生态系统水分利用效率研究进展

水分利用效率(WUE)是反映生态系统水碳循环相互关系的重要指标,开展生态系统水平WUE的时空变异性的研究有助于预测气候变化对生态系统水碳过程的影响.目前不同研究常常基于不同的算法估算生态系统WUE,一方面不同算法因包含了不同复杂程度的水过程而有着不同的内涵,另一方面各种算法又因包含了相同的核心过程而有着密切的联系.长期以来人们通过传统的生物量动态调查和生态系统水文过程的测定来估算生态系统的WUE,但该方法大大限制了在短时间尺度上对生态系统WUE进行分析,近年来发展起来的以涡度相关为代表的新技术的应用使得研究生态系统WUE在多个时空尺度上的变异特征取得了突破性的进展.生态系统WUE的主要影响因子与叶片尺度相似,主要有空气饱和水气压差(VPD)、土壤水分、大气CO2浓度、Ci/Ca等,另外,生态系统水分平衡特征也有着重要影响.比较分析表明,森林与草地生态系统WUE的日变化和季节变化存在显著的差异,同时森林和农田生态系统的WUE整体高于草地、荒漠和冻原.当前生态系统WUE的研究尚处于初始阶段,许多工作仍需深入开展,其中,多时间尺度以及生态系统间WUE的时空变异特征及机理的对比研究可能是未来工作的热点.     

中短轮伐期杨树纸浆林LAI及生物生产力的研究

研究了中短轮伐期杨树纸浆林ＬＡＩ的动态变化,ＬＡＩ与透光率的关系,林分的生物生产力及林分的经济生物量生产．结果表明,ＬＡＩ随林龄和密度的增大而递增,３个杨树无性系间是ＮＬ８０３５１＞Ｉ６９＞Ｉ７２;ＬＡＩ与透光率的关系可用Ｍ．Ｍｏｎｓｉ和Ｔ．Ｓａｅｋｉ修正的消光方程来描述,消光系数为０．８１８;林分地上部分年净生物生产力与ＬＡＩ密切相关,其关系可用指数函数来表达;４年生时,不同密度及不同无性系间林分的生物生产力、生物量分配模式存在较大差异,以１１１１株·ｈｍ－２林分的生产力最高,约为５００株·ｈｍ－２林分的１４倍．３个无性系中以ＮＬ８０３５１最高,Ｉ７２杨最低;林分地上部分干木质部、枝木质部及皮的干物质累积趋势可用Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程描述．４年生时,作为化学浆材的林分经济生物量是１１１１＞８３３＞６２５＞５００株·ｈｍ－２,作为磨木浆材的林分经济生物量是５００＞６２５＞８３３＞１１１１株·ｈｍ－２．无性系间均以ＮＬ８０３５１的林分经济生物量最高,Ｉ７２杨最低．     

柞蚕林生物生产力和干物质转化研究

柞蚕林生物生产力和干物质转化研究温达志,杨思河（中国科学院华南植物研究所,广州５１０６５０）（中国科学院沈阳应用生态研究所,１１００１５）姜波（辽宁省蚕业科学研究所,凤城１１８１０１）ＢｉｏｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄＤｒｙＭａｔｔｅｒＴｒａｎｓｆｅｒｏｆＴｕｓｓａｈ－ＦｅｅｄｉｎｇＯａｋＦｏｒｅｓｔ￥ＷｅｎＤａｚｈｉ（ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＩｎｓｔｉ－ｔｕｔｅｏｆＢｏｔａｎｙ,ＡｃａｄｅｍｉａＳｉｎｉｃａ,Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５０）,ＹａｎｇＳｉｈｅ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＥｃｏｌｏｇｙ,Ａ－ｃａｄｅｍｉａＳｉｎｉｃａ,Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００１５）,ＪｉａｎｇＢｏ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｅｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ,Ｆｅｎｇｃｈｅｎｇ,ＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ１１３１００）．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ,１９９３,１２（１）：５－１０．ＴｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔｕｄｙｄｅａｌｓｗｉｔｈｔｈｅｂｉｏｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｄｒｙｍａｔｔｅｒｔｒａｎｓｆｅｒｏｆＣｈｉｎｅｓｅＴｕｓｓａｈ－ｆｅｅｄｉｎｇｏａｋｆｏｒｅｓｔｉｎｈｉｌｌｙａｒｅａｏｆｅ     

模拟植物多样性的大尺度分布：从气候和生产力推知的一种可能性（英文）

 鉴于全球植被/生物群区在现状气候条件下已经被很好地模拟并在未来气候变化情景下得到很好的预测,人们有必要和急需模拟大尺度（区域、洲际至全球）植物多样性的分布格局。陆地生物圈模型的发展（从生物地理模型和生物地球化学模型到动态和耦合的植被模型）,气候-生物多样性相互关系和生产力-生物多样性相互关系研究成果的增多,以及基于现有生物多样性调查的全球生物多样性理论和经验制图的进步,加大了模拟大尺度植物多样性格局的可能性。本文的目的是：综述当前气候-生物多样性相互关系和生产力-生物多样性相互关系的主要研究成果以及大尺度     

中国潜在植被生产力的分布与模拟

利用中国植被净第一性生产力ＮＰＰ（ｎｅｔｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）的散点测量数据及中国一般气象站气候记录资料,并根据附近气象站数据进行地理位置相关插值,采用Ｐｅｎｍａｎ方法计算潜在蒸散,用Ｔｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅ的土壤水分处理方法,计算了ＮＰＰ测定位点的水分平衡。结果表明ＮＰＰ与生长季实际蒸散、总蒸散、潜在蒸散显著相关,与干燥度成负相关。从生长季的实际蒸散、干燥度指标两参数出发,建立了ＷＢＩＮＰＰ模型：ＮＰＰ＝２．５５·ＧＡＥ·ｅ－４．２０９２２－１．９６６５ＡＩ。该模型考虑了植被生产力形成机制,与ＮＰＰ实测值相关性高达０．８４２,高于国际上著名ＮＰＰ模型Ｍｉａｍｉ模型、ＴｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅＭｅｍｏｒｉａｌ模型和Ｃｈｉｋｕｇｏ模型（相关系数为０．６５５～０．７３２）。最后利用ＥＩＳ软件对全国潜在ＮＰＰ分布格局进行了分析,从东南到西北逐渐减少,最大值出现在海南和台湾,大于２２ｔ·ｈｍ－２·ａ－１,长江中下游地区１２～１６ｔ·ｈｍ－２·ａ－１,华北平原为８～１２ｔ·ｈｍ－２·ａ－１,东北地区为４～８ｔ·ｈｍ－２·ａ－１;草原地区为２ｔ·ｈｍ－２·ａ－１左右,干旱荒漠小于２ｔ·ｈｍ－２·ａ－１。     

大亚湾基础生物生产力及潜在渔业生产量评估

通过对大亚湾海域初级生产力及浮游动物次级生产力的现场调查数据,对该海域潜在渔业生产量及最大可持续渔获量进行了评估。结果表明,大亚湾春季及秋季初级生产力平均值分别为765.23 mgC.m-2.d-1和1786.33 mgC.m-2.d-1,浮游动物次级生产力春季及秋季平均值分别为175 mgC.m-2.d-1和679 mgC.m-2.d-1。采用Tait模式和Cushing模式估算的大亚湾潜在渔业产量分别为3.30万吨和4.78万吨。数据分析结果表明,基于基础生物生产力的评估方法很可能高估了该海区的实际渔业产量,这与基础生物群落结构的改变密切相关;高生物多样性及生态系统结构与功能的健康性是维持渔业资源产量与质量的重要基础。     

森林生态系统碳循环的基本概念和野外测定方法评述

全球气候变化与森林生态系统碳循环息息相关,定量评估森林碳收支是生态系统与全球变化研究的重要任务。30年来森林生态系统碳循环研究已经取得了长足的进展,但全球和区域森林碳收支仍然存在很大的不确定性。这一方面与森林生态系统本身的复杂性有关,另一方面也与具体研究方法有关。评述了森林生态系统碳循环的基本概念和主要野外测定方法,为我国森林生态系统碳循环研究提供可参考的方法论。从生态系统碳浓度、密度、通量、分配和周转5个方面回顾了碳循环相关概念,指出碳浓度和碳储量是对碳库的静态描述,而碳通量和碳周转是对碳库的动态描述。净初级生产力是测量最普遍的碳通量组分,但大多数情况下因忽略了一些细节而被系统低估。普遍使用的净生态系统生产力,由于没有包含非CO2形式的水文、气象和干扰过程产生的碳通量,通常情况下高于生态系统净碳累积速率。在详细介绍碳通量组分的基础上,改进了森林生态系统碳循环的概念模型。重点讨论了碳通量的3种地面实测方法:测树学方法、箱法和涡度协方差法,并指出了其注意事项和不确定性来源。针对当前碳循环研究的突出问题,建议从4个方面减小碳循环测定的不确定性:(1)恰当运用生物量方程估算乔木生物量;(2)尽可能全面测定生态系统碳组分;(3)给出碳通量估算值的不确定性;(4)多种途径交互验证。     

1999—2003年陕西省森林生态系统固碳释氧服务功能价值评估

基于陕西省森林生态系统的长期、连续定位观测,采用陕西省第6次森林资源清查数据,根据陕西省南北部气候差异显著的情况,采用森林在陕西南、北不同气候带下的实际生产力计算了森林生态系统固碳释氧的实物量。并采用市场价值法、费用代替法、替代工程法、Volume-derived biomass等方法估算森林生态系统固碳释氧服务功能的经济价值。结果表明:19992003年间,(1)陕西省北部森林生态系统年固碳量524.6×104t,年释氧量1404.6×104t,单位面积年固碳量1.364t/(hm.2a),单位面积年释氧量3.652t/(hm.2a)。(2)南部森林生态系统年固碳量1797×104t,年释氧量5918.9×104t,单位面积年固碳量3.459t/(hm.2a);南部单位面积年释氧量9.260t/(hm.2a)。陕西省南部森林生态功能明显优于北部森林。(3)从森林类型来看,林分单位面积生态功能最强,经济价值最大,疏林地的功能和价值则最小。(4)陕西省森林生态系统年固碳经济价值是328.27×108元,年释氧经济价值为732.35×108元,总价值1060.62×108元。(5)文中对陕西省优势树种固碳释氧功能的计算由于未能按照不同林龄分别计算,存在一定误差,需要进行更为深入、细致的研究。     

不同粗蛋白含量日粮对Beagle犬生产力的影响

用4种不同粗蛋白含量的日粮饲喂60条2～3岁Beagle犬种犬(♀48,♂12)和200条(♀,♂各半)1～8月龄生长犬,对种母犬2～3胎的主要繁殖性能和生长犬的生长性能(体重月平均增加)进行测定.结果 表明饲喂粗蛋白含量水平为28.6%的日粮,受试母犬表现出优良的繁殖性能:配怀率98.5%、平均产仔数6.3条/胎、仔犬成活率90.3%;1～8月龄生长Beagle犬饲喂粗蛋白含量水平为32.8%为最佳,平均月增重为1.41 kg.说明不同粗蛋白含量日粮对Beagle犬生产力有明显的影响.     

千烟洲马尾松人工林生态系统的碳循环模拟及模型参数的敏感性分析

应用改进后的碳水循环过程模型——景观尺度生态系统生产力过程模型(ecosystem productivity process model for landscape,EPPML)模拟了2003和2004年千烟洲马尾松人工林生态系统的碳循环过程,并对模型参数的敏感性进行了分析.结果表明:EPPML可用于模拟千烟洲马尾松人工林的碳循环过程,不仅总初级生产力(GPP)、生态系统净生产力(NEP)和生态系统总呼吸(Re)的年总值和季节变化与实测值十分吻合,而且也能反映极端天气对碳流的重要影响;千烟洲马尾松人工林生态系统具有较强的净碳吸收能力,但2003年生长最旺季的高温和重旱天气的耦合作用使其碳吸收能力明显低于2004年,2003和2004年平均NEP分别为481.8和516.6gC.m-2.a-1;马尾松生长初期的光照、生长旺期的干旱、生长末期的降水量是改变碳循环季节变化的关键气象条件;自养呼吸(Ra)与净初级生产力(NPP)的季节进程一致;异养呼吸(Rh)在年尺度上受土壤温度控制,而在月尺度上则受土壤含水量波动的影响;在生长季的丰水期,土壤含水量越大,Rh越小;而在生长季的枯水期,前两个月的降雨量越大,Rh也越大.EPPML参数中,25℃时的最大RuBP羧化速率(Vm25)、比叶面积(SLA)、最大叶N含量(LNm)、平均叶含N量(LN)、生物量与碳的转换率(C/B)对年NEP的影响最大;不同碳循环过程变量对敏感参数变化的响应也不尽相同,其中,Vm25和LN的增加能有效促进植物的碳吸收和呼吸;LN/LNm越小,对碳吸收和呼吸的抑制作用越强;C/B和SLA的增大会促进碳吸收,抑制呼吸.将全年区分为生长季与非生长季时得到的最敏感参数的结论与全年不尽相同.