Effects of pulse precipitation on soil organic matter mineralization in forests: spatial variation and controlling factors

脉冲降水对森林中土壤有机物矿化的影响：空间变化和控制因素 降水脉冲效应使土壤有机物在短时间内迅速分解并释放大量CO₂到大气中。降水脉冲效应对生态系统的碳循环和土壤碳平衡的研究具有十分重要的意义,但它在森林土壤中的空间变化和基本机制仍不清楚。我们采集中国东部22个典型森林生态系统的土壤样品(0–10cm),研究模拟脉冲降水对土壤微生物呼吸速率的影响。模拟降水脉冲使土壤样品达到65%饱和含水量,以分钟为单位测量R_s,持续48 小时。研究结果显示,降水脉冲可以使微生物呼吸速率迅速增加1.70–38.12倍。微生物最大呼吸速率 (R_s-soil-max)、碳释放总量R_s (A_Rs-soil)和达到呼吸峰值的时间(T_Rs-soil-max)在不同的土壤中存在显著差异。此外,不同 气候区的脉冲效应也有明显不同。中温带的R_s-soil-max (11.701 µg C g⁻¹ soil h⁻¹)和A_Rs-soil (300.712 µg C g⁻¹ soil)最高。土壤化学特性(总碳和总氮、pH值和氧化还原电位)和土壤粒径与森林土壤的脉冲效应密切相关,但土壤微生物的贡献较小。我们的研究结果表明,在大尺度范围内,脉冲变化短期内增加森林土壤中CO₂的排放,并揭示了对这种变化影响最大的因素。这些发现为未来对森林生态系统的碳循环和调节全球生态系统碳循环的研究提供科学数据支持。     

具有脉冲扰动的随机周期单种群扩散模型(英文)

文章研究一个具有脉冲与随机扰动的周期单种群扩散模型.通过构建合适的Lyapunov函数及利用脉冲微分方程比较定理与随机微分方程比较定理,获得种群灭绝和平均持续生存的条件.进而我们确定系统解的均值上界条件.     

脉冲式降水对不同类型草地土壤微生物呼吸碳释放量的影响

降水事件引起土壤短时间内释放大量CO_2的现象常称为降水脉冲效应。降水事件发生后,由于水分和养分可获得性快速提升使土壤微生物呼吸速率快速升高至正常水分状况的数倍,从而导致土壤CO_2大量释放并一定程度上影响着生态系统碳循环过程和土壤碳平衡,尤其在干旱或半干旱地区。利用自主研发的能快速测定土壤微生物呼吸速率的装置,对内蒙古三类典型草原(草甸草原、典型草原和荒漠草原)土壤分别开展土壤复湿实验(60%饱和含水量),并采用高频测定(48 h测定288次)。在土壤复湿后在所有温带草地类型中均发生了明显的脉冲效应,降水脉冲过程中单位有机质(土壤有机碳,SOC)最大呼吸速率(R_(SOC-max))整体表现为荒漠草原(1.59 mg C g~(-1) SOC h~(-1))草甸草原(0.73 mg C g~(-1) SOC h~(-1))典型草原(0.50 mg C g~(-1) SOC h~(-1));而脉冲效应的持续时间(Duration)则表现为典型草原(2.5 h)草甸草原(1.5 h)荒漠草原(0.67 h)。在土壤复湿48 h内,单位土壤微生物呼吸累积量(A_(R_(Soil)))的大小规律与单位土壤微生物呼吸速率R_(Soil)一致,均为典型草原草甸草原荒漠草原;然而,如果用土壤有机质进行标准化,单位有机质呼吸累积量A_(R_(SOC))表现为荒漠草原(9.74 mg C g~(-1) SOC)典型草原(6.54 mg C g~(-1) SOC)草甸草原(3.54 mg C g~(-1) SOC),与当地年降雨频率呈负相关关系,表明降水脉冲效应与土壤长期经历的干旱状况存在密切关系。本研究结果不仅证明在干旱半干旱区域降水脉冲效应的普遍性,同时还启发我们应从国家或区域尺度开展研究,以进一步揭示土壤基质含量、土壤干旱状况等对降水脉冲效应的影响。     

一类带Monod增长率及脉冲状态反馈控制的微生物杀虫剂模型的周期解

研究了一类带Monod增长率及脉冲状态反馈控制的微生物杀虫剂模型．证明了无脉冲系统的负向全局渐近稳定性及带有脉冲状态反馈控制系统具有阶一周期解,并且给出阶一周期解存在和稳定的充分条件．数值模拟验证了理论结果．     

具有脉冲效应和一般功能性反应的一类时滞捕食者-食饵系统的周期解(英文)

利用重合度理论中的延拓定理,得到了具有脉冲效应和一般功能性反应的一类时滞捕食者-食饵系统的正周期解存在的充分条件.     

具有混合时滞和脉冲效应的随机反应扩散Cohen-Grossberg神经网络的指数稳定性

研究了一类具有混合时滞和脉冲效应的随机反应扩散Cohen—Grossberg神经网络模型,应用M-矩阵,It微分公式和分析技巧,得到了模型平衡点的全局均方指数稳定性的充分条件,所得结果推广了已有的工作．     

含非线性扩散项的脉冲双曲型方程的振动性分析

研究一类含非线性扩散项和脉冲效应的双曲型方程的振动性,利用脉冲微分不等式技巧,建立了该类方程在Dirichlet边值条件下所有解振动的充分条件.结论充分表明振动是由脉冲效应引起的.     

具有脉冲效应的非自治Lotka-Valterra竞争系统的持久性和渐近行为

本文考虑了两种群具有脉冲效应的非自治Lotka-Valterra竞争系统．运用比较定理和李雅普诺夫函数法,建立了系统的持久性和渐近行为的充分条件．     

具脉冲效应时滞微分方程的全局吸引性

系统研究了具脉冲效应时滞系统x(t)=f(t,x(t-τ1(t)),…,x（t-τm（t）））,t,t-τi(t）≠tk,k∈Z^ ,x(tk^ )=x(tk) Ik(x(tk)),t=tk,k∈Z^ 的正平衡态的全局吸引性,并把得到的理论结果应用到多个具脉冲效应时滞的种群模型。     

具有阶段结构和脉冲控制的时滞生物防治害虫模型

基于昆虫病毒防治害虫的策略,建立具有脉冲效应的时滞微分方程模型,利用脉冲微分方程的Floquet乘子理论及比较定理,证明该模型害虫灭绝T周期解的全局吸引性.