杭州常绿阔叶林对林内近地层温度和湿度的调节效应*

1990～1991年,观测了杭州风景区天然常绿阔叶林内的温度和湿度,并以此与杭州市气象台的同期气象资料进行对比分析。其结果表明:天然常绿阔叶林对林内地表温度的调节效应最为显著,林内年平均温度比市区下降2.6～3.3℃,年平均最高温度下降12.1～13.2℃,年极端最高温度下降25.3～29.4℃;使年平均最低温度上升1.2～1.4℃,年极端最低温度上升7.9～8.0℃;使平均日较差下降13.3～14.6℃。对林内5～20cm深度地中温度的调节作用也甚为明显,可使年平均温度比市区下降2.0～3.0℃。对地表、地中温度的降温效应都以盛夏午后14:00前后最为显著,在严冬季节具有一定的增温效应。对林内近地层气温的调节趋势与地温基本一致,但调温幅度比地温小。可使林内近地层空气的年平均绝对湿度比市区提高0.5～0.6hPa,年平均相对湿度上升7%～8%,且都以午后14:00前后增湿最为明显。     

辽西北地区樟子松人工林对林内小气候的影响

调节林内小气候是森林生态系统服务中的一项重要功能。本研究在辽西北昌图县付家林场内,对樟子松人工林林内林外的空气温度、湿度和风速等气象数据进行了长期的定位观测。结果表明林外年平均空气温度比林内年平均空气温度低0.9℃,林外年平均空气湿度比林内年平均空气湿度稍高,林内风速比林外风速平均降低了30%。     

桂西北喀斯特典型森林植被的小气候特征

森林小气候是森林生态效益研究的重要组成部分。采用常规气象观测方法,于2006—2010年在木论自然保护区典型森林内及其空旷地(林外)建立气象观测场,进行了主要气象要素的同步对比观测研究。结果表明:(1)森林内年平均太阳辐射能为107.8×104 W/m2,占林外的5.3%。(2)林内年平均气温及年较差依次为16.3℃和17.2℃,均比林外降低0.2℃。(3)林内0~20 cm土层年平均温度为16.7~17.1℃,分别比林外同一土层降低0.9~2.0℃;年较差为12.7~15.8℃,分别比林外同一土层降低3.2~4.4℃。(4)林内年平均降雨量及林冠截留量分别为1 275.7 mm和415.6 mm,分别占林外降雨量的75.4%和24.6%。(5)林内年平均蒸发量为293.3 mm,占林外的57.9%。(6)林内年平均相对湿度为84%,比林外降低2%。木论喀斯特森林削减了到达林内的太阳辐射能、降低林内温度,使林内温度变化缓和,同时减少了林内降雨量,使林内蒸发量减少等具有良好的小气候效应,但对林内的增湿效果不明显。     

内蒙古阿巴嘎旗近55 a地温变化情况研究

我国对地区的气候变化情况研究较多,而对地温变化情况研究过少,对地温变化情况的研究地区主要集中于干旱地区.基于此,根据1960-2014年内蒙古阿巴嘎旗5~80 cm各层12个月日平均地表温度资料,通过气候倾向率、距平和标准差、累积距平的统计方法,对阿巴嘎旗近55 a地温变化情况展开研究.结果表明,地温的增加与土层深度的增加有关,阿巴嘎旗地区的年和月平均地温呈逐渐升高态势.随着土壤深度增加,地温的减小幅度降低,地温在春夏两季逐渐减少,而在秋冬两季逐渐增加.在全球气候变暖的趋势下,阿巴嘎旗地区的地温响应速度低于气温.近55 a来,阿巴嘎旗年平均最低地温出现于1970年,年平均最高地温出现于2007年,差值为5.8℃.年均地温的气候突变出现在1970年和2000年,地温的季节变化无突变现象,各层地温的异常年与年平均地温存在一致性.     

西藏色季拉山林区近10年小气候变化特征分析

利用西藏色季拉山国家级森林生态系统定位站建站以来的森林小气候和采伐迹地小气候资料,对林内和采伐迹地的气温、地表温度和土壤温度进行了统计分析,结果发现:无论是海拔3000 m所在地的河谷区,还是海拔3 800 m的林区,气温均呈上升趋势,河谷区气温年平均上升0.02℃,林内年平均气温升幅达1.10℃,采伐迹地年平均气温升幅1.00℃。对于地表温度和土壤温度,从2000~2006年,林内和采伐迹地也呈上升趋势,只是升温幅度较小。色季拉山林区9年平均降水量林内为685.4 mm,采伐迹地为1042.3 mm。采伐迹地9年平均年蒸发量为570.1 mm,但从2003~2006年,每年的年蒸发量都有所增加,年均增长33.5 mm。     

4种典型地带性森林生态系统碳含量与碳密度比较研究

以中国生态系统研究网络长期定位观测的热带、亚热带和温带地区4种地带性顶级森林群落类型,即西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林为基础,分析比较4种森林类型的碳含量和碳密度及其空间分布格局.结果表明,哀牢山和长白山植被碳含量略高于西双版纳和鼎湖山,植被碳含量从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层;西双版纳总碳密度为250.78 t/hm2,鼎湖山为248.72 t/hm2,哀牢山为530.13 t/hm2,长白山为254.67 t/hm2,其中西双版纳、鼎湖山和长白山植被层碳密度高于土壤层碳密度,而哀牢山土壤层碳密度要高于植被层碳密度.     

4种典型地带性植被生物量与物种多样性比较

以中国生态系统研究网络长期定位观测的西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林为基础,分析比较4种森林类型生物量空间分布格局、生物生产力以及物种多样性之间的差异。结果表明,西双版纳总生物量为328.200 t.hm-2,鼎湖山为318.755 t.hm-2,哀牢山为471.608.thm-2,长白山为263.090.thm-2,根生物量约占总生物量的18%-22%;热带亚热带森林的生物量高于温带森林而根冠比(R/S)比小于温带森林,4种森林不同层次间的R/S是草本>灌木>乔木;热带亚热带森林物种丰富度指数和Shannon-W iener多样性指数高于温带森林,均匀度指数则没有明显的变化规律。     

1961～2010年广西浅层地温变化特征

土壤温度是重要的土壤物理性质,其变化特征直接影响着土壤生物的生长发育、繁殖和分布,与农业生产和生态环境紧密相关.利用1961 ～2010年广西31个气象站0～20 cm各层地温观测资料,运用线性倾向估计、M-K突变检验等方法研究50年来广西浅层地温的变化趋势、气候突变和异常年份等.结果表明:广西各深度年平均地温呈升温趋势,升温突变点为2001年,冬季气候倾向率最大、夏季最小.各深度年平均地温升温率以0 cm最大,10 cm最小.年平均地温除0 cm外均在1984年出现异常偏低,各层年平均地温2009年出现异常偏高.气温升高和降水量减少是影响广西地温上升的主要原因.     

4种典型地带性森林生态系统碳含量与碳密度比较

以中国生态系统研究网络长期定位观测的热带、亚热带和温带地区4种地带性顶级森林群落类型,即西双版纳热带季节雨林、鼎湖山亚热带常绿阔叶林、哀牢山中山湿性常绿阔叶林和长白山阔叶红松林为基础,分析比较4种森林类型的碳含量和碳密度及其空间分布格局.结果表明,哀牢山和长白山植被碳含量略高于西双版纳和鼎湖山,植被碳含量从大到小依次为乔木层、灌木层和草本层;西双版纳总碳密度为250.78t/hm2,鼎湖山为248.72t/hm2,哀牢山为530.13t/hm2,长白山为254.67t/hm2,其中西双版纳、鼎湖山和长白山植被层碳密度高于土壤层碳密度,而哀牢山土壤层碳密度要高于植被层碳密度.     

杭州常绿阔叶林对林内近地层温度和湿度的调节效应

１９９０－１９９１年，观测了杭州风景区天然常绿阔叶林内的温度和湿度，并以此与杭州市气象台的同期气象资料进行比分析。其结果表明：天然常绿阔叶林对林内地表温度的调节效应最为显著，林内年平均温度比市区下降２．６－３．３℃，年平均最高温度下降１２．１－１３．２℃，年极端最高温度下降２５．３－２９．４℃；使年平均最低温度上升１．３－１４．６℃。对林内５－２０ｃｍ深度地中温度的调节作用也甚为明显，可使年平均温     

陆地生态系统土壤呼吸研究进展

陆地土壤呼吸是碳从土壤进入大气的主要途径,与全球变化密切相关。土壤呼吸具有明显的季节和日变化动态,其季节动态与温度变化特征密切相关,还与各个地区降水量的变化趋势有关,一年中一般在7～8月份达到最高值,以后逐渐下降,从11月～翌年4月份最低且相对稳定。土壤呼吸的日变化与温度尤其是表层5～20cm地温的日变化相一致,表现为上午明显高于下午,而在早晨和傍晚时较低。不同生态系统的土壤呼吸作用存在很大的差别。一般地,森林土壤>农田土壤>草地。影响土壤呼吸的因素很多,除了土壤的通透性等物理特性和土壤微生物特征外,气温、土温、湿度、大气CO2浓度、土壤无机养分和有机质的含量与组成等都会影响土壤呼吸。大多数情况下,土壤呼吸速率是土壤一定深度地温或土壤含水量的函数。土壤呼吸随CO2浓度的升高而加强。施有机肥、N沉降和灌溉通常会使土壤呼吸增强;而施加矿质肥对土壤呼吸的影响不明显。     

大兴安岭3种林分夏季土壤呼吸的日变化

针对大兴安岭地区白桦林、杂木林和落叶松人工林3种林分,利用LI-8150碳通量自动测量系统测量3种林分夏季的土壤呼吸,分析土壤呼吸的日变化,建立土壤呼吸多因素回归模型.结果表明:3种林分的土壤呼吸日变化呈单峰趋势,土壤呼吸速率存在显著性差异.白桦林、杂木林和落叶松人工林的敏感指数(Q10)值分别为2.65、3.19和2...     

海南岛森林植被NEP季节性时空变化规律及气候驱动因素分析

为了探究海南岛森林净生态系统生产力（Net Ecosystem Productivity,NEP）的时空变化以及与气候、地形等因素的关联,本研究利用时间序列分析方法以及一元线性回归方法描述了近20年来不同季节NEP的时空变化特征,并基于增强回归树（Boosted Regression Trees,BRT）分析气候因子和地形因子的贡献度。结果表明:（1）海南岛森林NEP表现出明显的季节性变化,整体来看近20年NEP呈现不显著的下降趋势,有机碳的变化率为?0.57 g·m?2 ·a（P>0.05）;海南岛森林在年际、干季、湿季3个时间尺度上均为碳汇状态,并且湿季的碳汇强度高于干季;空间上,年际NEP和湿季NEP呈显著增长趋势集中在海南岛东北部,呈显著下降趋势集中在海南岛中西部;（2）BRT的结果显示了海拔对于NEP的贡献度分别为年际（45.46%）,干季（40.58%）,湿季（21.88%）;（3）通过趋势相关性与多元线性回归分析,发现NEP与降雨有显著趋势相关性。海南岛低海拔森林NEP受温度和降水的影响。在干季时,降雨对海南岛低海拔森林NEP有显著的负向贡献,贡献度为?53%（P<0.05）;在湿季时,温度对海南岛低海拔森林NEP有显著的正向贡献,贡献度为90%（P<0.05）。     

相思人工林土壤呼吸及残差呼吸的季节格局

采用红外气体分析(IRGA)法对平和天马国有林场3种相思人工林的土壤呼吸进行1 a的野外定位观测.结果表明,在3种相思人工林中,土壤呼吸的季节格局与土壤温度基本一致,呈明显的单峰曲线.卷荚相思林、黑木相思林和马占相思林土壤呼吸速率年平均值分别为3.51、2.73和3.36 μmol·m-2·s-1;土壤呼吸的Q,o值的...     

海南儋州橡胶林下土壤微生物功能研究

对海南儋州地区种植5 a（幼龄林）、10 a（中龄林）和25 a（老龄林）的橡胶林、30 a桉树人工林、海南热带次生林的土壤微生物功能多样性进行研究。结果表明,橡胶林与桉树林和热带次生林相比,5种不同微生物功能之间差异并不显著;不同林龄橡胶林之间,微生物在旱季的呼吸作用、雨季的氨化作用、旱季-雨季和雨季的硝化作用以及3个季节中的固氮作用差异性极显著,并且均是中、幼龄林强于老龄林;微生物功能作用受季节变化影响明显,从旱季进入雨季,纤维素分解作用是逐渐增强,氨化作用基本不变,呼吸作用呈现明显先下降后上升的过程,而硝化作用和固氮作用则是明显的下降;在0~30 cm深的土层内,微生物纤维素分解作用、呼吸作用、硝化作用和固氮作用的强度随深度逐渐降低,氨化作用的强度逐渐增强,但是0~10、10~20 cm和20~30 cm这3个土层之间土壤微生物功能强度差异不显著。     

准噶尔盆地荒漠-绿洲过渡区土壤呼吸特征

【目的】研究干旱区典型山盆结构下不同土地利用方式的土壤呼吸特征,为干旱区碳过程阐明提供数据支持。【方法】通过LI-8100碳通量测定系统对西北干旱区典型荒漠-绿洲过渡带的自然植被和人工作物覆盖下的土壤呼吸进行两个植物生长时期的监测。【结果】不同植被覆盖条件的土壤呼吸日变化均呈单峰曲线,且日呼吸速率最高值出现在14:00～16:00,最低值出现在02:00～04:00;植物花期的土壤呼吸速率平均值明显高于凋败期;土壤0～5、5～10、10～20 cm温度日变化与土壤呼吸速率变化趋势极为接近。【结论】不同土地利用/覆盖下土壤呼吸特征差异性明显,土壤温度是影响土壤呼吸的关键因子。     

紫色土丘陵区不同类型林地土壤呼吸特征

采用动态—密闭气室法(LI—6400—09)对紫色土丘陵区3种典型林地土壤呼吸速率进行了连续测定。结果表明:3种供试林地(柏树林、青冈林、桤木林)土壤呼吸速率呈明显的季节变化,并随地下5cm处土温呈相同趋势的多峰波动。青冈(Quercus glauca)、柏树(Cypresses funebris)、桤木(Alder cremastogyne)林地平均土壤呼吸速率分别为135.5、150.8、189.5mg·m-2·h-1,土壤呼吸速率呈桤木>柏树>青冈的趋势。土壤呼吸速率日变化随当日气温先升后降而表现为先增后减的趋势。温度是土壤呼吸的主要影响因子,3种林地(有枯枝落叶覆盖)土壤呼吸速率与地下5cm处土壤温度之间具有极显著的指数相关关系,R2分别为:R2柏树=0.6838;R2青冈=0.6645;R2桤=0.5982。柏树和桤木林地枯枝落叶的存在促进了林地土壤呼吸速率的增长,而青冈林地枯枝落叶对土壤呼吸有抑制作用,表现出一定的屏蔽作用,这种作用随着观测天数的增加而减弱。     

小兴安岭典型温带森林土壤呼吸对强降雨的响应

森林土壤呼吸是全球碳循环的重要组成部分,其对降雨格局的变化如何响应,是当前全球变化研究中的热点问题。本研究以小兴安岭地区原始温带森林(云冷杉红松林)为研究对象,使用SF-3000土壤气体通量自动测量系统,对雨季不同时期4次强降雨前后的土壤呼吸速率、土壤呼吸的组分和相关环境因子进行了连续观测。结果表明:1)土壤温度和含水量协同影响土壤呼吸强度。降雨是影响甚至改变控制土壤呼吸(Rs)的关键环境因子,强降雨使土壤含水量激增,并对土壤温度也有不同程度的影响。雨季初期强降雨对Rs的扰动作用相对较小,雨季中期强降雨可抑制Rs,在雨季结束后强降雨可促进Rs。2)在雨季不同时期的强降雨均不同程度的影响了土壤异养呼吸(Rh)与土壤呼吸的比例(Rh/Rs),相对于土壤自养呼吸(Ra),短时极强降雨对Rh的抑制作用更强。3)加入水分修正系数c的Rs与T5、W5指数关系模型可更好的表征土壤含水量和土壤温度对土壤呼吸的影响,不同雨季时期的强降雨均对土壤的温度敏感系数(Q10)有着显著的影响。强降雨使得土壤对水分的敏感性降低,处于雨季不同时期的土壤水分敏感性表现为:在雨季的开始和结束后,土壤呼吸的水分敏感性较高,而雨季中期的水分敏感性较低。      

海南热带雨林土壤细菌组成与多样性分析

【目的】明确海南热带雨林土壤细菌的组成与多样性、时空分布规律及对土壤理化性质的响应和功能结构,为海南地区热带雨林的管理和保护提供理论依据。【方法】对海南五大热带雨林吊罗山、五指山、鹦哥岭、霸王岭和尖峰岭的土壤进行采样,每个样地采集13份样本,分旱、雨两季,共130份样本;通过高通量测序技术,分析土壤样本微生物中的细菌组成与多样性随空间位置和季节的变化,应用PICRUSt2功能预测分析土壤细菌功能。【结果】OTU分类统计显示,旱季的细菌OTU数目为10958,雨季的细菌OTU数目为11533,两个季节间差异不显著（P>0.05）。在细菌门水平,热带雨林旱季和雨季土壤细菌的优势菌群为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、浮霉菌门（Planctomycetes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）;两个季节间的拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门和蓝藻菌门（Cyanobacteria）丰度差异极显著性（（P<0.01,下同）。在细菌纲水平,热带雨林旱季和雨季土壤细菌的优势菌纲为放线菌纲（Actinobacteria）、酸杆菌纲（Acidobacteria）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、浮霉菌纲（Planctomycetacia）和斯巴托菌纲（Spartobacteria）;两个季节间的浮霉菌纲、鞘脂杆菌纲（Sphingobacteriia）、纤线杆菌纲（Ktedonobacteria）和放线菌纲丰度差异极显著。冗余分析（RDA）表明pH和全钾对土壤中细菌的贡献度较高,解释率分别为5.03%和4.28%。ANOSIM和Adonis分析显示不同季节细菌多样性差异不明显,不同地点细菌多样性差异明显。KEGG通路显示吊罗山样本中的细菌功能丰度较其他4个样点少。【结论】海南热带雨林土壤细菌在不同地理位置（取样点）的多样性差异明显,季节变换对土壤细菌的组成影响不明显,pH和全钾是土壤中细菌旱、雨季多样性的重要环境因子。     

大兴安岭低质林诱导改造后土壤呼吸影响因子

对大兴安岭地区阔叶低质林进行6、10、14、18 m带宽皆伐后,并种植西伯利亚红松(Pinus koraiensis)进行诱导改造,利用LI-8150多通道土壤碳通量自动测量仪测定土壤表面CO2通量,分析不同带宽诱导改造土壤呼吸速率的影响因子。结果表明:不同带宽土壤呼吸速率均高于对照样地,表现为18 m带宽6.51μmol.m-2.s-1>10 m带宽5.33μmol.m-2.s-1>14 m带宽5.26μmol.m-2.s-1>6 m带宽3.53μmol.m-2.s-1>对照样地3.12μmol.m-2.s-1。在Spearman相关性检验中,不同带宽诱导改造后土壤密度与土壤呼吸速率呈现显著负相关性,土壤有机质、半分解层枯落物质量与土壤呼吸速率表现出显著正相关性(p<0.05)。6 m带宽、10 m带宽、14 m带宽、18 m带宽和对照样地的土壤呼吸敏感指数(Q10)值分别为3.72、1.09、2.77、4.31和2.58。随着土壤含水量的升高土壤呼吸速率逐渐升高,但达到一定临界值后土壤呼吸速率呈现出下降的趋势,而不同诱导改造林这一临界值不同。