高山线叶嵩草草地的第一性生产和光能转化率

甘肃天祝金强河地区线叶嵩草草地地上、地下和全群落的净第一性生产力分别为340.09、780.36和742.50克/米~2·年干物质,或307.79、671.15和641.53克/米~2·年去灰分物质。地上部分各种净营养物质生产力为粗蛋白50.29、粗脂肪8.49、无氮浸出物159.28、粗纤维89.40和粗灰分32.12克/米~2·年(其中钙3.65、磷0.51)。地上、地下和全群落的最大热量现存量分别出现在8月21日、6月20日和10月23日,其值分别为6927.16、93417.93和101541.16千焦/米~2。地上、地下和全群落以能量表示的净第一性生产力分别为6319.39、17426.11和14859.59千焦/米~2·年。地上、地下和全群落对太阳总辐射的转化率分别为0.110、0.303和0.258％。地上部分对可见光生理辐射的转化率为0.224％,对≥0℃—≤0℃生长期的有效生理辐射的转化率为0.404％。在生长期的不同时期,地上部分对总辐射的转化率有很大的变化,7月20—8月21日期间最大,可达0.464％。     

内蒙古东部线叶菊草地生物量与净第一性生产力的初步研究

 线叶菊草地总地上生物量的增长规律符合Logistic增长,最大值出现在8月中旬,为198.15g／m2。返青后,线叶菊较同群落内的禾草和杂类草提前达到其生物量最大值。线叶菊、禾草和杂类草的地上生物量的增长与降水量和≥5℃积温呈显著或极显著正相关。地下生物量的季节变化曲线大致为“U”字形,最低值出现在8月中旬,而在早春和秋末时期地下生物量基本相等。地下生物量最大值出现在10月中旬,为1608.5g／m2(干物质)。该草地地上部分净第一性生产力为256.74gm2·a,地下部分为599.51g／m2·a(干物重计)。将生长季内以凋落物形式损失的生物量计算在内,得到的地上净第一性生产力比用极大现存量法估测的结果高出29.57%。     

青海海北地区矮嵩草草甸生物量和能量的分配

 此项研究工作于1980年在海北高寒草甸生态系统定位站进行。本文研究了青藏高原地区分布面积广、草质优良,在畜牧业生产中有重要意义的矮嵩草草甸的生物量和它的能量分配关系,测定了地上,地下生物量和不同物候期主要植物类群的热值含量。研究结果表明：矮嵩草草甸生物量的季节动态较为明显,地上生物量随生长季节的水热条件和植物的生长发育阶段而变化,9月初地上生物量达到峰值(296.66g／m2),此后生物量逐渐减少,到枯黄前而停止;地下根系生物量在返青期较高,生长旺盛期最低,枯黄期最高,这同植物生长发育阶段的物质运转有关。矮嵩草草甸主要植物类群的热值以生长旺盛期最高,枯黄期次之,返青期较低;各类草的热值,以莎草类最高,禾草类次之,杂类草最低。矮嵩草草甸总初级生产量为909.49g／m2·年,其中地上为296.66g／m2·年,地下为596.67g／m2·年,枯枝落叶为16.16g／m2·年。群落在不同生长期所固定的太阳能数值不一,以枯黄前所固定的太阳能为最多,生长期整个群落的光能利用率为0.295%。     

缺苞箭竹密度对其生物量分配格局的影响

研究了一个生长季节内缺苞箭竹(Fargesiadenudata)紫果云杉(Piceapurpurea)原始林下不同密度缺苞箭竹群落的生物量及其分配格局.结果表明,缺苞箭竹群落生物量、净生产量、平均单株生物量、地上部分生物量、地下部分生物量随密度的增加而增大,而缺苞箭竹地上部分净增长率却随密度的增加而降低.在一个生长季节内,缺苞箭竹地上部分与地下部分生长相关性随密度的增加而增大.除指数生长期(7、8月)外,缺苞箭竹地上部分/地下部分生物量比在生长季节内随密度增加而增大,但在缺苞箭竹生长的指数生长期,中等密度有较大的地上部分/地下部分生物量比.缺苞箭竹生物量在各器官的分配取决于密度和生长时期,密度对缺苞箭竹的生物量分配格局有显著影响.     

中国东北羊草草原生长季内产量生态模拟及信息参数应用

通过对中国北方羊草草原生物量动态、生物量垂直空间格局及其与环境因子相互关系等主要产量生态数量特征的模拟与内在相关性的研究 ,结果表明 ,草地地上生物量的生长规律呈“单峰”型 ,最大地上生物量出现在 8月 5日 ,其值为1 97.3g· m- 2 干物质 ,而后下降 ;在达到峰值前 ,符合 logistic模型 ,进一步分析模型有关特征值获得了草地有效管理期为返青后的第 73天到第 1 1 9天等十分重要的产量生态信息参数。生长季内地上生物量动态与前一个月的平均气温 ( R=0 .82 87)和积累降雨量 ( R=0 .8932 )均呈极显著正相关 ,这是实施科学水肥管理的重要参数 ;而地上部生物量最大绝对增长速率 ( AGR)出现在 6月 2 0日至 7月 5日 ,平均为 3.35 33g· m- 2 · d- 1干物质 ;而地上部生物量最大相对增长速率( RGR)出现在 5月 2 0日至 6月 5日 ,平均为 0 .0 6 6 2 g· g- 1· d- 1干物质 ;在生长后期绝对增长速率和相对增长速率均出现负值 ,这表明地上部生物量的生长效率在生长初期最高。地上生物量垂直空间格局由下向上呈幂函数变化 ,其模型为 :Bn=a Xb,其中 93%的产量集中在 4 0 cm以下 ,这对不同的家畜的选择利用与刈割利用提供了依据 ;不同种群对草原牧草产量形成的作用是不同的 ,羊草种群对草原牧草产量形成的正向     

松嫩平原羊草草原凋落物层群落学作用的研究

 植物的萌发数量与凋落物量呈抛物线型,峰值出现在200g·m-2处,凋落物对植物萌发影响主要是通过影响地表温度和土壤水分而起作用。群落的物种数随着凋落物量增加而增加,峰值出现在800g·m-2处,种饱和度达14种·m-2,峰值后略有下降。群落优势种羊草(Aneurolepidium chinense)的密度、平均高度、盖度和地上生物量随凋落物量的变化趋势基本相同,峰值出现在600g·m-2左右。凋落物层对群落的演替动态有一定的影响,凋落物量相近的样地差异较小,随着凋落物量的增加,群落间差异越来越大。群落地上和地下生物量随凋落物量的变化呈单峰曲线,地上生物量峰值出现在600g·m-2处,地下生物量出现在700g·m-2处,地下生物量/地上生物量值随凋落物量变化呈V字型,最小值出现在550g·m-2左右。     

放牧对草原生态系统地下生产力及生物量的影响

放牧作为一种人类活动的干扰因子,主要通过动物的采食、践踏及其排泄物的输入对草原生态系统产生影响,这些影响直接作用于草原生态系统的地上部分和土壤,从而影响草原生态系统的物质生产和分配,进而影响到地下生产力和生物量.以蒙古克氏针茅 Stipakrylovii -冷蒿 Artemisiafrigida 草原为研究对象,对自由放牧区和围栏禁牧封育区草原生态系统地下生产力、生物量进行了比较研究.结果表明:自由放牧区草原生态系统地下生产力为147.6g·m-2·y-1,围栏禁牧封育区地下生产力达187.3g·m-2·y-1,二者地下生产力差异显著 α=0.05 ,说明封育保护可以提高过牧草原生态系统的地下生产力.地下生物量在自由放牧区为2032.6g·m-2,其中活地下生物量占54.9%,死地下生物量占45.1%;在围栏禁牧封育区平均为2071.8g·m-2,其中活地下生物量占56.4%,死地下生物量占43.6%,两者没有明显差异.地下生物量在土壤中垂直分布规律在两个试验区均表现为自地表向下呈指数函数减小,主要集中分布在0～30cm的土层.     

广西黄冕林场次生常绿阔叶林生物量及净第一性生产力

应用相对生长法和样方收获法,测定了广西黄冕林场天然次生常绿阔叶林的地上、地下生物量及林分净第一性生产力．阔叶林总生物量为99．96t·hm^-2,其中地上部分占69．41％,地下部分(根系)占30．59％．林分叶面积指数为6．50．全林净第一性生产力为24．65t·hm^-2·年^-1,其中地上部分占44．54％。根系占55．46％．     

青藏高原高寒草甸生物量动态变化及与环境因子的关系——基于模拟增温实验

以青藏高原高寒草甸为研究区,设置模拟增温实验样地,于2010年开始持续增温,2012和2013年调查植被地上-地下生物量,探讨气候变暖背景下高寒草甸生物量的动态变化及其与环境因子的关系。结果表明:(1)增温处理下地上-地下生物量与根冠比的中值和平均值大于对照,其中地下生物量(变异系数为0.30)的增加幅度大于地上生物量(变异系数为0.27),根冠比的变异系数(0.33)大于地上-地下生物量,这表明增温可导致高寒草甸植被生物量分配出现差异。(2)地上-地下生物量呈极显著的幂指数函数关系(R~2=0.147,P0.001),表现为异速生长,但在增温处理下异速生长出现减缓(R~2=0.102,P0.05)。(3)地上生物量受深层土壤水分和浅层土壤温度影响较大,地下生物量受深层土壤水分和深层土壤温度影响较大;土壤温度对地上-地下生物量的影响强于土壤水分,表现为20 cm深度土壤温度对地上生物量(R=0.582,P0.01)和根冠比(R=-0.238,P0.05)影响较大,60 cm深度土壤温度对地下生物量影响较大(R=0.388,P0.01),100 cm深度土壤水分对地上生物量(R=0.423,P0.01)和地下生物量(R=0.245,P0.05)影响较大,这说明增温导致浅层土壤温度对生物量分配产生影响,使生物量更多分配到地上部分,而冻土融化致使深层土壤水分对生物量产生影响。     

马尾松-阔叶树混交异龄林生物量与生产力分配格局

在25年生的马尾松林下分别套种1年生火力楠、闽粤栲、苦槠、格氏栲、青栲和拉氏栲幼苗,经过16a的培育后形成了郁闭的针阔混交异龄林。应用分层平均标准木收获法,建立相对生长方程,对上述6种混交林及马尾松纯林的生物量与生产力分配格局进行了研究。6个混交林的林木总生物量分别为216·41、260·06、221·92、221·65、246·13t/hm2及201·04t/hm2,而马尾松纯林的生物量为204·37t/hm2;其中地上部分占81·4%~83·7%,林分之间差异较小。在混交林中,处于主林层的马尾松生物量占林分总生物量的比例为73·5%~85·4%。在各林分生物量组成中,干材生物量最大,占总生物量的56·4%~64·8%,其它组分所占的比例依次为根(16·3%~18·6%)>枝(9·0%~16·9%)>皮(4·9%~7·3%)>叶(1·1%~4·3%)。生物量的空间结构在马尾松纯林和混交林之间存在明显差异,混交林中0~9m高度的生物量分配比例(67·1%)明显大于马尾松纯林(53·7%);混交林中,在2~3m高度就出现了枝、叶的分布,而马尾松纯林中则出现在13~14m。混交林中,阔叶树根系的生物量主要集中于0~40cm土层,占根系总生物量的74%~99%,60cm以下土层则根系分布很少,而马尾松的根系则主要分布于土壤表层(0~20cm)和60cm以下土层,分别占总生物量的26%和49%。各混交林分的净初级生产力为10·60~15·25t/(hm2·a),而马尾松纯林的生产力仅7·34t/(hm2·a)。林分净初级生产力(NPP)与光合器官/地上部分生物量比(X1)、细根生物量/地下部分生物量比(X2)存在显著的非线形关系:NPP=5·5745+1·1985X1+2·6479X22。在所研究的林分中,细根(d<2mm)生物量占林分总生物量的平均比例为0·2%,但细根生产力占林分净生产力的平均比达2·9%。     

沙打旺生物量及营养物质形成规律的研究

沙打旺种群生长期地上部生物量、营养物质产量呈单峰曲线。各器官生物量及营养物质的高峰期不一致,地上部生物量在9月上旬(花期)达最大值;其中茎杆量峰值在花期以后;叶量峰值在花期以前。粗蛋白,粗脂肪产量高峰在生物量高峰前,分别为166g／m2,29g／m2;粗纤维、无氮浸出物产量高峰在生物量高峰后,达591g／m2、663g／m2。沙打旺生物量形成过程中土壤水分逐渐亏缺。从返青到生物量高峰,地上部生物量与根区3m土层贮水量呈显著负相关(r=-0.7726**)。沙打旺绝对生长速度为一单峰曲线,在7月上旬达最大值(14.9g／m2·d)：净同化率在返青后有一短暂上升期;相对生长速度持续下降。不同器官在不同生长发育阶段营养成份含量及其积累速度显著不同。     

锡林河流域一个原生草原群落的碳素平衡研究

野外调查与历史资料相结合,对内蒙古锡林河流域一个永久试验样地内的羊草( Leymus chinensis (Trin.) Tzvel.)草原群落(原生草原群落)的碳素贮量、主要流量和周转速度等进行了估计.结果表明:1)该群落中地上部净初级生产的碳素固定量的多年平均值为79.8 g C*m-2*a-1,根系碳素输入量的多年平均值为311.9 g C*m-2*a-1,碳素输入总量为391.7 g C*m-2*a-1; 2)土壤净呼吸量为346.9 g C*m-2*a-1,动物(昆虫)采食量14.7 g C*m-2*a-1,地上立枯阶段的淋溶与光化学分解损失为3.2 g C*m-2*a-1,碳素输出总量为364.8 g C*m-2*a-1; 3)该群落中碳素输入略大于输出,净积累速率为26.9 g C*m-2*a-1,0-30 cm土壤中的碳素周转速率为6.2%,周转时间为16年.     

Nutrient Cycling in Hampsfell Bracken Grassland Ecosystem,England

The nutrient flow in bracken stands during year showed an inerement of nutrients in standing crop from winter to autumn, reabsorbing the nutrients by plants from soil. In autumn the senescence of live fronds results in a loss of nutrients to standing dead and the nutrients in some below ground standing crop is lost to dead rhizomes. Annual uptakes were estimated to be 17.6 g/m2 potassium, 16.4 g/m2 nitrogen, 12.8 g/m2 calcium, 3.14 g/m2 manganese, 2.47 g/m2 iron, 2.12 g/m2 phosphorus. Compared the annual uptake of elements by bracken with nutrient budget in soil, the efficiency of elements absorbed from soil varied from 0.012 for nitrogen to 1.36 for iron.     

Spatial distribution and short-term changes of benthic macrofauna in Lake Balaton (Hungary)

Spatial and short-term changes in the composition and density of the macrobenthic fauna were studied in Lake Balaton, a large shallow lake in Central Europe (Hungary). Spatial differences were examined along five transects and short-term changes at two stations of different trophic state. The macrobenthos consisted almost exclusively of Tubificidae and Chironomidae of the species Chironomus gr. plumosus, Procladius choreus, Tanypus punctipennis, Microchironomus tener and Cladotanytarsus sp. The Oligochaeta biomass showed a significant short-term decrease from 1995 to 1998, and their average biomass proved to be 0.86 and 0.79 g WFW (wet formalin weight) m-2 in 1996 and 1997, respectively. Chironomidae showed significant spatial and short-term differences following variations in primary production. Higher primary production resulted in higher biomass (up to 153.4 g WFW m-2 and 9785 ind. m-2 in 1995) of Chironomus-Procladius community, while lower primary production resulted in a very low biomass and abundance of the predatory Procladius-Tanypus-Microchironomus community (average: 3.16 g WFW m-2 and 1311 ind. m-2 in 1997). As compared to other lakes of similar climatic conditions, the total production of oligohaetes and chironomids proved to be very low in 1996 and 1997 (49.2 and 54.1 KJ m-2 yr-1, respectively). The 90% of the average chironomid production of Lake Balaton in 1996 and 1997 belonged to Ch. gr. plumosus (5.63 and 5.13 g m-2 yr-1), P. choreus (4.3 and 3.47 g m-2 yr-1) and T. punctipennis (0.27 and 2.21 g m-2 yr-1). This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

The morphology of bracken (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn) in the North York Moors—a comparison of the mature stand and the interface with heather (Calluna vulgaris (L.) Hull) 1. The fronds

The encroachment of bracken (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn) into areas previously dominated by heather represents a threat to the ecology, agricultural economy and landscape value of many UK upland areas, including the moorland of the North York Moors National Park. The morphology of bracken, within a mature stand and at several bracken-heather interfaces, has been studied at a number of sites within the National Park. Differences have been found in the frond growth of bracken in a mature stand, at stationary stand margins, and at advancing stand margins where bracken is encroaching into heather. Frequency of fronds present on bracken rhizome growing at a stationary stand margin close to the interface with heather (1–2 m behind the boundary) are approximately the same as those found within a mature stand. At advancing margins (again 1–2 m behind the boundary), maximum frond densities were often found to exceed those present in either a mature stand or at a stationary margin. Frond numbers decline rapidly at the stand margins as distance from the stand increases. This is especially true where the front is stationary and bracken is not encroaching into heather at a significant rate. Maximum frond heights in a mature stand consistently exceed those at stand margins (even 1–2 m into the stand) and are greater at stationary margins than at advancing margins. Outlying fronds at the edges of bracken stands are generally present in greater numbers, and further into the area dominated by heather, where the margin is advancing. Heights of outlying fronds fall as distance from the bracken stand increases, as does stipe length. Fronds at the edges of bracken stands emerge each spring before those further into the stand and are therefore particularly vulnerable to frost damage. Outlying fronds are not, however, the first to emerge. Early emerging fronds reach their maximum height and eventually become senescent before later emerging fronds. Whilst most fronds emerge before the end of June a few fronds continue to emerge throughout the summer. Frond densities close to the edges of bracken stands (1–2 m into the stand) are comparable to those in a mature stand. At advancing stand margins frond densities generally exceed those in a mature stand, suggesting that a large number of potential entry points for foliage-applied herbicides are available for bracken control at the stand margins. The ratio of potential uptake points to biomass of rhizome is also greatest at the edges of the stand, and the canopy 1–2 m into the stand is usually almost completely closed. It is possible therefore, the efficacy of herbicides could be improved by the use of small scale applications, using tractors or hand-held sprayers, close to the margins of bracken stands.     

Seasonal variation in the biomass and agar yield from Gracilaria cervicornis and Hydropuntia cornea from Brazil

Seasonality of biomass and agar yield from two agarophytes (G. cervicornis and H. cornea) was determined. The biomass from G. cervicornis was higher (390 g m-2) during the dry season and lower during the rainy season (129 g m-2). The data analysis for G. cervicornis revealed a significant seasonal variation (P < 0.05). H. cornea did not show a clear seasonal variation and was present only from March to August. The peak in biomass for this species was recorded in April (383 g m-2) and was significantly different from the other months (P < 0.05). The agar yield for G. cervicornis varied from 11% to 20%, with generally higher values recorded during the dry season. The agar yield showed a highly significant variation (P < 0.001). Agar yield from H. cornea ranged from 29% to 41%, with a peak recorded in June. The results above indicate that H. cornea can be considered a good candidate for commercial use.     

西双版纳热带人工雨林生物量及净第一性生产力的研究

通过标准木法和收获法研究分析了西双版纳热带人工模拟雨林的生物量及净第一性生产力。结果表明,林分总生物量约为390.4t·hm^-2,其中乔木层生物量达362.5t·hm^-2,占总生物量的92.8%,灌木层生物量为19.3t·hm^-2,占4.9%,层间植物9包括附生植物）的生物量为3.6t·hm^-2,草本层生物量为5.0t·hm^-2,分别占1.3%和0.9%。林分净第一性生产力为2227.3g.m^-2.年^-1,其中乔木层的净生产力为1553.5g·m^-2.年^-1,占整个林分净生产力的69.7%,灌木层、草本层及层间植物分别仅占26.9%、2.4%和1.0%,其器官分配比例以茎最高,0达42.0%;其次为叶,占30.2%;枝占13.5%。叶面积指数为7.061。同时建立了林分优势种及乔木层各器官生物量的优化回归模型。     

基于遥感和地面数据的景观尺度生态系统生产力的模拟

描述了一个反映系统碳循环和水循环的景观尺度生态系统生产力过程模型(EPPML)．该模型以遥感图像作为数据源,从中获取影响植被生产力的重要变量——叶面积指数(LAI);主要对景观尺度生态系统的净初级生产力(NPP)和蒸散量的空间分布格局和时间动态进行模拟;用地理信息系统(GIS)手段对空间数据进行处理、分析和显示,从而实现将植物生理生态研究的结果从小尺度向中尺度进行拓展和转换．本研究用EPPML对1995年长白山自然保护区的植被生产力进行了模拟,结果表明,EPPML可以比较准确地模拟该保护区主要植被的NPP．NPP的模拟值年均为0．680kgC·m^-2,变幅为0．105—1．241kgC·m^-2(82.1％),其中阔叶红松林的年NPP最高(1．084kgC·m^-2)．NPP年总量为1．332×10^6tC,以阔叶红松林和云冷杉林最高,分别为0．540×10^6tC和0．428×10^6tC．NPP的季节变化呈明显的单峰型,7月最大(6．13gC·m^2·d^-1)．NPP在夏季积累最多(0．465kgC·m^-2),春季次之,冬季最少。     

锡林河流域一个放牧羊草群落中碳素平衡的初步估计

 野外调查与历史资料相结合,对内蒙古锡林河流域一个放牧羊草（Leymus chinensis）草原群落的碳素贮量、主要流量和周转速度等进行了估计,在此基础上对放牧情况下该群落的碳素收支进行了概算。结果表明：1）该群落中地上部净初级生产固碳量的两年平均值为78.2 gC·m－2·a－1, 根系碳素输入量的平均值为322.5 gC·m－2·a－1, 碳素输入总量为400.7 gC·m－2·a－1; 2）土壤净呼吸量为343.7 gC·m－2·a－1,家畜采食量为49.7 gC·m－2·a－1,动物（昆虫）采食量为14.7 gC·m－2·a－1,地上立枯阶段的淋溶与光化学分解损失为3.2 gC·m－2·a－1,碳素输出总量为411.3 gC·m－2·a－1; 3）该群落中碳素输出略大于输入,净释放速率为10.6 gC·m－2·a－1,0～30 cm土壤中的碳素周转速率为6.2%,周转时间为16年。     

羊草种群地上部生物量形成规律的探讨

本文从种群生态的水平研究了中国东北草原的主要优势植物——羊草种群地上部生物量的若干形成规律。羊草种群每年从4月初返青,其地上部生物量的相对增长速率在抽穗前(5月中旬一下旬)最快,达0.1142克／克／天,绝对增长速率在盛花期(6月中旬一下旬)最快,达7.46克／米2／天。前者决定于羊草的自身发育节律,后者受生长季内的气温和降水的约制。羊草种群总生物量的变化曲线呈单峰形式,峰值出现在8月中旬,达305克／米2。继后,生物量逐渐下降至10月中旬地上部全部枯死。据观测,影响羊草种群地上部总生物量的限制因素是：生长季前期(4一7月)的降水量。羊草种群地上部总生物量峰值的高低,依赖同化器官生物量的增长,总生物量与同化器官生物量的增长呈强正相关(r=0.9472**)。