旱地农田不同耕作系统的能量/碳平衡

摘要：加强农田土壤保持耕作管理,科学认识和调控农田耕作系统能流碳流,提高农业生态系统固碳减排能力,对于减缓农业对全球温室效应的贡献具有重要意义。本研究以北方半湿润偏旱区山西寿阳旱作春玉米土壤保持耕作试验研究为基础,利用田间定位观测数据、辅助能投入参数,土壤呼吸田间原位测定,以及农业生态系统能量/碳平衡分析及碳循环过程模拟方法,综合分析和比较不同耕作（CT传统、RT少耕和NT免耕）系统能量/碳平衡及能-碳关联影响。与CT比较,采用RT和NT措施下工业能耗CO2-C损失降低约4%—12%（相当11—35 kg CO2-C?hm-2?a-1）。在RT和NT系统下耗能系数可降低约6%—10%,能量生产效率可提高约7%—12%。2006—2007年由田间原位测定土壤呼吸CO2-C释放通量估算,在玉米休闲期（尤其是秋耕处理后）,NT条件下土壤呼吸速率一般为最低（NT NT（2005380）>CT（1987375）。不同耕作下的玉米籽粒产量与生育期土壤呼吸通量趋势基本吻合,如2006-2007年玉米产量（kg?hm-2?a-1）平均为,RT（5614268）>NT（5533564）>CT（5487278）。玉米籽粒产量与生育期土壤呼吸通量之间呈密切相关（R2=0.88）。本研究结果得出,RT和NT对农田耕作系统的影响呈碳汇效应,且一般为NT >RT;而CT处理表现为碳源。RT和NT通过增加土壤碳投入是维持和提高土壤有机碳的有效途径。     

湖南烟区土壤交换性钙、镁含量及对烤烟品质的影响

分析了湖南烟区主要土壤类型交换性钙、镁元素含量状况及其对烟叶品质的影响,结果表明:(1)土壤交换性钙、镁含量在不同土壤类型间存在显著性差异,交换性钙含量平均为8.87cmol/kg,以红壤含量最高;交换性镁含量平均为1.16cmol/kg,以黄棕壤含量最高;交换性钙镁比值大小依次为:红壤(11.74)>水稻土(10.25)>黄壤(6.84)>黄棕壤(6.14),在烟叶实际生产中,应重视镁肥在红壤和水稻土中的施用;(2)烟叶钙含量偏高(21.93g/kg±4.37g/kg),烟叶镁含量偏低(2.52g/kg±1.26g/kg),两者均存在广泛的变异性;(3)整体来看,烟叶钙含量随土壤中交换性钙含量的升高和镁含量的降低而显著升高;烟叶镁含量随土壤交换性镁含量的升高而升高,与土壤交换性钙含量的相关性不显著;(4)典型相关分析表明,土壤中交换性镁含量的降低可能引起烟叶钾含量的提高,从而使得烟叶钾素和镁素含量达到较好的平衡;(5)土壤交换性钙、镁含量与烟叶其它化学成分指标的相关分析表明,土壤交换性钙有利于烟株对硼和氯素的吸收,对氮、锌和锰素的吸收则有显著的抑制作用;而土壤交换性镁有利于烟叶总糖、硼素和锰素的积累,对氮、磷、铁和锌素的吸收具有显著的抑制作用。     

藏东南大气氮湿沉降动态变化——以林芝观测点为例

利用量雨器和湿沉降收集仪在藏东南通过2a的试验, 研究了该区大气氮素沉降的浓度、沉降量以及季节变化规律.结果表明:藏东南大气氮素湿沉降(无机氮)为1.33～3.05 kg/ (hm2·a),平均值为2.36 kg/ (hm2·a),降水中铵态氮和硝态氮的平均浓度分别为0.36 mg/L和0.10 mg/L ,NH+4-N/ NO-3-N接近4 .各形态氮月均浓度之间差别较大,具有明显的季节性,其中NH+4-N月均浓度动态变化明显,5、6、7月份浓度较高(＞0.5 mg/L),NO-3-N 12月份浓度(0.49 mg/L)为全年最高;氮浓度的季节变化,以春冬较高,夏秋季较低,离散程度以春季最大.降水量与各形态氮沉降呈一定幂型负相关,相关系数为0.705,0.641,分别达到0.006 (NH+4-N)和0.019(NO-3-N)的显著水平.氮月沉降以5～6月份最高,占全年的32.3%;氮季沉降以夏季所占比例最高,约占50%,冬季最低(2%～3%).     

基于SD的生态安全指标阈值的确定及应用——以上海崇明岛为例

结合区域复合生态系统的特点,建立由经济、人口、资源、环境和生态5个子系统71个参数构成的上海崇明岛区域生态安全的系统动力学模型,并以变量"净GDP"为参考依据,通过情景仿真进行生态安全趋势分析和方案比较,确定生态安全的指标阈值;通过系统模拟对阈值进行验证,认为阈值在反映系统动态发展趋势上,是一定发展模式下的生态安全的特征参照系。这一尝试克服了目前生态安全指标阈值的研究中以参照法为主的静态性缺憾。将确定的阈值应用于崇明岛生态安全的评价和因子分析中,发现由于崇明岛生态岛的定位和生态保障措施的实施,近几年生态安全综合得分呈现逐步提高的特点,但目前(2007年)得分为0.523,仍处于中等水平;并以阈值为标准的因子检验发现各主要安全因子差异较大,主要的制约因子主要体现为环境治污水平和能源利用等方面。     

中国东部亚热带青冈种群叶片的生态解剖

运用生态解剖学的方法对我国亚热带东部分布的１０个青冈种群叶片的解剖特征进行了比较分析,结果如下：①青冈叶片结构在种群间存在着广泛的差异,这种差异是青冈适应不同环境条件的结构基础。青冈叶片各部分结构特征在种群间的变化不晃同步的,变异系数（ＣＶ）在６．０％～２０．５％之间;变异幅度最大的是栅栏组织和上角质膜厚度,最小的是下表皮厚度。②相关分析表明,温度和降雨是影响青冈叶片地理变异的主导因子,其中温度、     

南亚热带3种阔叶树种人工幼龄纯林及其混交林碳贮量比较

如何通过优化造林模式来提高人工林生态系统碳贮量已受到广泛关注。以南亚热带8年生格木(Erythrophleum fordii)纯林(PE)、红锥(Castanopsis hystrix)纯林(PC)、米老排(Mytilaria laosensis)纯林(PM)及格木×红锥×米老排混交林(MECM)生态系统为研究对象,对其碳贮量及其分配特征进行了比较研究。结果表明:格木、红锥和米老排不同器官平均碳含量分别为512.4—561.7 g/kg,474.2—553.4 g/kg和512.8—556.3 g/kg。相同树种不同器官之间碳含量差异显著(P0.05)。各器官碳含量的平均值大小顺序为格木(539.3 g/kg)米老排(532.7 g/kg)红锥(515.3 g/kg)。不同林分间,灌木层、草本层和凋落物层碳含量均以米老排纯林最高,混交林(MECM)居次,红锥纯林和格木纯林最低;不同林分之间的土壤碳含量差异显著(P0.05),0—10cm,10—30cm,30—50cm和50—100cm土壤碳含量均以米老排纯林最高,红锥纯林居次,格木纯林和混交林(MECM)土壤碳含量最低。生态系统碳贮量大小顺序为米老排(308.0 t/hm2)混交林(182.8 t/hm2)红锥纯林(180.2 t/hm2)格木纯林(135.2 t/hm2),相同组分不同林分间以及相同林分的不同组分间均存在显著差异(P0.05),但混交林与红锥纯林间碳贮量总量无显著差异(P0.05)。造林模式对人工林碳贮量及其分配有显著影响,营建混交林有利于红锥和格木地上碳的累积,不利于土壤碳的固定,而营建纯林既有利于米老排生物量碳的吸收,也有利于土壤碳的固定。因而,对碳汇林造林模式的选择,应根据树种固碳特性而定。     

河南封丘县域农田土壤固碳速率空间变异特征及其影响因素

农田土壤固碳速率是评价土壤固碳效应和潜力的重要指标,精确估算区域农田土壤固碳速率对土壤地力及环境效应均具有重要意义.本研究选取黄淮海平原典型潮土区河南省封丘县为研究区域,按照土壤利用-土壤类型联合单元布点法,于2011年采集了70个耕层土样,测定了土壤有机碳含量、机械组成、容重、pH,并与全国第二次土壤普查(1981年)数据进行对比分析,结合地统计方法和GIS技术研究了该地区近30年农田土壤固碳速率的空间变异特征,利用显著性检验、回归分析、方差分析等方法定量分析了该区域农田土壤固碳速率的影响因素.结果表明: 近30年封丘县域土壤固碳速率平均值为0.33 t C·hm^-2·a^-1,变异系数为74%,属于中等变异性;土壤固碳速率的变化在东西方向上表现为西高东低、中部高南北低,呈片状分布,区域结构性因素是引起农田土壤固碳速率空间分布差异的主导因素,如土壤类型、机械组成、容重、pH,可解释空间变异的59.5%,其次是随机性因素,如秸秆还田量、施肥量,可解释空间变异的40.5%.     

西藏高山草原AM真菌生态分布

对西藏高原37种草地植物(建群种或常见种)70个带根土样的AM真菌进行了研究.结果表明:1)在所分离到的5属35种AM真菌中,球囊霉属、无梗囊霉属、盾巨孢囊霉属真菌分别为18、9、6种,内养囊霉属、类球囊霉属各1种.其中,藏南、藏北草原AM真菌分别为4属23种、4属22种,Shannon指数分别为2.31和2.75,但藏北草原AM真菌孢子密度、种的丰度显著高于藏南.2)不同生态区域AM真菌呈共有种较少、特有种较多、优势种差异较大的分布特征.3)高寒草原、山地草甸、高寒草甸草原AM真菌Shannon指数分别为1.91、1.83、1.80,呈严重退化态势的温性草原仅为1.64;海拔4000～4600 m地带,种的丰度最高,海拔4600～5220 m 地带,真菌Shannon指数和物种均匀度最高,分别为2.42和0.79;4)球-囊霉属真菌在不同海拔段均为优势属,但在海拔＜4000 m地带相对多度较高;无梗囊霉属主要分布于海拔＞4000 m地带;盾巨孢囊霉属主要分布于海拔3500～5220 m地带;类球囊霉属主要见于海拔4000～5220 m的藏北高寒草甸草原,少量见于高寒草原环境;内养囊霉属仅见于海拔3500～3700 m的藏南温性草原.     

非损伤微测技术在植物根系生长发育研究中的应用

进出组织和细胞的无机离子的运输对植物生命极为重要。膜片钳和荧光成像等传统方法技术要求高、设备要求先进且测得的数据很难直接用于样品植株上。"非损伤微测技术"因其具有非损伤性、高的时空分辨率的特点,使其可以在不破坏样品的前提下测到样品的生理特征和生命活动规律,测得的数据生理真实性高,可以直接应用于样品植株上。文章较详细地介绍了运用非损伤微测技术,尤其是用于测量离子流的SIET技术和MIFE技术,及其在测量植物根部净离子流量以研究植物根系生长发育的一些报告。     

扎龙湿地白鹤春季停歇地昼间行为时间分配及活动规律

在2004年4～5月,采用瞬时扫描取样法对扎龙国家级自然保护区林甸芦苇沼泽区的野生白鹤(Grusleucogeranus)在春季迁徙停歇地的昼间各种行为进行了研究。结果表明,在整个观察时期内白鹤各种行为具有较强的规律性,活动时间分配比例为:觅食31%、游走27%、静栖19%、警戒17%、修饰6%。白鹤觅食行为在一天中有两个高峰,分别为早晨和黄昏;游走行为基本上与觅食行为呈正相变化,并且几乎每个游走高峰及低潮相应地伴随着觅食的高峰和低潮;由于渔民清晨下苇塘收鱼和放牧,在5:30～6:30和6:30～7:30两个时间段警戒行为比例最高;静栖行为基本与游走及觅食行为呈负相关,对比发现,静栖行为比例低于觅食行为,与笼养鹤类的情况存在一定的差异,原因可能是食物丰富度影响了野生状态下行为的时间分配;修饰行为所占比例较小,是由于修饰行为是非主要行为,其发生是随机的。天气状况对白鹤数量变化有一定影响,阴雨和大风天气,白鹤数量明显减少,鹤群转移。与正常天气情况相比,阴雨和大风对白鹤觅食、静栖和游走行为时间分配影响显著(P阴雨=0·000<0·05,P大风=0·000<0·05),觅食时间缩短,游走行为减少,静栖时间变长。