黑石顶自然保护区马尾松种群呼吸量研究

报道了粤西黑石顶自然保护区马尾松林中马尾松种群的呼吸量。根据马尾松的特点 ,利用便携式CID-51 0光合系统与自制呼吸装置 ,分别测定了叶和各非同化器官不同径级的呼吸速率。在确定非同化器官直径频度分布函数和建立呼吸速率与径级的相互关系基础上 ,计算出单株林木各器官的呼吸量与林木大小的关系 ,最后结合“每木调查”推算出种群的总呼吸量。结果表明 :马尾松种群的全年呼吸量为 57.868t· CO2 hm- 2 a- 1 其中干、枝、根、叶分别为吸量为 4 .4 49,4 .695,6.868,4 1 .855t· CO2 hm- 2 a- 1 ,叶所占比例最高 ,约为总量的 72 .33% ,其他器官各约为 7.69%～ 1 1 .87%。     

湖南会同林区杉木人工林呼吸量测定

对杉木人工林的CO2排放动态和杉木各木质器官呼吸量进行了测定,结果表明,杉木树干呼吸的季节变化规律为3~7月份随着树木生长和气温的升高,树干呼吸呈上升的趋势,在7月份达年呼吸速率的最大值,CO2为0.376m g/(m3.m in)。8月至12月呈逐渐递减的趋势,在1~3月份树干呼吸基本上维持在一定数值上,并且杉木树干呼吸在杆材生长时期随着年龄的增大而减小;杉木树干呼吸的日变化规律为:一天中杉木树干呼吸基本上是随着温度升高而增大,随着温度降低而减小,中午前后出现午休现象。在杉木树干呼吸日变化曲线中出现两次高峰期,一次是在12:00~16:00时,另一高峰出现在24:00。根据测出的有关参数,用积分方法推导出杉木树干、树枝和树根的年呼吸量CO2分别为9.67t/(hm2.a)、2.21 t/(hm2.a)和2.12t/(hm2.a),结合叶片呼吸速率测定,计算出杉木林年呼吸量CO2为21.523 t/(hm2.a),其中,叶片年呼吸量CO2为7.523t/(hm2.a)。并初步确定杉木树干的维持呼吸占年呼吸的39.7%。     

北京地区辽东栎呼吸量的测定

本文报道了北京地区辽东株群落的建群种──辽东烁呼吸量的研究结果。详细论述了用红外ＣＯ＿２分析仪测定林木呼吸速率的方法和技术,给出了辽东栎非同化器官的直径分布函数表达式、呼吸速率与直径的关系以及计算单株林木各器官总时吸量的表达式,建立了由每木调查结果推算群落呼吸量的方法。结果表明：胸径大于４．０ｃｍ的辽东杆每年呼吸释放的ＣＯ＿２为１０．２ｔ／ｈｍ￣２,其中根、茎、叶、枝分别为２．８,１．７,２．６,３．２ｔ／ｈｍ￣２。本文论述的方法和技术不仅对研究森林呼吸量,对测定森林释放其它气体也有参考意义。     

秃杉人工林植被碳库和氮库的分配格局

对福建德化葛坑国有林场1996年种植的秃杉Taiwania flousiana人工林植被碳库和氮库分配格局进行调查。结果表明,秃杉人工林各器官碳含量在442.86～488.72 g·kg-1之间,而各器官氮含量在2.26～8.93 g·kg-1之间。20年生秃杉人工林单株碳库和氮库分别为96.10 kg和0.679 kg。各器官碳库大小顺序为树干(64.56 kg) >树根(16.11 kg) > 树叶(8.18 kg) > 树枝(7.25 kg)。各器官中氮库大小顺序为树干(0.379 kg) > 树叶(0.157 kg) > 树根(0.085 kg) > 树枝(0.058 kg)。乔木层的碳库和氮库主要集中在树干,分别占67.18%和55.82%。20年生秃杉人工林林分植被碳储量和氮储量分别为84.29 t·hm-2和0.60 t·hm-2。     

会同杉木人工林不同生长阶段植物固碳特征

为了探讨杉木人工林不同生长阶段的固碳功能,以会同杉木林为研究对象,在定位连续测定林分生物量和碳素含量的基础上,研究了杉木林不同年龄阶段的储存碳量及在各组分的分配和植物固碳能力。结果表明:杉木各器官碳素含量树叶树皮树根树干树枝,且随着林龄增加而增大;杉木林植被储存碳量为22.93—86.98 t/hm2,各个层次储存碳量乔木层林下植被层枯死物层;乔木层碳素在器官间的相对分配大小依次为树干树根树叶树皮树枝;树干碳素分配比随着年龄增长而增大,树枝、树叶随年龄增长而减少,树根和树皮虽有波动,但变化较平稳;树枝、树叶、树干、树皮和树根碳积累年均变化都呈单峰形曲线,但波峰出现林龄各有不同;杉木林固碳动态特征可分为固碳功能建立、固碳能力迅速增长、固碳能力最大、固碳能力相对平稳和固碳能力下降等5个阶段;杉木林的固碳能力,不仅受不同生长阶段生长发育生物学特性的制约,而且还受林分冠层结构特征以及土壤肥力条件的影响。     

两种方法预估红松立木含碳量的精度

森林碳储量是评价森林生态系统生态效益的重要指标,准确估计立木各器官(树干、树枝、树叶和树根)含碳量是其基础。基于黑龙江省44株人工红松各器官生物量和含碳量的实测数据,采用非线性联立方程组构建了相容性立木生物量和含碳量模型,比较了两种方法(直接法和间接法)估计红松立木含碳量的精度。直接法是通过构建各器官相容性含碳量模型,直接预估立木各器官含碳量。间接法是由各器官相容性生物量模型,结合3种形式的含碳率(平均含碳率0.5、林木实测平均含碳率,各器官实测平均含碳率)来预估树木各器官含碳量。研究结果表明:相容性生物量和含碳量模型的相关指数R2为0.76—0.99,模型的拟合效率(EF)为0.80—0.98。直接法中树干、树枝、树叶、树根和总量的含碳量预估精度分别为91.03%、80.02%、70.24%、87.10%、93.08%;间接法中采用平均含碳率0.5的预估精度与直接法相比,各器官及总量分别下降1.39%、1.5%、0.13%、1.09%和2.2%,而采用另外两种形式的含碳率其预估精度降幅在0.3%以内。依据文中推导的相对误差积累公式可知,间接法的预估精度主要与Ci%/珔C%(Ci%为单木各器官含碳率,珔C%为实测平均含碳率)有关。显然,直接法是预估红松立木含碳量的最佳方法。通常使用的碳含量转换系数0.5与实测含碳率有明显差异,因此间接法中采用0.5的含碳率其预估精度最低,而使用各器官实测的含碳率可以明显提高预估精度。     

兰考泡桐生物量积累规律的定量研究

对农桐复合经营兰考泡桐的干物质生产、积累和归还规律的系统研究表明,兰考泡桐生物量随树龄增大而增加,生物量在各器官的分配比例依次为：树干＞树枝＞树根＞树叶＞花;兰考泡桐年干物质生产主要集中在５～７月,占全年干物质生产总量的７７．３％;兰考泡桐凋落物绝大部分为落叶,占凋落物总量的８７．１％,凋落伴随年生长季节的全过程,且每年出现两次高峰;兰考泡桐干物质积累主要发生在５～７月,占全年干物质积累总量的７２．７％;兰考泡桐全生育期的干物质归还率为３３．７３％．     

桂西南28年生米老排人工林生物量及其分配特征

应用相对生长法对桂西南28年生米老排人工林生物量及其分配特征进行了研究。结果表明:28年生米老排人工林生物量为281.47t·hm-2,生态系统生物量分配格局为乔木层(97.89%)>凋落物层(1.87%)>灌木层(0.16%)>草本层(0.08%);其中,乔木层生物量为275.54t·hm-2,其生物量在各器官的分配规律为树干(63.01%)>树根(21.01%)>树枝(9.64%)>树皮(4.38%)>树叶(1.72%)>果实(0.25%);乔木生物量的径级分布接近正态分布,生物量主要集中在径级为25～29cm的林木,占乔木层生物量总量的48.15%;28年生米老排人工林林分年均净生产力为15.61t·hm-2·a-1,各组分净生产力大小顺序为乔木层(81.50%)>凋落物层(16.82%)>灌木层(0.98%)>草本层(0.70%);乔木层年均净生产力为12.72t·hm-2·a-1,各器官净生产力大小顺序为树干(48.76%)>树叶(18.64%)>树根(16.26%)>树枝(7.46%)>果实(5.50%)>树皮(3.39%)。     

西双版纳原始热带季节雨林生物量研究

用标准木回归分析法（ 乔木、木质藤本） 和样方收获法（ 灌木、草本） , 研究了西双版纳原始热带季节雨林生物量及其分配。雨林总生物量为６９２－５９０ ｔ／ｈｍ２ , 其分配为： 乔木层占９８－６６ ％ 、灌木层占０－７６ ％ 、木质藤本占０－５０ ％ 、草本层占０－０９ ％ , 生物量主要集中于乔木层。乔木层生物量的器官分配向树干和树根集中： 树干占６９－８０ ％ , 树根占２１－５６ ％ , 树枝占７－７７ ％ ,树叶占０－７７ ％ ; 生物量径级分配向中等径级（６０ ～７０ ｃｍ） 和最大径级（１５０ ～１６０ ｃｍ） 集中; 生物量垂直分配向上层集中; Ⅰ亚层（ 高度＞ ４０ ｍ） 占６０－５５ ％ 、Ⅱ亚层（２０ ～４０ ｍ） 占３６－７２ ％ 、Ⅲ亚层（３ ～２０ ｍ） 占２－７３ ％ ; 优势种番龙眼生物量占乔木层的２０－０７ ％ ; 乔木层叶面积指数为６－９１ 。     

黑龙江省落叶松人工林碳储量动态研究

基于36株碳密度测定样木和5期黑龙江省森林资清查数据（1986~2005）,利用非线性度量误差模型来估计黑龙江省落叶松人工林的碳储量动态变化。结果表明：黑龙江省人工落叶松不同器官碳密度在456.7~479.0 mg·g^-1之间,不同器官碳密度差异显著,各器官碳密度由高到低为：树叶>树枝>树干>树根。不同林龄落叶松人工林树干、树根树枝和树叶的碳储量分配比例分别稳定在：66.75%~68.92%、21.59%~22.62%、5.99%~8.16%和2.47%~3.50%。其中,树根和树枝含碳量比重随林分年龄增加而增加,树干和树叶含碳量比重随林分年龄增大而减小。1986~2005年黑龙江省落叶松人工林碳储量总体呈增长趋势,2000年时达最大,为30.38 t·hm^-2,在此期间,平均每年以1.21 t·hm^-2的速度增加。2005年黑龙江省不同区域落叶松人工林碳储量在25.43~34.35 t·hm^-2之间,各区域碳储量由高到低依次为：小兴安岭南坡>完达山地区>张广才岭东坡>张广才岭西坡>小兴安岭北坡。     

鹤山人工马占相思林水分生态研究

 通过对马占相思叶片的蒸腾速率、气孔导度及其相应环境因子的测定,探讨鹤山丘陵人工马占相思林的水分生理生态特征。结果表明：蒸腾速率和气孔导度具有明显的日变化,两者的变化趋势相似,在夏季的日变化曲线呈双峰型,冬季呈单峰型;夏季的蒸腾速率最高,在冬季最低,仅占夏季的27.6％;马占相思林的蒸腾耗水量在旱季和雨季有明显的差异,旱季的蒸腾耗水量占雨季的25.5％,年蒸腾量为1625.1mm,占同期降水量的78.3％;马占相思林的蒸腾量接近热带雨林。     

林木树干呼吸变化及其影响因素研究进展

树干呼吸是森林生态系统碳平衡的重要组成部分,它每年消耗碳同化总量(NPP)的11%~33%。受测定技术所限,过去对树干呼吸的研究未能引起足够的重视。近十几年来,由于大气CO₂温室气体浓度的持续升高,树干呼吸已成为研究的热点。测定树干呼吸的方法较多,早期一般采用气体交换法和密闭方法,最近利用便携式光合测定系统(Li-Cor6400)或土壤碳通量测量系统(Li-8100)对树干呼吸采用开路系统测定方法。大量研究结果表明: 1)树干呼吸的日变化呈双峰型曲线,即从早晨开始,树干呼吸速率随温度的上升而增加,到午间有所降低,之后逐渐增加,达到峰值后又逐渐降低。2)树干呼吸的季节动态为:生长季的树干呼吸速率明显高于非生长季,即从春季到夏季树干呼吸速率呈持续升高态势,高峰值出现在7或8月,尔后逐渐下降。树干呼吸活动是一个复杂的生物学过程,其影响因子较多。直接影响因子有气象因子(如温度、湿度和CO₂浓度)和生物因子(如树种、树龄、径阶、边材积和树干氮含量等);而纬度、海拔和地形因子通过影响气象因子或生物因子而间接影响树干呼吸。诸多因子中,树干温度对树干呼吸的贡献最大(Q₁₀可描述树干呼吸对温度升高的敏感性)。树干呼吸机理及其影响因子乃是今后研究的主要内容,一方面要采用统一的测量方法和技术,另一方面要综合考虑影响树干呼吸的内外因素,建立树干呼吸的相关模型,为构建森林生态系统碳循环模型、了解森林生态系统碳收支状况及其对大气CO₂浓度变化的贡献和对全球变化的响应提供理论依据。     

基于树干液流测定值进行尺度扩展的马占相思林段蒸腾和冠层气孔导度

应用Granier热消散探针,长期监测华南丘陵地马占相思(Acacia mangium)林14棵样树的树干液流(Sap flow),由此计算整树和林段的蒸腾速率,结合同步记录的环境因子,求算冠层平均气孔导度(G_c)。Granier探针的灵敏度较高,能精确测定即使是微弱的液流活动。观测结果显示,树木个体之间的液流密度(J_s)和整树蒸腾(E_t)受树形特征影响较大。马占相思林径级大的树木个体数较少,但占据林段边材总面积和林段蒸腾的比例较大。J_s和E_t的日变化主要受光合有效辐射(Q_o)和空气水蒸气压亏缺(D)的控制,土壤含水量(θ)对较大胸径树木E_t的影响大于胸径较小的树木,个体之间J_s和E_t的差异随θ的下降而缩小。一年中,林段蒸腾(E)在光照和水热条件较好的7月最高,9~12月,由于土壤水分供应的减少致使E值降低,E对D的敏感性下降。G_c与主要环境因子的关系与E相似,如果θ长期偏低,G_c会明显下降,是造成E降低的主要原因。成熟马占相思林在光照充足、水热条件较好的情况下的蒸腾活动旺盛,但对土壤水分胁迫的忍受力较低。     

南亚热带赤红壤地区不同人工林下的土壤微生物特性

对南亚热带赤红壤地区、广州市花县不同薪材用材林型下土壤微生物特性研究表明,不同林型下的年均土壤微生物（主要是细菌、真菌和放线菌）总量由高到低依次为：混交林＞豆科纯林＞纯桉树林＞裸露生荒地。大叶相思与按树混交林地土壤具有较高的纤维素酶和转化酶活性,而豆科纯林土壤中则有较高的脲酶、蛋白酶和触酶活性。土壤的呼吸作用强度以马占相思纯林及其混交林为高,纯桉树林较低。经过五年垦荒造林后,土壤中的微生态环境有很大改善,这种变化由地下微生物特性和地面上林木的生物量充分反映出来,而未开垦生荒地土壤微生物数量和生物化学活性则仍处于低水平的衰退状态。     

Seasonal variation in CO2 efflux of stems and branches of Norway spruce trees

BACKGROUND AND AIMS: Stem and branch respiration, important components of total forest ecosystem respiration, were measured on Norway spruce (Picea abies) trees from May to October in four consecutive years in order (1) to evaluate the influence of temperature on woody tissue CO2 efflux with special focus on variation in Q10 (change in respiration rate resulting from a 10 degrees C increase in temperature) within and between seasons, and (2) to quantify the contribution of above-ground woody tissue (stem and branch) respiration to the carbon balance of the forest ecosystem. METHODS: Stem and branch CO2 efflux were measured, using an IRGA and a closed gas exchange system, 3-4 times per month on 22-year-old trees under natural conditions. Measurements of ecosystem CO2 fluxes were also determined during the whole experiment by using the eddy covariance system. Stem and branch temperatures were monitored at 10-min intervals during the whole experiment. KEY RESULTS: The temperature of the woody tissue of stems and branches explained up to 68% of their CO2 efflux. The mean annual Q10 values ranged from 2.20 to 2.32 for stems and from 2.03 to 2.25 for branches. The mean annual normalized respiration rate, R10, for stems and branches ranged from 1.71 to 2.12 micromol CO2 m(-2)s (-1) and from 0.24 to 0.31 micromol CO2 m(-2) s(-1), respectively. The annual contribution of stem and branch CO2 efflux to total ecosystem respiration were, respectively, 8.9 and 8.1% in 1999, 9.2 and 9.2% in 2000, 7.6 and 8.6% in 2001, and 8.6 and 7.9% in 2002. Standard deviation for both components ranged from 3 to 8% of the mean. CONCLUSIONS: Stem and branch CO2 efflux varied diurnally and seasonally, and were related to the temperature of the woody tissue and to growth. The proportion of CO2 efflux from stems and branches is a significant component of the total forest ecosystem respiration, approx. 8% over the 4 years, and predictive models must take their contribution into account.     

两种相思叶片光合作用对干旱的反应

比较了绢毛相思和大叶相思的叶特性,旱季的田间光合速率和供水短缺对光合速率、气孔传导率和蒸腾速率的影响。绢毛相思的比叶重、单位叶面积的叶绿素含量和叶绿素a/b均较大叶相思高,但叶片含水量略低。绢毛相思的中午时叶片水势为-0.6±0.05MPa,而大叶相思则为-1.18±0.07MPa。绢毛相思叶片水势降低时,叶片鲜重的变化较大叶相思大。旱季10月,两种相思的日平均光合速率相近似,但绢毛相思有较高的气孔传导率和蒸腾速率。干旱处理引起大叶相思叶片水势降低较绢毛相思大。当绢毛相思叶片水势从-0.76MPa降至-1.35MPa,日平均光合速率降低49.4％;而大叶相思,叶片水势从-1.22MPa降低至-2.2MPa,日平均光合速率降低55.0%。大叶相思叶片水势降低的幅度比较大,光合速率降低亦大。     

马占相思的日光合作用和日碳固定总量研究 (英文)

 马占相思（Acacia mangium）是一种具有较高经济价值和生态效益的热带速生树种。为了研究其光合作用对一天内光强、温度等环境因子变化的响应,揭示其迅速生长的生理生态机制,在叶片水平上测量了马占相思在24 h内的净光合速率(Pn)、蒸腾速率、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、每日固定碳的总量、夜间消耗碳的总量以及日间光合系统Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)的变化。结果显示：其净光合速率在正午降低了14.5%;其较高的蒸腾速率和气孔导度有助于保持叶片日间较高的碳固定速率;光合系统Ⅱ对于高光强和高温有较强的忍受度;每日固定碳的总量为502 mmol CO2·m-2,夜间碳的损失为54 mmol CO2·m-2。研究结果在一定程度上揭示了马占相思在热带高光强和高温条件下迅速生长的生理机制。     

大青沟残遗森林植物群落特点及种间联结性研究

大青沟残遗森林植物群落分布于科尔沁沙地,是一个非常特殊的森林群落类型。在野外调查的基础上,分析了其群落学特点,并分析了对群落整体功能有重要影响的３１个乔、灌木种类的种间联结性。结果表明,大青沟落叶阔叶林主要由具复叶、小叶和中叶的落叶大高位芽植物和中高位芽植物所组成。植物种类丰富,计有维管植物１０６科,３５９属,７０９种,约占整个内蒙古植物种数的三分之一。主要木本植物之间发生联结的情况较多,既有正联结,也有负联结。     

西双版纳热带季节雨林的生物量及其分配特征

 根据3块1 hm² 样地的调查资料,利用123株样木数据建立以胸径(D)为单变量的生物量预测方程。采用样木回归分析法(乔木层、木质藤本)和样 方收获法(灌木层、草本层), 获取西双版纳热带季节雨林的生物量,并分析了其组成和分配特征。结果表明,西双版纳热带季节雨林的总生物 量为423.908±109.702 Mg•hm^－2(平均值±标准差,n=3) ,其中活体植物生物量占95.28%,粗死木质残体占4.07%,地上凋落物占 0.64%。在 其层次分配方面：乔木层优势明显,占98.09%±0.60%;其次为木质藤本,占0.83%±0.31%;灌木层和草本层生物量均小于木质藤本的生物量; 附生植物最低,仅为0.06%±0.03%。总生物量的器官分配以茎所占比例最高,达68.33%;根、枝、叶的比例分别为18.91%、11.07%和1.65 %。 乔木层生物量的径级分配主要集中于中等径级和最大径级。大树(D＞70 cm)具有较高的生物量,占整个乔木层的43.67%±12.67%。树种分配方 面,生物量排序前10位的树种占乔木层总生物量的63.43%±4.09%,生物量集中分配于少量优势树种。西双版纳热带季节雨林乔木层叶面积指数 为6.39±0.85。西双版纳热带季节雨林乔木层的地上生物量位于世界热带湿润森林的中下范围。