红壤丘陵区林下灌木生物量估算模型的建立及其应用

以中国科学院千烟洲生态试验站林下常见的16种物种作为研究对象,构建了单一物种以植冠面积(Ac)为变量的二次方程和以植冠投影体积(Vc)为变量的乘幂方程来估算物种生物量,以及16种物种的混合模型来估算其生物量,并将最佳生物量估算模型应用于不同森林内灌木层生物量的估计.不同森林的灌木层生物量组成存在较大差异.以物种单一模型计算的落叶阔叶林、次生林、人工针叶林灌木层的生物量分别为4773、3175和733kg.hm-2;以物种混合模型估算的结果略低于单一模型,分别为3946、2772和840kg.hm-2.混合模型在未能对所有物种建立单一模型的情况下估算灌木层生物量时,具有简便、实用性的特点.     

江西千烟洲湿地松人工林碳蓄积及其与水分的关系

为揭示人工造林对碳循环的贡献以及碳蓄积同水分利用的关系,通过树干解析方法建立南方湿地松（Pinus elliottii）生长模型,并利用树干液流计测定水分消耗过程,分析了从个体到群落尺度的生物量积累特征以及水分消耗规律,包括材积方程、生物量方程、树木生长方程,同时计算单位面积年耗水量及其与生物量积累的相关关系。试验区内湿地松的直径连年生长量从造林初期开始就一直呈下降趋势;20年生的湿地松人工林密度为1599株/hm^2（初植密度5000株/hm2）,蓄积量为157m3/hm2,最大蓄积量为209m3/hm^2。目前湿地松林地上生物量为72.061t/hm^2,生物量积累速率为8493kg/（hm^2.a）（折合碳约为4370kg/（hm^2.a））,与通量观测得到的净交换量（NEE）结果基本一致。树干液流测定结果显示,湿地松树干液流速度平均为21495cm3/（cm^2a）,林地通过树木蒸腾耗散的水分为4769.643t/（hm^2.a）,相当于477mm的降水量,为全年降水的48%;最大耗水量相当于634mm降水;水分消耗量与地上干物质形成的比例为562∶1,将生物生长量折算成蓄积量计算则水分消耗系数为1091∶1。NPP与林分耗水速度之间呈显著的正相关关系,包括日变化和月变化。     

南方人工林叶面积指数的摄影测量

利用CI-110冠层分析仪、鱼眼镜头数码照片分析,结合胸径-叶片半表面积模型对千烟洲不同森林类型(20年生)的叶面积指数进行了测定,并对3种方法进行了比较.共调查74块样地.研究对象主要为湿地松(Pinus elliottii)林、马尾松(Pinus massoniana)林、杉木(Cunninghamia lanceolata)林.针对上述3种林型,CI-110观测值分别为1.355(0.38～2.85)、1.265(0.62～2.55)和2.140(0.76～3.31);鱼眼镜头测定值依次为1.339(0.71～1.79)、1.491(1.11～1.92)和1.984(1.26～2.59).利用胸径-叶片半表面积模型测定的叶面积指数(范围)依次为4.53(2.24～6.34)、3.88(1.19～6.28)和6.63(3.5～8.37).间接仪器法测定的值明显小于实测值,但具有一定的相关性.胸径-叶片半表面积模型测定叶面积指数最为可靠,而鱼眼镜头测定法比冠层分析仪测定精度高.     

基于BIOME-BGC模型的红壤丘陵区湿地松(Pinus elliottii)人工林GPP和NPP

应用生物地球化学模型BIOME-BGC模型估算了1993～2004年红壤丘陵区湿地松林总第一性生产力（GPP）、净第一性生产力（NPP）,并分析GPP、NPP年际变化对气候的响应以及未来气候变化情景下GPP、NPP的响应。结果表明,湿地松林1993～2004年GPP、NPP的总量变化波动于1777～2160g Cm^-2a^-1之间和453～828gCm^-2a^-1之间,平均值分别为1941g Cm^-2a^-1和695gCm^-2a^-1。在研究时段内,GPP、NPP有缓慢增长趋势,GPP、NPP总量平均值从1990年代初期（1993～1996年）的1826、687gCm^-2a^-1上升到21世纪初期（2001～2004年）的2026、693gCm^-2a^-1。这主要是由于研究时段内GPP、NPP对降水缓慢增长的正响应造成的。未来气候变化情景分析表明,CO2浓度倍增不利于湿地松林GPP、NPP的增长,但均不超过1.5%。在CO2浓度不增加条件下,GPP正向响应了降水单独变化和温度升高1.5℃且降水增加情景,正向响应NPP的情景条件是降水的单独变化;当CO2浓度倍增和气候改变时,预测的GPP正向响应了降水的变化,同时正向响应了温度升高1.5℃且降水变化;正向响应NPP的情景条件是降水的变化。     

基于物种的大尺度生物多样性热点研究方法

生物多样性热点是建立保护区、制定保护决策的依据,是生物保护研究的热点问题之一。基于物种的研究方法是大尺度陆地生物多样性热点的主要研究方法,但数据的缺乏限制了直接根据物种丰富度确定热点的方法,因此研究中经常采用其他方法间接的反映物种情况,介绍了4种主要的基于物种的替代方法:指示种、高级分类单元、环境模型和景观异质性,详细阐述了各种方法存在的利弊,并从数据的可获取性、操作的便捷性和对物种特征的反映3个方面对各种方法进行了评价。任何单一的方法都无法准确反映出生物多样性热点的真实分布。合适的研究方法是权衡研究目的、时间和资金的结果,建议选择优势互补的多种方法。