森林凋落物分解重要影响因子及其研究进展

当前 ,森林凋落物分解被放在陆地生态系统碳平衡背景下进行研究 ,认识凋落物分解过程的影响因素和影响机理对理解地表碳平衡具有重要意义。凋落物在分解过程中 ,伴随有养分含量的变化 ,低品质凋落物在分解前期 (可达 2～ 3年 )会从环境中固定养分 ,特别是氮磷养分 ,而在后期则会释放出养分。凋落物本身的养分含量是影响分解速率的重要因素 ,高养分含量的凋落物分解快些 ,阔叶凋落物比针叶凋落物分解快些。有资料显示 ,在总分解率为2 9 4 %的构成中 ,理化因素、微生物因素与土壤动物因素对凋落物分解的贡献率分别为 7 2 %、8 0 %和 14 2 %。不同类型凋落物在分解过程中的土壤动物类群也不同 ,它也是造成凋落物分解速率不同的关键因素 ,通常阔叶树种凋落物分解过程中 ,会有更多的微节肢动物出现。CO2浓度升高将造成植物有机质含碳量与其它养分的比值升高 ,形成低品质的凋落物 ,从而间接影响凋落物分解速率 ,一般认为 ,全球CO2 浓度升高会加强土壤作为碳汇的功能。     

葡萄糖类似物甲基葡萄糖对表皮葡萄球菌生物被膜形成的影响及调节机制的研究

生物被膜(Biofilm)是条件致病菌表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)的主要致病因素,生物被膜的形成依赖多糖PIA的合成,PIA合成与细菌糖代谢相关。通过研究葡萄糖类似物甲基葡萄糖(MethylDglucoside,MG)对生物被膜的形成及相关基因表达的影响,考察生物被膜形成的调控机制并寻找抑制生物被膜形成的方法。甲基葡萄糖能抑制97337株生物被膜的形成,而且不同浓度的甲基葡萄糖对生物膜作用不同。甲基葡萄糖对97337株生物被膜形成的早期的粘附有较强的抑制作用;不同浓度的甲基葡萄糖处理后对ica和AtlE基因的mRNA表达水平影响不大,但能诱导agr基因的表达,这与甲基葡萄糖处理不同时间后的结果一致;而且甲基葡萄糖处理后97337的表面相关蛋白的组成明显改变。甲基葡萄糖对生物膜的抑制并不直接由于它对生长的抑制,它对细菌生长和生物被膜形成的抑制与其在细菌糖代谢中的竞争性相关;甲基葡萄糖能通过调控agr基因的表达改变细菌表面从而抑制97337的早期粘附和生物被膜的形成,但没有通过调控icaADBC、icaR的表达抑制生物膜的形成,可能与其对合成PIA相关糖基转移酶的竞争性抑制相关。     

中亚热带东部三种主要木本群落土壤呼吸的研究

研究中亚热带东部青冈（Ｑｕｅｒｃｕｓｇｌａｕｃａ）常绿阔叶林、毛竹（Ｐｈｙｌｏｓｔａｃｈｙｓｐｕｂｅｓｃｅｎｓ）林和茶（Ｃａｍｅｌｉａｓｉｎｅｎｓｉｓ）园土壤呼吸与土壤温度、土壤含水率的关系,建立了土壤呼吸速率与地表温度的模型,根据气象资料估算得到青冈常绿阔叶林、毛竹林、茶园的年均土壤ＣＯ２呼吸量,３种群落依次为２４．１２、３０．７７、２８．５５ｔ／ｈｍ２·ａ,进一步估算出浙江省常绿阔叶林、毛竹林和茶园每年土壤ＣＯ２排放量,分别为９．２７×１０６、１．３６×１０７、７．１６×１０６ｔ／ａ     

湿地生态系统土壤温度对气温的响应特征及对CO2排放的影响

通过2年的野外定位观测,研究了沼泽湿地土壤温度对气温变化的响应特征,以及土壤温度对沼泽湿地植物 土壤系统CO₂排放的影响,并对CO₂排放的季节性变化进行模拟计算.结果表明,随融冻作用开始,沼泽湿地土壤温度对气温变化的响应强度不断增大,根层土壤温度与气温间呈显著指数关系（R²=0.94,P<0.01）,但不同深度土壤温度对气温变化的响应强度存在一定的差异,表现为随土壤深度的增加,二者之间的相关系数变小,土壤温度对气温的响应强度减弱.沼泽湿地植物 土壤系统CO₂排放与根层土壤温度有关,二者呈显著指数相关关系（R²=0.84,P<0.01）,利用模型模拟计算出沼泽湿地2003年生长季植物 土壤系统CO₂排放通量平均值为664.5±213.9 mg·m^-2·h^-1,野外定位观测值为634.0±227.7 mg·m^-2·h^-1,二者之间差值不大,表明利用此方法可以对沼泽湿地生长季CO₂排放进行估算.     

倍增CO2分压对水稻和矶子草冠层光合潜力的影响

倍增CO2分压增高水稻的光饱和光合速率、表观量子产率和光能转换效率,而在倍增CO2分压下矶子草的相关光合参数降低,既水稻对高CO2分压表现为正响应,而矶子草在高CO2下光合作用下调。在倍增CO2分压下,水稻的Rubisco羧化速率和氧化速率均见增高,而矶子草在高CO2分压下,Rubisco羧化速率降低,而氧化速率略见增高。倍增CO2分压并不明显改变水稻的不包括光呼吸的CO2补偿点г^*,但矶子草г^*略见增高。在高CO2分压下可能改变矶子草Rubisco生化特性。倍增CO2分压降低两种供试植物的光下呼吸速率。水稻在倍增CO2分压下其Rubisco最大羧化速率(Vc max)和最大电子传递速率(Jmax)分别增高9．3％和20．7％,而矶子草在高CO2分压下则分别降低5．7％和3％。在倍增CO2分压下水稻的净光合量增高约5％,而矶子草则降低13％,植物种的不同特性可能影响植物在倍增CO2下的碳积累。随着全球气候变化和大气CO2,分压增高,将有利于发挥水稻高光合产率的优势,由于矶子草在高CO2分压下碳积累减少,从而可能限制其生长。大气CO2分压增高可能改变目前的水稻与杂草的生态关系而有利于控制杂草和改善田间耕作。     

长白山阔叶红松林二氧化碳湍流交换特征

采用开路式涡度相关技术,研究了长白山阔叶红松林森林-大气界面的CO₂湍流交换特征.结果表明,在近中性大气层结条件下,冠层上方垂直风速和CO₂浓度功率谱在惯性子区基本符合-2/3定律,垂直方向主导湍涡尺度约为40 m.湍流通量贡献区主要在0.01～2 Hz频率范围内,冠层上方低频传输的湍涡贡献了更多的CO₂通量.这说明开路式涡度相关仪器系统可以满足冠层上方湍流通量观测的基本要求.但通过涡度相关法实测获得的森林-大气CO₂通量仍存在夜间低估现象,非湍流过程的增加是涡度相关技术应用的主要制约因素.因此,需要对弱湍流条件下的CO₂通量做相应的修订.     

CO2浓度升高对斜生栅藻生长和光合作用的影响

升高大气中CO2 浓度可提高斜生栅藻的生物量和光合作用速率 ,对光合效率、暗呼吸速率、光饱和点和光系统Ⅱ的光化学效率 (Fv Fm)没有明显影响 ,但藻细胞光合作用对无机碳的亲和力降低     

What is the role of arbuscular mycorrhizal fungi in plant-to-ecosystem responses to Elevated atmospheric CO2?

 We advocate the concept of an arbuscular mycorrhiza (AM) as a temporally and spatially complex symbiosis representing a suite of hosts and fungi, as against the more traditional "dual organism" view. We use the hierarchical framework presented in Fig. 1 as a basis for organizing many unanswered questions, and several questions that have not been asked, concerning the role of AM in responses to elevated atmospheric CO₂. We include the following levels: plant host, plant population, plant community, functional group and ecosystem. Measurements of the contributions of AM fungi at the various levels require the use of different response variables. For example, hyphal nutrient translocation rates or percent AM root infection may be important measures at the individual plant level, but hyphal biomass or glomalin production and turnover are more relevant at the ecosystem level. There is a discrepancy between our knowledge of the multifaceted role of AM fungi in plant and ecosystem ecology and most of the current research aimed at elucidating the importance of this symbiosis in global-change scenarios. Our framework for more integrated and multifactorial research on mycorrhizal involvement in regulating CO₂ responses may also serve to enhance communication between researchers working at different scales on large global-change ecosystem projects. Accepted: 12 February 1999     

植物对开放式CO2 浓度增高(FACE)的响应与适应研究进展

开放式CO2浓度增高(FACE)系统是近年研究植物对高CO2浓度响应和适应的新手段,它比以往密闭和半密闭系统对实验植物生长环境的干扰少.利用FACE系统进行研究更有助于正确地预测未来大气CO2浓度增高对植物的影响.该文结合作者的研究工作简要评介了FACE系统与以往密闭和半密闭式CO2浓度增高实验系统的不同之处以及近年来利用FACE系统所作的最新研究进展.     

植物生长季退化草毡寒冻雏形土CO2释放特征

对中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站地区退化草毡寒冻雏形土CO2释放的全天候连续观测结果表明,退化草毡寒冻雏形土CO2的释放有明显的日变化和季节动态,日最大释放速率出现于12：00-14：00,最小释放速率出现于6：00-8：00;植物生长季的最大振幅为462.49mg·m^-2·h^-1（8月18日）,最小振幅为114.97mg·m^-2·h^-1（5月9日）,CO2释放速率白天大于夜晚。不同物候期CO2释放速率亦不同,草盛期>枯黄期>青期。最大日均值为480.76mg·m^-2·h^-1（8月18日）,最小日均值为140.77mg·m^-2·h^-1（5月9日）。释放速率与气温、地表温度及土壤5cm地温均呈显著或极显著相关关系,表明温度是决定CO2释放速率季节变化的首要因素。