新过程中氮贮量和生物量的数据,采用简化主轴回归方法(reduced major axis,RMA)对不同自然更新阶段的森林氮贮量和生物量之间的异速生长指数和常数进行比较。结果表明:在不同的更新阶段,3种森林类型的植物氮贮量和生物量之间的异速生长指数均接近于1.0(即N∝M0.91-1.07)。异速生长常数随更新时间的增加而逐渐降低,导致3种森林类型整体上氮贮量正比于生物量的0.85次幂。异速生长常数的降低可能是由于在更新过程中叶生物量占整体生物量的比例逐渐下降,导致其对N吸收的生态化学计量制约所造成。     

松嫩平原旱地生境芦苇种群不同龄级根茎的干物质贮藏及水溶糖含量

通过对松嫩平原旱地生境单优种群落芦苇种群不同龄级根茎的调查测定,分析了一个生长季内3个生育期芦苇种群各龄级根茎干物质贮量和水溶糖含量的季节变化.结果表明:各生育期低龄级芦苇种群根茎中干物质贮量和水溶糖含量均较少,且与高龄级的差异较大;随着生长季的进程,低龄级根茎中干物质贮量和水溶糖含量迅速增加,且与高龄级的差异逐步缩小.在整个生长季,芦苇种群各龄级根茎均具有养分消耗和再贮藏乃至超补偿性贮藏的活性,其中,幼龄级根茎的活性更大.高龄级根茎的干物质贮量和水溶糖含量有一个逐年累积的增加过程.根茎干物质贮量在龄级间和龄级内的差异均达到了极显著水平(P<0.01),并且龄级间的差异大于龄级内.水溶糖含量仅在龄级间差异达到显著水平(P<0.05).随着龄级的增加,芦苇种群根茎的干物质贮量和水溶糖含量均呈二次曲线变化.     

藏北高寒草地植被的碳密度与碳贮量

采用实地调查与查阅文献相结合的方法估算藏北高寒草地植被碳密度和碳贮量。结果表明:1)藏北高寒草地总面积约39.059×106 hm²,植被地上平均碳密度12.158±4.7g·m^-2,植被地下平均碳密度84.458±20.38g·m^-2,植被地上部碳贮量5.171±0.95Tg,植被地下部碳贮量25.223±2.96Tg,植被总碳贮量为30.394±3.91Tg;2)不同草地组间植被碳密度和碳贮量差异显著。其中不同草地组间植被碳密度以丛生禾草组碳密度值最低,地上和地下碳密度分别为6.13±1.51g·m^-2和26.04±5.8g·m^-2,具灌木的半灌木组碳密度最高,地上和地下碳密度分别为31±3.4 g·m^-2和244.59±6.9g·m^-2;而不同草地组间,草地植被碳贮量以小莎草组最大,植被地上和地下碳贮量分别为2.24±0.32Tg和9.52±0.89Tg,半灌木组碳贮量最小,其地上和地下碳贮量分别为0.012 4±0.002Tg和0.098 1±0.002Tg。3)藏北高寒草地分布各县(区)碳密度和碳贮量的分布也存在显著差异。从碳密度来看,革吉县、札达县、噶尔县和措勤县碳密度较高,植被平均碳密度分别相当于藏北平均植被碳密度的1.76,1.47,1.11和1.06倍,从碳贮量来看,碳贮量集中分布于双湖特别区、札达、尼玛、日土、革吉和改则6县(区),六县(区)草地植被碳贮量为25.2±2.31Tg,占藏北总植被碳量的82.89%。