青藏高原高寒草甸净生态系统碳交换对散射辐射变化的响应

青藏高原是地球上接收太阳辐射能最多的地区之一,具有世界上最高的高寒草甸生态系统,对区域乃至全球碳循环起着重要作用.为了探究太阳辐射变化对高寒草甸生态系统碳动态的影响,本研究利用涡度相关技术和微气象观测系统对高寒草甸生态系统CO₂净交换(NEE)、太阳总辐射、散射辐射及其相关环境要素进行观测;根据晴空指数(CI,到达地面的太阳辐射与大气上界太阳辐射的比值)将天空状况划分为晴天(CI≥0.7)、多云(0.32·m^-2·s^-1)对应的光量子通量密度(PPFD)约为1400 μmol·m^-2·s^-1,出现在CI为0.6～0.7范围内的多云天空,高于CI≥0.7的最高值(-0.57 mg CO₂·m^-2·s^-1)(NEE负值为碳吸收,正值为排放,为方便起见在此均用绝对值描述);CI<0.6条件下,NEE随散射辐射的增加呈显著的对数增加;CI在0.6～0.7范围内,NEE达到最大值,CI≥0.7时,NEE随CI的上升呈降低趋势,说明生态系统的光合作用可能出现了光抑制现象,且散射辐射的增加有利于提高生态系统固碳能力;生态系统呼吸(R_e)随温度升高呈明显的指数上升趋势,高寒草甸NEE最高值对应的温度为15 ℃,当温度高于15 ℃时,NEE随温度的升高呈下降趋势.晴天状况下,温度升高增加了R_e,进而降低了NEE.当饱和水汽压差(VPD)<0.6 kPa时,NEE随VPD增加呈增加趋势;当VPD>0.6 kPa时,NEE随VPD的升高呈缓慢下降趋势,说明相对较高的VPD抑制了生态系统的光合作用.晴天的强辐射并不能促进青藏高原高寒草甸的碳吸收能力,而晴空指数在0.6～0.7范围的多云天气最有利于生态系统碳固定.     

青藏高原雪白委陵菜(Potentilla nivea)叶片性状对海拔的响应

利用生态学常规方法、石蜡切片和显微观察技术,对青藏高原东北部的冷龙岭不同海拔(3600～4200 m)原位生长及移栽的雪白委陵菜(Potentilla nivea)叶片外部形态和解剖结构进行观察,探究其叶片性状对海拔的响应以及生态适应性。结果表明：随海拔的升高,气温呈明显的降低趋势(约为0.66℃·100 m^-1),而辐射和降水并未出现显著性差异;对于不同海拔原位生长的雪白委陵菜,总体上其叶片外部形态和解剖结构指标均存在显著差异(P<0.05),株高、叶片大小及比叶面积均随海拔升高呈减小趋势,而叶干物质含量、比叶重、叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏系数和叶片紧密度则随海拔升高而增加。然而,从3800、4000和4200 m移栽到3600 m的雪白委陵菜,其叶宽、比叶面积、比叶重、叶干物质含量、角质层厚度、表皮厚度、海绵组织厚度和叶片紧密度均无显著差异。研究发现,无论是不同海拔原位生长还是移栽的雪白委陵菜,其叶片外部形态和内部解剖结构均表现出对海拔变化的敏感性,植物通过来改变自身性状以适应环境,且叶片性状之间存在协同变化。     

青藏高原矮火绒草(Leontopodium nanum)叶片性状对海拔高度变化的响应

植物叶片对环境变化十分敏感,能反映植物适应环境所形成的生存策略。为揭示高寒植物叶片性状对海拔高度变化的响应,对位于青藏高原东北部的冷龙岭3400—4200 m之间5个不同海拔高度的矮火绒草(Leontopodium nanum)叶片进行取样,采用常规石蜡制片技术和显微观察方法测定叶片外部形态、表皮气孔特征和解剖结构,探讨其叶片性状随海拔的变化,结果表明：（1）随海拔高度升高,叶面积呈减小的趋势,而比叶重和叶干物质含量增加;（2）叶片下表皮气孔密度随海拔升高呈先增加后下降的趋势,且气孔密度、气孔器面积、长度、宽度和潜在气孔导度指数等气孔特征之间存在显著相关性;（3）叶厚、栅栏组织和海绵组织厚度随海拔升高呈显著增厚的趋势;（4）叶片解剖结构可塑性和相关性分析显示,上、下角质层厚度的可塑性指数最大,而部分解剖结构指标间存在极显著的相关性。研究表明,矮火绒草为适应沿海拔上升温度降低的环境,主要采取叶片变小、变厚的对策,使植物趋于保温、保水和抗机械损伤的方向发展,并将资源最大化地投入到自身生长发育中。     

中印区克鲁斯摇蚊属记述(双翅目,摇蚊科)

记述中印区克鲁斯摇蚊属雄成虫4种,对新种韦氏克鲁斯摇蚊Kloosia weii Yah et Wang,sp.nov.进行了描述和绘图.并重新检查和绘图了旧纪录种Kloosia koreana Reiss.提供了世界克鲁斯摇蚊属雄成虫分种检索表.模式标本存放于南开大学生命科学学院摇蚊学研究室.韦氏克鲁斯摇蚊,新种Kloosia weii Yan et Wang,sp.nov.(图4～6)新种上附器近似于K.dorsenna(Saether),但特征区别如下:头部具额瘤,胸部具深棕色色斑,R1脉无小刚毛,第9背板带V型;下附器直,抱器端节端部膨大.正模♂,湖北省汉口市,2000-04-15,韦思颖,灯诱.副模1 ♂,其它同正模.词源:新种种名以采集人姓氏而命名.     

土壤蒸发和植被蒸腾对三江源退化高寒草甸蒸散的影响

蒸散（ET）主要由土壤蒸发（E）和植被蒸腾（T）组成,然而难以把E与T从陆地生态系统ET中区分开。为阐明位于青海省境内的三江源区（89°24''—102°23''E,31°39''—36°16''N）高寒草甸E和T对生态系统ET的影响,利用小型蒸渗仪和微气象系统定量研究了三江源退化高寒草甸ET、E和T的变化,以及植被和环境因子对其的影响。结果表明：2017和2018年的ET分别为467.7 mm和479.2 mm,其中生长季（5—9月）约占72%,且E对生态系统ET的贡献（56%）大于T（44%）,年降水量（P）的90%以上通过ET返回大气（ET/P > 90%）。根据生长季中不同植被覆盖度的蒸渗仪观测结果发现,ET随植被覆盖度的降低而增加。逐步回归分析表明,净辐射（R_n）是驱动生态系统ET、E、T最主要的因子;另外,E对饱和水汽压差（VPD）的响应更敏感,而T受空气温度（T_a）的影响更大;土壤含水量（SWC₅）对蒸散的影响相对较小,可能由于研究区降水相对较多的原因。结果说明,草甸退化将加剧土壤蒸发,进而导致生态系统散失更多的水分。     

三江源区退化高寒草甸蒸散特征及冻融变化对其的影响

蒸散(ET)是陆地生态系统水分收支的重要分量。为探究三江源区退化高寒草甸的蒸散特征,基于2016和2017年涡度相关和微气象系统的观测数据,定量研究了其生态系统的蒸散变化及其环境和生物因子的影响。为深入探讨不同时段的蒸散变化,根据土壤冻融状态和植被生长状况进一步将年蒸散划分为3个时段:冻结期、冻融交替期和消融期,其中在消融期中又划分出植物生长季(5—9月),并探讨了土壤冻融对年蒸散量的影响。结果表明:研究区2016和2017年的降水量分别为451.8 mm和442.3 mm,但2017年ET为485.6 mm,明显高于2016年的428.6 mm,两年ET的季节变化趋势相同,ET的最高值出现在生长旺季的7—8月,最低值出现在12月或1月,生长季ET分别占全年ET的73%和72%。2017年的冻结期和冻融交替期比2016年分别减少了8 d,2017年消融期的蒸散量比2016年增加了63.1 mm,其中生长季的蒸散量多36.3 mm。2016和2017年消融期的日蒸散速率分别为1.81 mm/d和1.97 mm/d,其中生长季为2.05 mm/d和2.29 mm/d,冻融交替期分别为0.97 mm/d和0.73 mm/d,而冻结期最低,分别为0.27 mm/d和0.33 mm/d。逐步回归分析结果表明:2016年净辐射(R_n)对ET的影响最大,其次是气温(T_a)和土壤含水量(SWC_5);2017年ET主要受R_n和T_a的影响。生长季和消融期的冠层导度(g_c)和解耦系数(Ω)明显高于其他两个时段,且2017年g_c和Ω值均高于2016年同期。本研究说明,由于辐射、温度等引起的冻融时间变化和植被的年际间差异,导致三江源区退化草甸各时段及年蒸散量出现明显的变化,该研究结果为全面探讨三江源区蒸散特征提供了参考。     

三江源高寒草甸冻融循环期CO2通量变化特征

青藏高原是我国最典型的季节性冻土分布区，近年的气候变化对该区域的土壤冻融及其生态系统碳排放产生了深刻影响。为揭示土壤冻融变化对高寒生态系统呼吸(R_e)的影响，于2016和2017年利用涡度相关和微气象系统对三江源高寒草甸生态系统的碳通量和环境要素进行了观测，重点探讨了季节性冻融循环(Seasonal Freeze-Thaw Cycles, SFTC)对R_e的影响，并分析了昼夜冻融循环(Diurnal Freeze-Thaw Cycles, DFTC)诱导R_e的绝对和相对增量(ΔR₍FTC (p)),R₍FTC (p))/R_min)及对R_e的标准化效应值(lnRR_p)。结果表明，在土壤冻结期R_e维持在低水平，而在春季冻融循环期和融化期冻土逐渐融化，T_s5和SWC的上升促进了冻土有机碳转化为CO₂,使R_e升高。春季冻融循环期的R<...