CO_2失汇与北半球中高纬度陆地生态系统的碳汇

化石燃料消耗及热带林破坏导致约 7.0 Pg C· a- 1 (1Pg=10 9t)的 CO2 向大气排放 ,其中 3.0～ 3.4Pg C·a- 1 的 CO2 被用于大气 CO2 浓度的升高 ,约 2 .0 Pg C· a- 1 的 CO2 被海洋吸收 ,而陆地生物圈被认为是 CO2 净吸收与净排放基本达到平衡。因此 ,在人工源 CO2 中 ,尚有 1.6～ 2 .0 Pg C· a- 1的 CO2 去向不明。这就是著名的 CO2 失汇之谜。大气成分监测、CO2 通量测定以及模型模拟等方面的研究都表明 ,北半球陆地生态系统是一个重要的碳汇 ,但其值存在很大的不确定性 ,且具有较大的时空变化。全球温暖化、CO2 施肥效应 ,氮和磷沉降的增加以及人工植被的扩大是形成碳汇的主要因素。为减少碳汇估计值的不确定性 ,除加强长期定位监测、改良现有估测模型外 ,重视研究土壤圈在碳循环中的作用至关重要     

我国栗属物种(Castanea millissima)地理分布及其空间特征分析

在广泛收集我国栗属3个物种板栗(C.mollissimaBl.)、茅栗(C.seguinii)和锥栗(C.Henryi(skan)Rehd.etWils.)地理分布资料的基础上,利用地统计学方法对它们的上限和下限的分布幅度进行了分析,给出了分布高度的插值结果,并对其估值结果进行了分析。结果表明,板栗和茅栗的分布上限和下限呈现出由东向西逐渐升高的趋势。而且越向西其变化趋势越为明显;锥栗则表现出由东南向西北逐渐升高的趋势,其变化幅度也相对较小。对3种植物分布高度插值结果进行的误差分析表明茅栗和锥栗的估测值和实际值非常吻合,茅栗误差较小,大都在4%以下锥栗误差在6%以下;而板栗由于多为人工栽培,受人为因素影响大,因此,其估测值的误差相对较大,在0～20%之间波动,但其大部分误差也都小于10%。这些结果说明,地统计学方法能够良好地拟合自然条件下物种的地理分布规律,而人为因素影响强烈下的物种由于其分布的规律性受到破坏而影响了预测效果。     

中国森林植被碳库的动态变化及其意义

利用1949年至1998年间7次森林资源清查资料,结合使用森林生物量实测资料,采用改良的生物量换算因子法,推算了中国50年来森林碳库和平均碳密度的变化,分析了中国森林植被的CO2源汇功能,结果表明,70年代中期以前,主要由于森林砍伐等人为作用,中国森林碳库和碳密度都是减少的,碳储量减少了0．62PgC（Pg＝10^15g),年均减少约0．024PgC。之后,呈增加趋势。在最近的20多年中,森林碳库由70年代末期的4．38PgC增加到1998年的4．75PgC,共增加0．37PgC,年平均增加0．022PgC。这种增加主要由人工造林增加所致。20多年来,由于人工林增加导致碳汇增加0．45PgC,年平均增加吸收0．021PgC／a。人工林的平均碳密度也显增加,共增加了约一倍。这除了人工成林增多外,气温上升和CO2浓度施肥也可能是促进森林生长的重要因子。     

北美东部8种温带树种向北分布的限制气候因子

利用分布于北美东部的 8种温带落叶树种为研究材料 ,应用反映热量和降水状况的 11个变量为气候指标 ,用标准差分析方法分析了这 8个树种的分布北界与气候因子之间的关系。结果表明 ,在所使用的气候指标中 ,同一树种不同地点的温暖指数或年生物温度的标准差最小 ,说明积温是限制这些树种向北分布的主要气候因子 ;温暖指数和寒冷指数随着年降水量的增大而减小 ,寒冷指数随着年较差的增加而增加 ,温暖指数随着水热综合指数的增加表现出减小的趋势。表明 ,除了生长季节的积温之外 ,降水和大陆性等气候条件对温带树种向北分布也起着重要作用     

中国森林生物量的估算：对Fang et al.

 Science杂志于2001年发表了方精云等人关于中国森林植被碳库及其变化的论文(Fang et al., 2001, 291: 2320～2322)。该文利用大量的生物量实测数据,结合使用中国50年来的森林资源清查资料及相关的统计资料,基于生物量换算因子连续函数法,研究了中国森林植被碳库及其时空变化。这是一个大时空尺度的工作,涉及一些大尺度生态学研究的原理、方法以及尺度转换问题。由于篇幅所限,论文并未详细说明这些问题。为了帮助理解大尺度生态学研究的方法和思路,本文给出了论文中涉及生物量计算的理论基础,对     

内蒙古温带草地生物量及其与环境因子的关系

利用实际观测的113个地面数据,估算了内蒙古温带草地地上、地下生物量的大小,揭示了其空间分布和地下生物量的垂直分布规律,并探讨了不同环境因素对地上、地下生物量的调控作用．主要结果如下：（1）3种草地类型（荒漠草原、典型草原和革甸草原）的生物量存在显著差异;其地上生物量分别为56．6,133．4和196．7g／m^2,地下生物量分别为301．0,688．9和1385．2g／m^2;（2）地上生物量和地下生物量均呈现自西南向东北增加的空间分布特征;3种草地具有相似的地下生物量垂直分布特征;总体上,温带草地表层（0～10cm）地下生物量约占总地下生物量的一半;（3）降水是导致内蒙古温带草地生物量空间变异的主要因子．地下生物量的垂直分布与降水关系密切,而受土壤质地和草地类型的影响较弱．     

中国草地生态系统碳库及其变化

准确评估草地生态系统碳库及其年际变化, 对揭示草地在中国陆地生态系统碳循环中的作用以及合理利用有限的草地资源有着极为重要的意义. 虽然中国学者在研究草地碳库及其动态变化方面已开展了很多工作, 但目前仍缺乏对中国草地生态系统碳库及其动态变化特征的全面认识. 通过综述当前中国草地碳循环研究的最新进展, 结合本研究组的工作, 试图全面评价中国草地生态系统碳库(植被生物量碳库和土壤有机碳库)及其动态变化. 结果显示: (1) 不同研究得到的中国草地生物量碳密度(单位面积生物量)存在较大差异, 为215.8~348.1 g C/m², 平均值为 300.2 g C/m². 同样, 对中国草地土壤有机碳密度(单位面积土壤碳库)的估算也存在显著差异, 在8.5~15.1 kg C/m²之间变动, 但考虑到8.5 kg C/m²的估算值是基于近千个土壤剖面的实测数据计算得到, 全国平均水平的土壤碳密度一般不会超过此值. 因此, 若采用目前最广泛使用的草地面积(331×104 km²), 那么中国草地生态系统碳库约为29.1 Pg C(1 Pg=1×10¹⁵ g), 其中96.6%的碳储存于土壤有机质中. (2) 文献报道的近20年中国草地生物量和土壤有机碳库的变化方向和变化量均存在差异. 按照最新的估算, 中国草地生物量和土壤有机碳库在过去20年里没有发生显著变化, 即中国草地生态系统处于中性碳汇状态. (3) 中国草地生物量的时空变异与降水量的变化关系密切. 土壤有机碳库的空间变异主要受与降水量密切相关的土壤水分的影响, 但土壤质地等因素也起一定作用. 此外, 放牧与围封等人类活动将对草地生物量和土壤碳库及其动态变化产生强烈影响.     

邻体竞争对植物个体生长速率和死亡概率的影响：基于日本落叶松种群试验的研究

选择 4种有代表性的植物邻体竞争指数 ,分析了竞争对日本落叶松 (L arix leptolepis)试验种群的个体生长速率和死亡概率的影响 ,发现在本试验条件下 ,引入竞争指数不能明显改善对生长速率的预测效果 ,但用竞争指数可以较好地预测个体于 1个月内在竞争压力下死亡的概率 ,从而为构造植物生长模型时处理个体死亡问题提供一个有益的定量化思路     

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。     

Response of tree growth to nitrogen addition in a Larix gmelinii primitive forest

 氮沉降对树木生长的影响是全球变化研究的一个核心问题。该文通过设置4种氮添加水平(对照(0)、低氮(20 kg N·hm^-2·a^-1)、中氮(50 kg N·hm^-2·a^-1)和高氮(100 kg N·hm^-2·a^-1)), 研究了模拟氮沉降对落叶松(Larix gmelinii)原始林树木胸径生长的影响。结果表明: 中氮和高氮添加对落叶松胸径相对生长率有显著影响, 而且这种影响随施氮年限的增加而增强。不同高度的树木对氮添加的响应有很大差异, 较低树木(树高<16.5 m)的生长对氮添加无显著响应, 而较高(树高>16.5 m)的树木在中氮和高氮处理下胸径生长有显著加速(胸径相对生长率增幅>79.5%), 但随着树木高度的进一步增加, 这种加速作用明显下降。研究结果显示氮添加会促进落叶松胸径生长, 这种促进作用主要发生在较高的落叶松个体中。