亚热带人工针叶林叶绿素荧光参数日变化及其与植被生产力的关系

叶绿素荧光技术能够快速、灵敏、无损地测定植物光合功能对环境变化的响应,已成为当前植物光合能力测定的重要技术手段之一,但是探讨亚热带森林叶绿素荧光参数在不同季节日变化特征受环境因子影响的研究较少,更缺乏与植被生产力关系的研究。以亚热带人工针叶林为研究对象,利用2016年叶绿素荧光测量和涡度相关通量观测数据,分析了不同季节湿地松和马尾松叶片荧光参数实际光化学效率(Photochemical efficiency of PSⅡ,Φ_(PSⅡ))和非光化学淬灭(Non-photochemical quenching,NPQ)的日变化特征,并结合增强回归树等统计方法,定量化环境因子对其影响,最后探讨了荧光参数与总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)和光能利用率(Light use efficiency,LUE)的关系。结果表明,Φ_(PSⅡ)日变化总体上呈现"U型",早晚高午间低,而NPQ先升后降,午间达到峰值,与Φ_(PSⅡ)的日变化显著负相关。研究发现,光照是影响亚热带人工针叶林Φ_(PSⅡ)日变化最主要的环境因子,Φ_(PSⅡ)随着光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)的升高而降低,PAR对湿地松和马尾松叶片Φ_(PSⅡ)的相对贡献率分别为83.0%和51.1%。PAR对湿地松叶片NPQ日变化的相对贡献率也最高(77.2%),但马尾松的NPQ主要受叶片温度(Leaf temperature,T_(leaf))的影响(59.6%)。此外,GPP与Φ_(PSⅡ)显著负相关,而与NPQ有显著的正相关关系。LUE随着Φ_(PSⅡ)增长,但存在Φ_(PSⅡ)高而LUE低的情况,LUE与NPQ显著负相关,热耗散的比例越高,光能利用效率也相应降低。     

一维垂向非饱和土壤水分运动的数值模拟——以长白山北坡山地棕色针叶林土为例

以土壤水分运动基本方程为依据,根据长白山北坡山地棕色针叶林土的实际土壤层结构,建立了该地区一维垂向非饱和土壤水分运动数学模型,并推导了该模型的数值离散方程,编制了用于该模型数值模拟的计算程序.最后通过数值模拟对模型进行验证.结果表明,模拟值与实测值能够较好吻合.     

松嫩平原农牧交错区牧草资源特点及畜牧业发展

以长岭县为例,对松嫩平原农牧交错区的牧草资源分布格局、牧草资源承载力和利用现状等进行分析。结果表明：放牧系统（草地-林地-农田组成）提供的牧草资源已不能满足当地畜牧业对牧草资源的需求。草地承载力仅占当前实际载畜量的16．6％,草地-林地-农田放牧系统承载力为实际载畜量的47．3％;作物秸秆转化为牧草资源的潜力巨大。经估算,作物秸秆占总牧草资源的78．3％,是当前畜牧业对牧草资源需求量的2．4倍。当前,农牧交错区牧草资源的粗蛋白含量普遍偏低,不能完全满足动物生长的需要,制约了当地畜牧业发展。根据当地畜牧业现状、牧草资源潜力,提出：应合理利用草地-林地-农田3个放牧子系统所提供的牧草资源,充分利用其它牧草资源,如作物秸秆;有汁划地建立高产优质、富含粗蛋白的人工牧草基地,增加牧草粗蛋白含量,提高牲畜对牧草资源的利用效率（吸收率）;充分有效地利用各种牧草资源,减轻草地放牧压力,实现畜牧业可持续发展与生态保护的协调统一。     

长江江豚种群衰退机理研究进展

长江江豚（Neophocaena phocaenoides asiaeorientalis）是生活于我国长江中下游的一种独特的淡水小型鲸类,1996年被收录为IUCN濒危物种。在过去的三十年间,其种群数量呈快速下降趋势。数据显示,20世纪90年代以来,其种群下降速率约为每年6.3%。2006年考察发现长江干流中其种群数量少于1 200头,与15年前相比减少了50%以上。为了深入了解造成长江江豚种群快速衰退的机理,课题组从种群生态学、生物声学和种群遗传学三个方面开展研究工作。综述了该项目的研究进展,并对下一步的研究计划进行了展望。相关研究不仅能促进长江江豚保护生物学理论的发展,也有助于深化对白鱀豚衰退和灭绝过程的反思,并为其他长江水生生物资源的保护提供理论借鉴。     

底泥再悬浮对东湖水体初级生产力的影响

为研究底泥再悬浮对东湖初级生产力的影响, 通过模拟东湖通道施工导致的底泥再悬浮过程, 用原位黑白瓶法测量了水体初级生产力, 同步测定受试水体的光强、营养盐以及藻类叶绿素荧光活性, 结果表明, 随着再悬浮底泥含量的增加, 水体出现明显的光衰减现象, 光强显著降低(P0.05); 总氮总磷浓度升高; 藻类最大光化学效率(Fv/Fm)上升; 水体呼吸作用显著增强(P0.05), 总初级生产力与净初级生产力先增大后减小。与不含再悬浮底泥的对照组相比, 水体再悬浮底泥含量50100 g/L处理组具有较高的初级生产力; 相对其他处理组, 再悬浮底泥含量200 g/L处理组的初级生产力显著降低(P0.05), 且其净初级生产力为负值。研究结果表明, 在一定范围内的底泥再悬浮通过增加水体营养盐含量的方式提高水体初级生产力, 较大含量的再悬浮底泥则通过影响水体光强降低初级生产力, 该结果确认了东湖通道施工引起的底泥再悬浮对水域生态系统的影响, 值得引起关注和重视。     

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。     

江苏省湿地松人工林生物量的初步研究*

 对江苏省不同立地条件和不同年龄湿地松生物量研究结果表明：由于土壤、密度和抚管措施的影响,同龄林分生物量差异很大．总生物量从42.19—165.40t／ha,平均净生产量从3.58—13.78t／ha·a,净同化率从54.17—94.90g／m2·a。生物量的结构能反映出这些差异。不同器官生物量随年龄而积累的数量,垂直分布变异也很大,积累最多的是树干,其占总生物量的比例不断增加。叶、根、枝积累较少．在6、12、22和40年生时的枝叶指数分别是0.60、0.38、0.28和0.27;叶面积指数分别是9.37、     

Effects of fertilization and clipping on species diversity,productivity and their relationship in subalpine meadow

施肥和刈割分别对植物群落物种多样性和生产力有重要的影响。采用不同施肥水平和刈割频度, 研究了施肥和刈割对亚高山草甸植物群落物种多样性与生产力及其关系的影响。结果显示, 5年的施肥和刈割处理对群落地上生物量均有显著影响, 但对物种多样性影响不显著; 物种多样性与生产力之间的关系因施肥和刈割次数的不同而不同, 有负相关、二次函数关系和不相关等几种类型, 多数为不相关。此结果表明施肥和刈割并不总是一致性地影响群落物种多样性与生产力。因此, 不同施肥和刈割处理下的亚高山草甸植物群落生产力与物种多样性之间并没有确定的关系。     

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。     

放牧对贝加尔针茅草原群落植物多样性和生产力的影响

研究了不同放牧强度对贝加尔针茅草原群落植物多样性和生产力的影响。结果表明,在牧压梯度上,不同的植物表现出不同的生态适应对策,贝加尔针茅种群随着牧压的增加,种群株丛破碎化、小型化,羊草耐牧性较强,在中牧阶段生产力最高。群落初级生产力随着放牧强度的增加逐渐下降。较大的放牧压力下,群落中适口性差、耐牧的杂类草植物渐趋增加。而在更大的放牧压力下,群落逐步被耐牧的小丛生禾草、旱生小苔草、小灌木和灌木所替代。草地群落的稳定性随着放牧强度增加逐渐降低。放牧干扰对群落植物多样性和生产力及其稳定性的影响是不同步的,不对称的。植物群落初级生产力对放牧干扰的响应更迅速,变化更剧烈。