砾石对马尾松人工林土壤有机碳密度评估的影响

砾石(>2 mm)是估算土壤碳库的主要参数之一。为评估砾石对马尾松人工林土壤容重和有机碳密度的影响,本研究基于不同方法(剔除砾石前后)估算马尾松人工林分布区131个样地0～10、10～20和20～40 cm土层土壤容重和有机碳密度,并检验不同方法间的差异。结果表明：剔除砾石后各土层容重分别为0.58～1.57、0.60～1.67和0.59～1.75 g·cm^-3,显著低于剔除砾石前容重,砾石总体上将容重提高了6.5%～6.8%;剔除砾石前各土层土壤有机碳密度分别为8.93～65.97、7.63～59.08和8.79～94.53 t·hm^-2,高于剔除砾石后估算的土壤有机碳密度,忽视砾石总体上使土壤有机碳密度被高估4.9%～11.8%;随砾石含量增加,不同方法间土壤容重和有机碳密度的相对偏差增加,当砾石含量高于20%时,0～40 cm土层估算的土壤有机碳密度在忽视砾石与剔除砾石间差异显著,前者比后者高29.7%～47.4%。综上,砾石显著影响土壤容重和有机碳密度,推荐用剔除砾石容重且考虑砾石作为修正因子的方法来估算土壤有机碳密度(尤其是砾...     

外生菌根真菌对不同氮浓度下马尾松幼苗生长和光合特性的影响

为探究马尾松(Pinus massoniana Lamb.)在日益加剧的氮沉降背景下接种外生菌根真菌(Ectomycorrhizal fungi,EMF)后的生理响应规律和适应机制,以1年生马尾松幼苗为对象,通过模拟氮沉降增加(氮添加量分别为0、30、60、90 kg N·hm^-2·a^-1)和接种外生菌根真菌的方法,研究施氮和接菌对马尾松幼苗生长和光合特性的影响。结果显示：(1)在同一施氮浓度下,两种EMF均能促进马尾松幼苗的生长和光合作用,接种处理对株高、生长量、叶绿素b、P_n、G_s、C_i、T_r影响极显著,两种EMF在不同的施氮浓度下促生效果不同;(2)在一定的氮沉降范围内,氮素增加仍可以促进马尾松幼苗的生长,其径粗、地上部和地下部干质量随施氮浓度的升高呈递增趋势;(3)二者交互处理下,马尾松幼苗生长和光合各项指标均有所提高,其中株高、生长量和叶绿素b显著增加,说明施氮和接菌均能促进马尾松的生长。研究结果表明,在一定程度的氮沉降下接种EMF可以促进马尾松...     

基于AnnAGNPS模型的三峡库区黑沟小流域退耕还林生态服务价值

利用三峡库区黑沟小流域退耕还林工程实施前后监测资料,并基于AnnAGNPS模型获取该流域径流、土壤侵蚀和养分流失等数据,客观计量流域10种情景(A～J)生态服务物质量,进而估算各情景生态服务价值量.结果表明:退耕还林实施的10种情景中,流域生态服务物质量均发生了变化.情景B之径流、泥沙、总氮、总磷和有机碳的年输出量最高,分别为455 mm、56.8 t·hm-2、132 kg·hm-2、33 kg·hm-2和678 kg·hm-2,而情景J中上述指标最低,分别为303 mm、4.8 t·hm-2、75 kg·hm-2、18 kg·hm-2和383 kg·hm-2,分别下降了33.4%、91.5%、43.1%、45.4%和43.5%;退耕还林工程不同阶段流域生态服务价值也发生了变化,情景B最低,为225万元,情景J最高,为291万元,增加了29.3%.利用实地监测和模型输出的方法进行流域生态服务价值量的计量较为客观,避免了一些生态效益计算上的盲目性,但该方法所需数据量庞大,过程繁杂,限制了其推广应用.     

不同淹水时间下中华蚊母树光响应特征及其模型比较

本文模拟库区秋冬季淹水环境,利用Li-6400 XT便携式光合仪测定了淹水条件下2年生中华蚊母树的光响应曲线,并采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和直角双曲线修正模型3种数学模型进行拟合分析,以探讨不同模型对水淹胁迫下中华蚊母树的适用性以及最佳光合参数对水淹胁迫的适应规律.结果表明:非直角双曲线模型对正常水分生长和短期水淹下(水淹15 d)中华蚊母树光响应过程的拟合优于其他两种模型,而直角双曲线修正模型对长期水淹下(水淹30、45和60 d)中华蚊母树光响应过程的拟合更具优势.直角双曲线修正模型对光补偿点(LCP)、最大净光合速率(Pn max)和光饱和点(LSP)的拟合效果最佳,非直角双曲线模型对暗呼吸速率(Rd)的拟合效果最佳.水淹前期(30 d),中华蚊母树表观量子效率(Φ)、Pn max和LSP逐渐降低,而LCP和Rd逐渐升高,但随着水淹时间的继续增加,中华蚊母树逐渐对水淹产生了适应性,各项光合生理指标逐渐趋于稳定,说明中华蚊母树具有一定适应水淹环境的能力.     

北京市生态系统服务时空变化与权衡分析

了解城市生态系统服务的时空变化与权衡关系对区域可持续发展具有重要意义.本研究以北京市为对象,基于InVEST模型与RUSLE模型定量评估了北京市1984、1995、2005和2018年碳贮存、产水量与土壤保持3项生态系统服务的时空变化特征,并分析了不同生态系统服务间的权衡关系.结果表明:1984-2018年,北京市土地...     

不同营林措施对马尾松细根分解与养分释放的影响

细根(直径≤2 mm)是森林生态系统重要的碳库之一,其寿命短、代谢活性高,对外界环境变化十分敏感.了解不同营林措施对细根分解和养分释放的影响,对于合理开展森林经营管理具有重要意义.以三峡库区马尾松(Pinus massoniana)飞播林为对象,设置未择伐(NC)、除灌(SC)、伐除非马尾松(NPMC)和伐除优势马尾松(DPMC)等营林措施,在处理3年后,利用分解袋法研究不同营林措施对相同初始基质质量的马尾松细根分解和养分释放的影响.经过1年的分解,不同营林措施明显改变了土壤温湿度、土壤养分以及土壤微生物量碳氮,而对马尾松细根分解速率的影响不显著(P>0.05),细根分解速率与各环境因子间均无显著相关性.在分解过程中,各营林措施的细根C残留率逐渐降低,表现为DPMC>SC>NC>NPMC.N呈现先逐渐累积后释放的状态,P呈现释放-累积-释放的状态,且抚育择伐显著降低了P释放速率.短期来看,不同营林措施造成的林内环境因素变化不足以成为影响马尾松细根分解的主导因素,细根初始基质质量仍是影响细根分解的决定性因素.抚育择伐提高了细根C释放速率,降低了N和P元素的释放速率.     

卧龙竹类非结构性碳水化合物与叶氮含量对海拔的响应

山地由于海拔变化导致的环境因子显著差异,成为研究植物环境适应性及其对全球气候变化响应的理想区域。以卧龙自然保护区内油竹子(Fargesia angustissima Yi)与华西箭竹(Fargesia nitida(Mitford)Keng f.ex Yi)为对象,沿海拔梯度研究了两种竹子在各自海拔分布区间内组织非结构性碳水化合物(NSC)含量、比叶面积(SLA)、以及基于单位叶面积和单位叶质量的叶氮含量(Narea,Nmass)。除油竹子叶NSC,Narea和华西箭竹Nmass随海拔升高不发生变化外,两种竹子其它调查因子对海拔的响应均是非线性的,反映了环境因子随海拔的非线性变化。所有调查因子对海拔的响应均表现出明显的种间差别,这一结果除了种间生理生态特性差别的原因外,可能意味着两竹种对温度的敏感性不同。高海拔种(华西箭竹)比(中)低海拔种(油竹子)对全球气候暖化可能更加敏感。     

模拟干旱下凋落物输入对毛竹林土壤呼吸及温度敏感性的影响

在气候变化背景下,干旱频率和强度的增加将对森林生态系统的碳循环过程产生重要影响,掌握土壤呼吸及其敏感性对干旱的响应规律有助于评价土壤在碳收支过程中的源汇角色.本研究用顶棚法野外模拟毛竹林干旱下凋落物不变(LU)、添加(LA)、移除(LR)处理对土壤呼吸动态及其温度敏感性的影响和滞留效应.结果表明: 对照(自然降雨)和干旱条件下凋落物不变处理年均土壤呼吸速率分别为3.15和2.34 μmol·m^-2·s^-1.凋落物移除处理较凋落物添加处理对土壤呼吸的影响大,对照和干旱条件下凋落物移除处理较不变处理分别下降21.0%和20.9%,仅干旱条件下凋落物添加处理较不变处理增加5.3%;说明干旱条件下凋落物添加和移除处理对土壤呼吸的影响均较不变处理明显.干旱条件下土壤呼吸的温度敏感性较对照降低8.4%,凋落物添加处理和凋落物移除处理温度敏感性分别下降15.4%和7.6%.对照和干旱条件下18个月土壤碳累积排放量分别为7.35 和5.40 kg CO₂·m^-2,对照和干旱条件下凋落物添加处理较不变处理分别增加1.8%和10.7%,凋落物移除处理分别下降19.9%和18.0%.凋落物添加处理或移除处理对毛竹林土壤呼吸速率的影响呈非线性,因土壤水分的减少直接影响根系生长和微生物活性致使滞留效应明显,干旱条件下凋落物量对土壤碳排放的影响更明显,凋落物量的变化是气候变化背景下土壤碳排放不可忽视的影响因素.     

景观连接度的概念、度量及其应用

景观连接度是指景观促进或阻碍生物体或某种生态过程在源斑块间运动的程度,反映了景观的功能特征。景观连接度理论与方法是景观评价、管理和生态规划的重要基础,对于区域可持续发展和生物多样性保护等方面的研究都具有重要指导意义。综述了国内外近10a来有关景观连接度概念、度量方法及其生态学意义的最新进展,并探讨了景观连接度与景观要素间的关系及其潜在应用前景,以期为深入开展景观空间格局与生态过程间关系的研究与应用提供参考。     

三峡库区森林生态系统有机碳密度及碳储量

森林生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分,在减缓全球气候变化过程中发挥重要作用.基于104块样地调查和森林资源二类清查数据,运用GIS平台,对三峡库区森林生态系统有机碳密度及储量进行研究,结果表明:(1)三峡库区森林优势树种各器官的含碳率为44.59%～54.45%,森林凋落物含碳率为30.61%～42.73%,平均为36.38%;(2)三峡库区森林生态系统平均碳密度为117.68t · hm-2,低于我国森林平均水平;植被层碳密度平均为24.15 t · hm-2,其中常绿阔叶林植被层碳密度最高,达42.80 t · hm-2;枯落物层平均碳密度为2.74 t · hm-2,土壤有机碳密度平均为9.09 kg · m-2;(3)三峡库区森林生态系统总有机碳储量为286.14×106t,其中植被层碳储量为58.72×106t,凋落物碳储量为6.67×106t,土壤碳储量为220.74×106t;(4)三峡库区马尾松林分布面积最大,其总有机碳储量为77.24×106t,占三峡库区森林有机碳总储量的26.99%;在各森林类型中,马尾松林植被层、凋落物层和土壤层有机碳储量均最高,分别达到20.70 × 106t、2.66×106t和53.89×106t;(5)三峡库区森林有机碳密度呈现"东高西低"分布格局,巴东-秭归、巫山-巫溪、石柱-武隆及江津南部有机碳密度较高.在三峡库区提高森林质量、扩大森林面积是增强森林生态系统碳汇功能的有效途径.