森林生态系统土壤呼吸空间异质性研究进展

土壤呼吸作用是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。了解森林土壤呼吸的空间异质性是估算整个陆地生态系统碳源、汇的基础。文中概述了森林生态系统土壤呼吸空间异质性的研究进展及其影响因子,以及研究土壤呼吸空间异质性的主要方法,指出当前森林生态系统土壤呼吸空间异质性研究中存在的问题及未来该领域的研究重点。     

火干扰对土壤呼吸的影响及测定方法研究进展

林火是森林生态系统的重要干扰因子,是导致土壤碳储量发生变化的重要因子。火干扰所排放的含碳气体对物质循环、能量流动和信息传递具有重要影响,进而影响森林生态系统的碳平衡以及气候变化。土壤作为巨大的陆地生态系统储碳库,其与大气碳交换的方式主要是通过土壤呼吸,由于土壤的碳储量巨大,土壤碳库的微小变化都会引起大气CO2浓度的巨大改变,从而影响森林生态系统碳平衡。阐述土壤呼吸的各种测量方法,并对比各种测定方法;火干扰对森林生态系统土壤呼吸速率的影响及其测定方法;火干扰对土壤呼吸环境的影响。最后提出今后在火干扰对土壤呼吸研究中应关注的问题,同时对火干扰与森林生态系统土壤呼吸的研究方向进行展望。     

中国森林土壤有机碳活性组分及其影响因素

森林土壤碳库在调节全球碳循环和碳平衡、降低大气CO2浓度等方面产生重要影响.作为陆地生态系统最重要的碳库,森林土壤有机碳对于土壤物理、化学和生物特性具有良好的调节作用.为了研究森林土壤有机碳及其组分,为森林经营和土壤管理提供参考,文中从全球、全国和区域尺度上综述了森林土壤有机碳储量的研究进展,阐述了森林土壤有机碳各活性...     

森林作业对林地土壤呼吸的影响

介绍了森林生态系统土壤呼吸的研究意义,森林生态系统土壤呼吸的影响因素,人为扰动对森林土壤呼吸影响的研究进展。提出了森林作业对土壤呼吸的作用机理和人为扰动对森林土壤呼吸各组分的微观影响,同时也提出土壤呼吸对森林生态系统的反馈作用是人为扰动对森林生态系统土壤影响研究中尚未解决的问题。     

采伐对森林土壤碳库影响的不确定性

森林土壤有机碳(SOC)是全球碳循环的重要组成部分,然而,多样的森林类型和不同森林经营措施的干扰,使得森林土壤碳库维持机制以及碳固存过程的研究和森林土壤碳库的估算存在较大的变异。作为主要的森林经营措施之一,采伐对森林土壤碳储量以及碳过程均产生直接或间接地影响。为深刻理解森林土壤碳库对于采伐干扰的响应,本文综述了近十几年来不同采伐方式下森林土壤碳储量及其主要碳排放过程——土壤呼吸的研究现状,综合分析了采伐方式、森林类型、采伐剩余物管理以及微生物因子等对土壤碳库的影响及其不确定性,并在此基础上阐述了研究中尚未解决的主要问题:1)生物因子作为CO₂产生的主体,在应对干扰时结构、功能的变化直接影响着土壤碳排放以及碳固定,但它们具体作用机制以及过程并不清楚,需展开进一步的调查;2)不同森林采伐方式对不同地区和不同类型森林土壤的影响的复杂性,亟须在进一步加强实验研究的基础上,发展森林土壤碳循环的过程或机理模型,为森林生态系统完整的碳循环过程表达及碳计量提供技术支撑,以期为我国森林经营以及碳汇等方面研究提供参考。     

基于全球数据库的森林土壤呼吸模型研究

森林土壤呼吸在陆地生态系统的碳平衡中发挥了重要作用,准确估算森林土壤呼吸量对于了 解陆地碳平衡的变化至关重要。这项研究以全球气候数据、全球森林土壤呼吸数据库为基础数据,通过 开发人工神经网络（ANN）模型建立由年平均气温（MAT）、年平均降水（MAP）、森林类型驱动的土壤 呼吸模型,预测全球森林土壤呼吸变化。模型估算的结果表明,从 1960 年到 2017 年,全球森林平均年 土壤呼吸量为 40.10±0.48 Pg C yr-1,全球森林土壤对全球土壤呼吸的贡献在 40.9% - 49.8% 之间。人工神 经网络模型预测的准确度达到 0.63,进一步改善了全球森林土壤呼吸模型预测的精度。     

森林土壤碳储量研究综述

通过查阅大量森林生态系统土壤碳储量的文献资料,综述了森林土壤碳储量的研究进展,概述了自然和人为因素对森林土壤碳储量的影响,并分析了今后森林土壤碳的研究趋势。森林土壤碳储量的分布受地形、气候、植被类型、土壤性质等自然及人为因素的综合影响,具有显著的空间异质性特征。人为因素对森林土壤碳储量的影响具有两面性,合理的人为调控能促进森林土壤碳的积累,过度的干扰则会显著降低土壤碳储量。构建全国森林土壤生态监测网络对森林土壤碳进行长期定位观测,并加强新技术应用,建立森林土壤碳库系统是未来森林土壤碳研究的重要方法。     

森林土壤碳氮过程研究现状和展望

土壤是碳和氮的重要贮存库，土壤碳氮转化是陆地上最为重要的生态系统过程之一。森林土壤中碳、氮过程是森林生态系统中物质循环与能量交换的关键。森林凋落物的分解、森林土壤碳氮的矿化是森林土壤最主要的碳氮过程。在微生物作用下，土壤与大气交换含碳氮物质，则是土壤碳氮过程的直接反应，也是影响尹土壤碳氮过程和土壤碳氮库动态的主要方面。然而。从大尺度上探讨森林植被恢复过程中土壤碳氮过程的分异机理，研究典型植物群落土壤碳氮过程特征及探索森林土壤碳氮过程与植被的互动机制及关键植物种君l对土壤碳氮过程的影响，研究土壤碳氮过程有关的土壤微生物和土壤酶及其与全球变化的关系等内容还未见报道，认为这些内容将是未来的研究重点。同时，随着科学技术的发展，各种新的技术如3S技术和电子午专感器技术等将会很快应用于森林土壤碳氮过程的研究。     

浅谈森林采伐对土壤呼吸的影响

阐述了森林生态系统土壤呼吸的概念及研究意义,探讨了影响森林土壤呼吸的因子,并着重论述了森林采伐对土壤呼吸的影响,同时指出确定土壤呼吸对森林生态系统不同经营方式的反馈作用,对选取适当的森林经营措施具有重要的指导意义。     

森林生态系统碳蓄积研究方法进展

作为陆地生态系统的主体,森林生态系统的碳循环与碳蓄积对研究陆地生态系统碳循环起着重要作用.生物量、生产力、土壤有机质以及凋落物量及其分解等相互关系决定了森林生态系统的碳库量和碳交换量.本文简单地介绍了在碳蓄积研究中森林生物量和生产力的几种研究方法,并对研究过程中的问题(大尺度生物量的精确估算,地下生物量的研究,森林生态系统土壤碳库估算)进行了探讨.     

Short-term effects of nitrogen deposition on soil respiration components in two alpine coniferous forests,southeastern Tibetan Plateau

Nitrogen (N) deposition to alpine forest ecosystems is increasing gradually, yet previous studies have seldom reported the effects of N inputs on soil CO2 flux in these ecosystems. Evaluating the effects of soil respiration on N addition is of great significance for understanding soil carbon (C) budgets along N gradients in forest ecosystems. In this study, four levels of N (0, 50, 100, 150 kg N ha^-1 a^-1) were added to soil in a Picea baifouriana and an Abies georgei natural forest on the Tibetan Plateau to investigate the effect of the N inputs on soil respiration. N addition stimulated total soil respiration (Rt) and its components including heterotrophic respiration (Rh) and autotrophic respiration (Ra);however, the promoted effects declined with an increase in N application in two coniferous forests. Soil respiration rate was a little greater in the spruce forest (1.05 μmol CO2 m^-2 s^-1) than that in the fir forest (0.97 μmol CO2 m^-2 s^-1). A repeated measures ANOVA indicated that N fertilization had significant effects on Rt and its components in the spruce forest and Rt in the fir forest, but had no obvious effect on Rh or Ra in the fir forest. Rt and its components had significant exponential relationships with soil temperature in both forests. N addition also increased temperature sensitivity (Q10) of Rt and its components in the two coniferous forests, but the promotion declined as N in put increased. Important, soil moisture had great effects on Rt and its components in the spruce forest (P<0.05), but no obvious impacts were observed in the fir forest (P>0.05). Following N fertilization, Ra was significantly and positively related to fine root biomass, while Rh was related to soil enzymatic activities in both forests. The mechanisms underlying the effect of simulated N deposition on soil respiration and its components in this study may help in forecasting C cycling in alpine forests under future levels of reactive N deposition.     

Effect of Forest Management Measures on Soil Respiration and Its Mechanism

Global warming is one of the hottest environment problems.One of the reasons is the sharp increase of CO2 in atmosphere.Soil respiration in forest ecosystems accounts to 60%-90%of total ecosystem respiration and is therefore one of the key components of the global C cycle.This paper summarized different responses of soil respiration to forest management measures,and described the relevant researches at home and abroad on the effect of management measures like harvesting,forest fertilization,soil improving(Liming),litter removal, and prescribed burning on soil respiration.     

森林经营措施对土壤呼吸的影响机理

全球变暖是当今世界最热的环境问题之一, 其主要原因是大气中CO₂浓度剧增。而森林土壤呼吸占生态系统呼吸总量的60%~90%, 是全球碳循环的一个关键组成部分。文中综述主要森林经营措施对土壤呼吸造成影响的程度及方向, 详尽总结采伐、林地施肥、土壤改良、凋落物移除和火烧等措施对土壤呼吸影响的国内外相关研究。     

Spatial variability and optimal sampling strategy of soil respiration

Soil respiration is the second largest flux of carbon between terrestrial ecosystems and the atmosphere and is affecting climate sensitivity and vulnerability of the terrestrial carbon stock. Monitoring soil carbon dioxide efflux is a complex task, due to the high spatial and temporal variability of the fluxes. For this reason, more than 30 sampling points are required to attain reliable estimates of ecosystem soil respiration. However, the number of sampled points is often limited by labour, time and budget constraints. Stratified sampling is an alternative to random sampling as a method to reduce the number of sampling points when an effective proxy variable is available for the definition of the strata.     

森林生态系统叶片暗呼吸时空动态及其影响因子

作为森林生态系统一个重要的呼吸通量,叶片呼吸在森林碳循环中扮演着重要的角色。开展叶片呼吸的机理及其影响因子研究,有助于构建大气和植被之间的呼吸通量模型,预测分析气候变化对森林生态系统生产力和碳源汇功能的影响。通常采用Li - 6400光合测定系统和LAI - 2000树冠分析仪测定森林生态系统叶片呼吸速率。叶片呼吸是一个复杂的生物化学过程,受到大气温度、CO₂浓度、土壤水分、叶片寿命、叶龄、比叶面积、叶片氮含量等多种因子的影响。叶片呼吸的日变化通常呈单峰曲线,与温度变化大体一致; 生长季早期和晚期的呼吸速率通常高于中期; 叶片在冠层着生位置影响其呼吸速率,冠层上部叶片的呼吸速率要高于冠层下部叶片。今后叶片呼吸研究应围绕以下4个关键问题:1) 模型构建时需要考虑叶片呼吸的温度驯化;2) 叶片呼吸在昼夜交替时内在调节机制;3) 从叶片呼吸到冠层呼吸的尺度转化;4) 加强和完善叶片呼吸影响因子研究。