不同肥力水平农田生态系统SPAC水分状态及能量特征

通过对农田生态系统土壤 -植物 -大气连续体系 (SPAC)水分、温度等昼夜观测 ,确定温度是影响 SPAC水分能量的重要因素 ,土壤水势呈现温度正效应 ,植物、大气水势呈现温度负效应。温度与土壤 -植物间水势差 (ψS- P)和植物 -大气间水势差 (ψP- A)呈正相关。农田生态系统 SPAC水分热力学函数研究得出 ,不论高、低肥区 ,冬小麦在不同生长发育时期 ,水分的相对偏摩尔自由能 (ΔG)均为土壤 >植物 >大气 ;水分相对偏摩尔熵 (ΔS)、焓 (ΔH)均为大气 >植物 >土壤 ;冬小麦在拔节期和扬花期 ,土壤水 ΔG皆为高肥区 <低肥区 ;植物水分 ΔG拔节期为高肥区 >低肥区 ,扬花期相反为高肥区 <低肥区 ;两个生育期大气水分 ΔG均为高肥区 >低肥区。在拔节期土壤 -植物间水分的 ΔG差值 (ΔGS- P=ΔGS-ΔGP)、植物 -大气间水分ΔG差值 (ΔGP- A=ΔGP-ΔGA)均为高肥区 <低肥区 ,扬花期ΔGS- P为高肥区 >低肥区 ,而ΔGP- A为高肥区 <低肥区。     

热带次生林林窗干热季光照特征初步分析

利用西双版纳干热季 ( 3～ 4月 )次生林林窗光照观测资料 ,探讨了林窗光照的时空变化特征。结果表明 :由于天气现象 (雾 )、太阳高度和林窗树木的共同影响 ,使得林窗区域光照强度在时空上均存在明显的差异 ;上午光照强度的时间变化不明显 ,光强高值区在林窗西南侧边缘 ;中午受太阳辐射的影响 ,各测点光强均迅速上升 ,尤以林窗偏东侧林缘最为突出 ,实际林窗边缘的光强远远大于扩展林窗边缘 ;平均光强最大区域由林窗西南侧向东北侧林缘移动 ,而林窗偏西侧受树木遮蔽影响 ,光强虽有增加 ,但由于实际林窗边缘的高光强维持时间较短 ,平均光强较小 ,特别是偏西侧的扩展林窗边缘 ,遮蔽影响较大 ,各时刻的光强均不大 ,形成平均光强的低值区 ;使得中午林窗区域光照强度不对称性更加显著 ,光强水平梯度增大 ;下午由于太阳西进 ,林窗区域均受到树木遮蔽影响 ,光强降低 ,水平梯度变化趋于和缓。在西双版纳干热季作为林窗主要热力作用面之一的林窗地表面 ,在不同时段其最大光强的数值和出现区域以及高光强维持时期均存在较大差异 ;使得林窗区域的光强分布存在时间差异和空间不对称性 ,如此的光强分布势必造成林窗不同区域热力作用的不同 ,进而导致林窗区域热量传输和热量储存的不同 ,产生不同的热力效应。本研究结果?     

热带季节雨林林冠上方和林内近地层CO2浓度的时空动态及其成因分析

 为探讨西双版纳独特地方气候背景下,热带季节雨林CO₂浓度的时空变化特征和不同时间尺度上环境因素对森林CO₂浓度时间分布的作用,以及 为研究热带季节雨林的碳通量、净生态系统交换量(Net ecosystem exchange, NEE)等提供支持,我们利用热带季节雨林林冠上方和林内近地层 CO₂浓度连续监测资料,结合同步气象资料进行了统计分析。研究结果表明：在植被生理活动、土壤呼吸以及林内湍流的共同作用下,西双版纳 热带季节雨林CO₂浓度表现出明显的日变化、季节变化和林冠上下差异。在日尺度上,林冠上方的CO₂浓度时间变化曲线为“单峰型”,林内近 地层CO₂浓度时间变化曲线为“双峰型”,造成林内近地层傍晚第二个峰值的主要因子是地形因子作用下形成的局地环流。在季节尺度上,林冠 上方CO₂浓度主要受林冠代谢作用的影响,呈现雨季低、干季高的特点,而林内近地层的CO₂浓度则主要受地表呼吸过程所控制,季节变化趋势 与林冠上方相反。林冠上方CO₂浓度低于林内近地层CO₂浓度,且差异较大;在日尺度上,各月（除12月外）CO₂浓度的最大差值皆大于80 mg·m ^－3,且出现在傍晚;在季节尺度上,最大值为-62.9 mg·m^－3,出现在10月,最小值为-8.4 mg·m^－3,出现在12月。     

哀牢山常绿阔叶林水源涵养功能及其在应对西南干旱中的作用

为了解云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林在2010年初西南地区特大干旱中是否遭遇水分胁迫,及其水源涵养功能在应对干旱中的作用,测定了该森林土壤和主要树种在2010年旱季的水分状况,并对比研究了原生林和森林经砍伐烧垦后形成的毛蕨菜-玉山竹群丛的土壤持水、凋落物持水、水面蒸发和土壤水分季节动态。结果表明:常绿阔叶林主要树种在2010年初西南特大干旱中并未遭受水分胁迫(最旱月叶片凌晨水势高于-0.4 MPa)。虽然常绿阔叶林土壤含水量和地下水位在最旱月都达到了有观测以来的最低点,但主要根系分布区的土壤水势仍不低于-0.5 MPa,并高于毛蕨菜-玉山竹群丛。森林较好的水分状况和原生常绿阔叶林较好的水源涵养功能有关。常绿阔叶林的土壤总持水量尤其是非毛管持水量要显著大于毛蕨菜-玉山竹群丛,同时也大于云南地区的一些次生林和人工林。常绿阔叶林地表丰富的凋落物通过持水和抑制土壤蒸发也对水源涵养有一定作用。哀牢山常绿阔叶林良好的水源涵养功能,充足的土壤地下水储存弥补了旱季和特大干旱中降水的不足。结果指示原生林在水源涵养中不可替代的作用,以及加强原生林保护在提高区域抗干旱能力中的重要意义。     

西双版纳人工雨林群落结构及其林下降雨侵蚀力特征

通过与本地典型的橡胶林和季节雨林进行对比,研究了在橡胶林基础上抚育、恢复而来的人工雨林群落结构及林下降雨侵蚀力特征.通过16a的抚育管理,人工雨林Shannon-Wiener多样性指数达到3.652,接近当地季节雨林的一般情况.对6a的降雨侵蚀力计算发现,人工雨林7月林内降雨侵蚀力达962.2 MJ mm hm-2 h-1 a-1,对旷地降雨侵蚀力的削减量是橡胶林的2.08倍.人工雨林初步重现了类似热带自然雨林的群落结构和叶面积指数特征,能够有效对削减降雨侵蚀力,这有利于林内水土保持和进一步的植被恢复.因此,人工雨林的抚育、恢复模式是热带退化山地地区植被恢复与重建的一条较为可行的途径.     

热带季节雨林林窗边缘不同热力作用面热力效应的季节变化特征

通过对热带季节雨林雾凉季和湿热季昼间林窗区域不同热力作用面的热力效应初步分析,指出在西双版纳,不论是雾凉季还是湿热季,热带季节雨林林窗边缘壁面均具有不可忽视的热力作用,且由于受林缘树木的影响,热力效应较强的东侧,北侧林缘壁面最大区域出现位置高于次生林林窗,而强度小于次生林林窗,显示了林窗边缘壁面的热力效应除与太阳高度角,太阳辐射的时间长短和强度有关之外,林窗边缘树木高度也是不可忽视的因子,其结果可为进一步研究林窗小气候形成机制提供研究基础,为研究林窗更新及生物多样性问题提供科学参考。     

西双版纳人工林林窗光照剖线分布特征

以林窗北缘为中心,研究了西双版纳地区橡胶林林窗及周边Ｎ－Ｓ样带上光照水平梯度分布。结果表明：林窗的发生导致光照明显增加,从林内到林窗中央,光强呈明显增大趋势,上午雾末消退时,相对光照强度水平梯度变化曲线峰值出现于林窗中央,午后雾消退后,林窗边缘为相对光强梯度变化最甚的地段,峰值由林窗中央向林窗北缘移进。林窗边缘,林窗中央及林内光照强度日变化曲线均为不对称的单峰型,但峰值出现和振幅不同。在太阳高度角     

农田生态条件下玉米秸杆腐解过程腐解物的热解变化特征

用热分析法研究了农田生态条件下玉米秸杆腐解过程腐解物的热解变化特征 ,并探讨了腐解物中不同组分对腐解物热解特征的影响。结果表明 ,腐解物 DTA曲线的 2 80℃、3 3 0℃、4 50℃放热峰 ,DTG曲线的第二失重峰和 h330℃ /h4 50℃ 值可作为表征腐解进程的特征峰和特征值。由腐解物 DTA、DTG所得能量各参数 ( ΔH,E)与文献 [3 ]所述腐解物能态 ( Qv)呈现波动起伏 ,趋于稳定 2个阶段相符 ,二者相互印证 ,显示热分析方法用于植物残体腐解进程研究的可行性。 DTA的2 80℃放热峰主要由苯 -醇溶性物、水溶性物引起。苯 -醇溶性物、水溶性物和纤维素、半纤维素是影响腐解物热解及其能态变化特征的主要物质组分。木质素组分对腐解后期腐解物的热解及其能态特征趋于稳定具有重要作用