青藏高原东部典型高山植物叶片δ13C的季节变化

通过对青藏高原高寒草甸生态系统28种高山植物叶片不同月份稳定碳同位素组成的测定,研究植物δ 13C值在不同季节变化及其与环境之间的关系,试图找出影响δ 13C值变化的关键环境因子.结果表明植物δ13C值在不同月份间有显著性差异(P<0.01),生长初期(6月)δ13C值明显高于生长末期(8月).植物的δ13C值变化主要是由于温度和降水引起的,随温度和降雨量降低而偏重.另外,不同生长期植物叶片的成熟度可能对植物δ13C的变化有一定的贡献.不同种植物稳定性碳同位素值变化差别很大,反应了不同植物对环境变化的不同响应.     

人工食物对高原鼠兔稳定性碳和氮同位素组成的影响

以玉米面、小米面和绿豆粉 (质量比为 5∶3∶2 )的混合食物饲喂青藏高原地区特有种高原鼠兔 ,4 0d后断头杀死 ,取其后腿肌肉测定稳定性碳和氮同位素组成。结果表明 ,用混合食物饲喂后 ,高原鼠兔的稳定性碳同位素比值显著升高 ,由对照的 (- 2 4 6 6± 0 2 5 )‰上升为 (- 19 0 5± 0 0 9)‰ ;稳定性氮同位素的组成变化较小 ,仅由对照的 (3 2 8± 0 13)‰增加为饲喂后的 (3 6 1± 0 32 )‰。经人工食物饲喂后 ,高原鼠兔与其食物间稳定性碳同位素的分馏效应为 4 73‰ ,稳定性氮同位素的分馏效应为 2 79‰。C4组分食物的加入影响高原鼠兔的稳定性同位素 (特别是氮同位素 )代谢模式 ,其稳定性同位素代谢周转率可能高于原来预测的 4 0d。     

基于稳定碳同位素技术研究青藏高原东部高寒区植被的光合型

通过对青藏高原东部玛多县境内高寒地区20个科、38个属、62种植物叶片的稳定性碳同位素的测定,来确定植物群落的光合型。结果表明,所测定的62种植物的稳定性碳同位素比值(δ^13C)介于-28．6‰和-25．2‰之间,说明这62种植物均属于C3植物,没有C3植物或CAM植物。植物这种光合型的分布与该研究区的环境因素有密切关系,低温是该区没有C3植物分布的关键因素,同时光合型的分布也反映了植物对独特地理环境的适应。     

植物对气候变化生理生态响应的不确定性分析

生态系统对全球气候变化的响应模式有利于人类预测与适应未来生态环境变化,植物作为陆地生态系统的重要组成部分,对全球气候变化的响应具有重要作用.本文通过对近年来植物对气候变化的生理生态响应研究中(包括定点控制实验,空间代替时间样带),植物响应模式的复杂性、多样性及可变性等诸多不确定性进行分析.以探讨预测未来气候情景下植物的动态变化及生理生态响应过程.分析结果认为.造成这些不确定性的主要原因包括:(1)利用空间代替时间的样带研究中,往往忽略了植物的非线性响应,存在明显的阈值;(2)样带及定点研究中,由于各种气候因子的耦合.很难确定各种气候因子对植物生理生态学特性影响的权重;(3)定点控制实验中往往忽略了植物对气候变化的适应性,使实验结果很难代表更长时间尺度上的反映模式;(4)在相同的气候变化条件下,不同植物的响应有可能存在明显差异.提出了今后植物对气候变化生理生态响应研究的建议.     

东北次生林主要树种比叶面积对光照强度的响应

通过测定不同光照条件下（15％透光、30％透光、60％透光、全光）东北次生林主要树种（红松、红皮云杉、胡桃楸、水曲柳和黄波罗）的比叶面积,探讨了不同树种对光照变化的响应与适应。结果表明:不同树种比叶面积存在明显的差异,尤其是常绿针叶树种与落叶树种之间差异显著（P<0.001）,指示不同功能型树种存在不同的生存策略;随着光照强度降低,所有树种比叶面积呈现增加的趋势,尤其是弱光照（15％）和低光照（30％）相对于全光和中光照（60％）差异显著（P<0.05）;不同树种比叶面积随光照强度的变化幅度明显不同,且变化最显著的光照区域也有所不同;不同年龄红松比叶面积的变化趋势一致,但变幅不同,4年生幼苗对光照响应则更为明显。本研究结果表明,所有树种均能通过改变叶形态来适应光照条件的变化,在低光条件下通过增加单位质量叶面积,提高叶片光捕获能力;但各树种对光照强度变化的不同响应则表明树种之间不同的光适应机制,这对森林生态系统内部树种的共生具有重要意义;年龄较小的幼苗对光照的强响应指示其在植物更新过程中叶片水平上生理生态学机理研究中的重要性。     

天津滨海新区局地大气污染物扩散特征的数值模拟

以位于天津滨海新区南部的南港工业区某石化项目为例,应用区域边界层模式模拟了局地大气污染物NOx的扩散及传输特征,并结合大气稳定度和混合层厚度分析了该区污染物排放对生态环境的影响。结果表明:150 m高度扩散中心NOx浓度各季差异不大,而地面10 m高度各季存在明显不同,冬季最高,浓度为0.03μg·m-3,夏季略低,浓度为0.024μg·m-3,而春、秋两季仅为冬、夏的25%~50%;从NOx扩散方位来看,与该地区主导风向较为一致。冬季盛行西北风,NOx扩散方位为东南,主要向海面扩散,对内陆地区的影响最小;春、秋季盛行西南风,NOx以向东北扩散为主,对塘沽沿海部分地区略有影响;夏季盛行东南风,NOx扩散方位为西北,对内陆有一定的影响,但10 m高度污染物浓度在向西北扩散约30 km后浓度仅为0.002μg·m-3,达到空气质量标准。考虑石化生产、存储及运输对高温的敏感性,结合污染物的扩散特征,建议夏季适当降低生产规模,同时加大污染物防治力度,以降低高温风险,同时减少可能对内陆的影响。     

不同降水条件下科尔沁沙地南缘疏林草地樟子松针叶δ13C和叶性状特征

通过比较不同自然降水年份(极端干旱和极端湿润)19年生疏林草地樟子松的针叶δ13C、比叶面积和干物质含量,结合土壤含水量和地下水埋深,探讨了极端降水对樟子松水分利用的影响.结果表明:干旱年份(2009)樟子松林土壤含水量显著低于湿润年份(2010),但樟子松当年生针叶的δ13C在两年间没有显著差异,且两年相同月份间亦无显著差异;干旱年份当年生针叶的比叶面积显著低于湿润年份,而不同年份间干物质含量的差异不显著.在两种极端降水条件下,樟子松的水分利用效率没有明显变化,主要通过改变当年生针叶的比叶面积来适应降水量的变化.对于地下水埋深高于3.0m的疏林草地樟子松人工林生态系统,极端干旱不会严重影响樟子松的存活和生长.     

不同降水条件下科尔沁沙地南缘疏林草地樟子松针叶δ13C和叶性状特征

通过比较不同自然降水年份(极端干旱和极端湿润)19年生疏林草地樟子松的针叶δ¹³C、比叶面积和干物质含量,结合土壤含水量和地下水埋深,探讨了极端降水对樟子松水分利用的影响.结果表明: 干旱年份(2009)樟子松林土壤含水量显著低于湿润年份(2010),但樟子松当年生针叶的δ¹³C在两年间没有显著差异,且两年相同月份间亦无显著差异;干旱年份当年生针叶的比叶面积显著低于湿润年份,而不同年份间干物质含量的差异不显著.在两种极端降水条件下,樟子松的水分利用效率没有明显变化,主要通过改变当年生针叶的比叶面积来适应降水量的变化.对于地下水埋深高于3.0 m的疏林草地樟子松人工林生态系统,极端干旱不会严重影响樟子松的存活和生长.     

高山林线急尖长苞冷杉不同器官的稳定碳同位素组成分布特征

通过分析青藏高原东南部色季拉山林线物种急尖长苞冷杉不同年龄叶片、嫩枝、枝条、树干及根系的稳定碳同位素比值（6BC）及其空间分布特征,研究了植物光合作用后稳定碳同位素分馏及其影响因素．结果表明：植物不同器官δ^13C值差异显著（P〈0．001）,为树干（-24．19‰）〉枝条（-24．56‰）〉根部（-25．05‰）〉嫩枝（-25．12‰）〉叶片（-27．25‰）,说明从光合作用器官到非光合作用器官有明显的碳同位素分馏,且非光合作用器官之间也存在差异．随着急尖长苞冷杉叶片或嫩枝年龄的增加,叶片δ^13C值降低,而嫩枝δ^13C值升高（P〈0．01）．冠层上部叶片δ^13C值明显高于冠层下部（P〈0．01）,嫩枝δ^13C值则无显著性差异（P〉0．05）．远离树干2．5m的枝条δ^13C值有明显的高度变化（P〈0．01）,而离树干较近（1．5或0．5m）的枝条及树干在不同高度之间无差异（P〉0．05）．在同一冠层高度,随着与树干距离加大,枝条δ^13C值降低,且在中部和下部枝条尤为明显．说明林线地区冷杉光合作用后存在明显的碳同位素分馏;特定冠层高度树干与枝条生长所需的碳并不是全部来源于同高度的叶片光合作用合成的碳．     

普通大鵟胃容物和食茧分析

对青海省玛多县境内的普通大鵟(Buteo hemilasius)的14个胃容物和118个食茧中的猎物逐个分析鉴定,共分为3种类型：①高原鼠兔(Ochotona curzoniae),②青海田鼠(Lasiopodomys fuscus）,③小型鸟类,分别计算各类猎物出现率(Pi)和生物量比率(bi)。高原鼠免、青海田鼠、小型鸟类在胃容物中,pi分别为0．28、0．68和0．04;bi则分别为0．59、0．40和0．02;食茧中,pi分别为0．70、0．27和0．02,bi则分别为0．89、0．10和0．01。χ^2检验表明取食个体数和生物量在胃容物和食茧之间差异显著,但均说明高原鼠兔和青海田鼠等小型哺乳类是普通大鵟的主要食物来源。