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%。     

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％。     

香港山坡地草本、灌木群落的植物能量生产

利用收获法和植物热值分析,在研究香港桃金娘灌木群落、芒萁群落和鸭嘴草+野古草+金茅草地植物的生物量和净生产量的基础上,探讨群落各组分的干重热值以及植物能量现存量、净固定量和现存净增量.结果表明,芒萁具有较高的热值,而禾草植物的干重热值较低.草地、芒萁、灌木群落植物的能量现存量分别为18683、38436和65632kJ·m^-2;能量净固定量为13286、20354和18784kJ·m^-2·a^-1;能量现存净增量为3437、9626和6695kJ·m^-2·a^-1.与地带性植被南亚热带常绿阔叶林相比,草地、芒萁、灌木群落的能量现存量、能量净固定量和能量现存净增量都较低.刈割实验也表明,随着人类干扰活动强度加大,植物能量净固定量明显下降.     

暖温带落叶阔叶林碳循环的初步估算

 森林生态系统碳循环过程与大气中二氧化碳含量有密切的关系,直接影响着大气成分的组成,进而对全球气候变化有重要影响。以我国暖温带落叶阔叶林生态系统近10年的定位研究为基础,初步建立了该类生态系统碳循环数值模式。结果表明：暖温带落叶阔叶林典型生态系统每年从外界主要是大气中吸收的碳是10.3 t·hm-2·a-1,植物呼吸释放到大气中的碳通量为5.5 t·hm-2·a-1。森林植物干物质积存的碳量为4.8 t·hm-2·a-1,通过凋落物分解释放到大气中的碳通量为2.46 t·hm-2·a-1。森林同化的碳绝大部分以活生物呼吸和凋落物分解的形式释放到大气中去了,存留在活生物体和凋落物中的很少。通过对碳现存量的研究发现,所研究的森林生态系统碳现存量为165.05 t·hm-2,其中活生物体碳现存量为61.2 t·hm-2,死生物体碳现存量为104.05 t·hm-2 (包括土壤中碳),土壤碳现存量为96 t·hm-2。土壤碳储量占总碳储量的58%,土壤是该地区森林生态系统主要的碳库,森林生态系统土壤中碳储量的变化必然引起整个区域碳储量整体动态的变化。     

尖峰岭热带山地雨林生物量的初步研究

 本文用对比研究法对海南岛尖峰岭热带山地雨林原始林和更新林的地上部分生物现存量进行了测定,结果表明：未受干扰破坏的森林其生物量积累可达到较高的水平,原始林和更新林的生物现存量(包括凋落物现存量)分别为645.2和272.9t／ha,乔木层生物量占群落生物量的94%以上,表明了乔木层在森林生态系统中的重要地位和作用,而通过对原始林和更新林的生物产量结构的分析,反映出它们之间的一些差异性。林分的叶面积指数(LAI值)分别高达16.70和9.07,说明所调查的两个群落具有较高的生产力水平。热带林的早期更新速度很快,26年生的天然更新林分其生物量年平均净积累达9.8658t／ha·a,明显高于成熟林的6.2421t／ha·a,接近中等集约经营的热带人工林的生产力水平。     

浙江省德清县农田生态系统能量投入的优化

在实地调察研究的基础上,分析了1984～1994年浙江省德清县农田生态系统的能量投人和产出的动态变化趋势,根据农田生态系统的能量转化规律,建立了该县农田生态系统的能量投入产出模型,利用边际平衡理论和分析方法确定了该县农田生态系统的能量投入合理范围、最优投能量和最优投能结构.结果表明,德清县农田生态系统的平均单位面积能量投入和产出总量差异不大,但从其投能结构来看,差异却极其显著,表现为投入的有机能迅速减少,而投入的无机能大幅度增加.能量产投比虽有波动,但差异不甚明显.经优化确定,该县高产、中产和低产农田生态系统的能量投入合理范围分别为49.80～291.16×109J/hm2、34.85～221.59×109J/hm2和19.62～144.1 9×109J/hm2;最优投能量分别为166.08×109J/hm2、122.83×109J/hm2和74.08×109J/hm2;最优投能结构分别为1.9019、3.7188和6.6225.表明为提高有限资源的利用效率,对该县不同类型的农田生态系统,应采取不同的投能策略.     

天祝高寒珠芽蓼草甸群落的热值和营养成分的初步研究

 本文报告了甘肃天祝高寒珠芽蓼(Polygonum viviparum)草甸群落地上及地下四部分生物量的热值和营养成分动态,并对其放牧利用的价值进行了总的评价。 6—9月现存量的热值平均为18330焦／克干物质,或20279焦／克去灰分物质,较立枯物+凋落物、活根、死根的平均值为大;死根略大于活根。在珠芽蓼及其他大多数植物种子成熟期的8月下旬,现存量的热值最大,其他三部分的热值变化也有其各自的特点。现存量6—9月的平均营养成分以绝对干重计为：粗蛋白13.52%,粗脂肪2.25,粗纤维22.99,无氮浸出物51.88,粗灰分9.61(其中钙1.627,磷0.164);在时间变化上四部分各有其特点。根据地形、植物组成、产量、易食性、适口性、热值和营养成分等综合条件,认为珠芽蓼草甸是良好的放牧地。     

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     

淀山湖水生维管束植物群落能量的研究

本研究测定和分析了淀山湖水生维管束植物群落样品的热值、能量现存量、能量固定量以及太阳能转化效率。结果表明：(1)水生植物的平均热值为15.39kJ·g-1DM,茎叶热值大于根部热值,挺水植物热值大于漂浮植物,后者又大于沉水植物;(2)群落热值为漂浮植物群落与挺水植物群落相近,均大于沉水植物群落;(3)群落能量现存量为挺水植物群落>沉水植物群落>漂浮植物群落。沉水植物群落能量现存量在不同水深层次上的分配有3种类型; (4)群落太阳能转化效率平均为0.54%,芦苇群落最大,可达2.90%,沉水植物群落平均为0.26%。     

福建东山滨海沙地木麻黄林生态系统的能量特征

对福建东山县海岸带红壤性风积沙土与均一性风积沙土木麻黄群落的生物量、生产力、各组分干重热值、去灰分热值及能量分布与结构特征进行了研究.结果表明,红壤性风积沙土木麻黄群落的现存生物量和能量分别为1 681.84 g·m^-2和317 79.31 kJ·m^-2;均一性风积沙土木麻黄群落现存生物量和能量分别为 129.87 g^-1·m^-2和10 71.0kJ·m^-2;红壤性风积沙土的木麻黄群落各组分热值范围为19.84～21.70 kJ·g^-1,各组分能量在群落中所占比例为:干(38.09%)＞枝(19.48%)＞根(17.09%)＞叶(16.86%)＞皮(6.83%)＞枯枝(0.88%)＞果(0.77%),凋落物能量归还量为9 070.47 kJ·m^-2·yr^-1,群落能量的净固定量为31 298.70kJ·m^-2·yr^-1;均一性风积沙土木麻黄群落各组分热值在19.98～21.39kJ·g^-1,其中枯枝热值最高,根最低;各组分能量在群落中所占比例为:干(46.93%)＞根(16.44%)＞枝(13.92%)＞枯枝(12.28%)＞皮(5.87%)＞叶(3.90%)＞果(0.66%),凋落物能量归还量为2 061.77 kJ·m^-2·yr^-1,群落能量净固定量为12 662.82 kJ·m^-2·yr^-1.红壤性风积沙土上的木麻黄群落现存生物量和能量现存量均要高于均一性风积沙土,原因是红壤性风积沙土的沙土层薄(＜20 cm),土壤保水肥的能力要强于沙土层厚(＞100 em)的均一性风积沙土.     

会同和朱亭11年生杉木林能量积累与分配

利用我国杉木中心产区会同和杉木扩大栽培区朱亭测定的杉木林生物量和干物质热值资料的基础上,对会同和朱亭11年生杉木人工林能量积累和分配规律进行研究。结果表明:杉木人工林群落林分能量现存量与立地和气候条件关系密切,朱亭11年生杉木人工林群落林分能量现存量 (9294×10⁸-10894×10⁸J/hm²)显著低于会同(12406×10⁸-14733 ×10⁸J/hm²);同龄林分中,现存能量的数值在一定的林分密度范围内,随密度增加而减少。随密度增加而减少的能量现存量,主要是减少了树干的能量现存量,而枝、叶的能量现存量则保持一定稳定状态;能量在林分各组分的分配比大小依次是干＞根＞叶＞枝,林分各组分能量的分配比大小也与立地和气候条件有关,树干中能量分配比会同(56.8%-61.2%)大于朱亭(47.0%-53.5%),枝叶中能量分配比朱亭(28.3%-34.2%)大于会同(22.2%-25.9%);林分能量现存量的空间分布与林分功能作用层面及对水分和养分交换作用密切相关,林分的地表平面和林冠2/3高度处分配的能量最多。