不同土地利用方式土壤呼吸速率动态研究进展

陆地生态系统土壤呼吸是全球碳循环的重要过程之一,陆地土壤碳库的微小变化将直接影响全球碳平衡,并对大气CO_2浓度造成大的扰动。森林、草地及农田三大生态系统土壤碳库作为陆地生态系统土壤碳库的重要组成部分,是决定未来土壤碳源、汇动态的关键部分。综述了不同土地利用方式的土壤呼吸测定方法及土壤呼吸动态,并结合目前不同空间尺度及生态系统土壤呼吸的研究现状,提出未来研究中应加强不同测定方法所得结果间的比较,以及复杂环境条件下土壤呼吸模型的研究与尺度扩展应用。     

人工施肥对草地生态系统碳循环过程影响机制的研究

人类经营性活动对草地生态系统功能的影响已引起人们普遍关注.人工施肥作为草地改良和培育的重要手段,其对草地生态系统碳循环过程已成为研究重点.揭示这一作用对准确理解碳循环的过程和草地保护、利用有重要的指导意义.本研究围绕人工施肥对草地生态系统碳循环2个主要过程,即碳输入与碳输出的影响,探讨了影响草地生态系统碳循环的生物、物理和化学过程,并且简述了这些因素影响碳循环过程关键机制,同时对今后施肥管理草地生态系统碳循环的研究进行展望.     

碳同位素在草地土壤呼吸区分中的应用

草地生态系统在区域气候变化及全球碳循环中扮演着重要的角色,草地土壤呼吸的区分是定量评价草地植被和土壤碳平衡的基础,有助于理解和预测草地生态系统对气候变化的响应。文章中论述了稳定碳同位素13C和放射性碳同位素14C在草地土壤呼吸区分中的应用。用于区分土壤微生物呼吸和根呼吸的方法主要有：13C自然丰度法、FACE实验法、13C脉冲标记法;用于区分纯根呼吸和根际微生物呼吸的方法主要有：同位素稀释法、模拟根际沉积物法、14CO2动态模型法、根系分泌物洗涤法。碳同位素法几乎不对草地土壤和植物根系产生干扰,可提高对土壤呼吸各组分的测算精度,在区分草地土壤微生物呼吸、纯根呼吸和根际微生物呼吸等组分方面有较大的应用前景。     

草地生态系统土壤有机碳储量的估算方法综述

近年来,碳储量问题逐渐成为全球变暖与生态环境研究领域的前沿与热点问题。草地生态系统作为陆地生态系统的主体,对陆地生态系统的碳储量和碳收支平衡发挥着极为重要的作用,草地土壤有机碳储量的估算成为生态领域的重要研究内容之一。综述了区域尺度、国家尺度以及全球的碳储量,介绍了我国草地生态系统植被和土壤有机碳储量的研究现状;对草地土壤有机碳的估算方法以及各自的优缺点和适用范围进行了比较和详述;通过对不同研究尺度上已有的结论进行对比和分析,为全面精确估算我国草地生态系统土壤有机碳储量提供可能的途径和有益参考。     

我国人工草地碳储量研究进展

作为草地生态系统重要的组成部分,人工草地碳储量的研究对草地生态系统碳减排增汇措施的实施具有重要意义.综述了我国人工草地在生物量碳储量、土壤碳储量(包括土壤微生物量)及土壤呼吸等,为揭示人工草地固碳机制及准确评估人工草地碳源/汇提供科学依据.     

CENTURY模型在不同生态系统中的研究与应用

对国际上通行的CENTURY模型在国内外草地、森林、农田3个不同生态系统中的研究与应用现状进行分析,为利用该模型开展不同生态系统的土壤有机碳变化研究提供依据。CENTURY模型最初被应用于模拟草地生态系统,主要用于模拟草地生态系统中的C,N,P,S等元素的长期演变过程,模拟效果比较好,后被国内外众多学者成功应用于不同地区的众多试验站点,模型中的大多数参数具有普适性,适用于不同生态区的草地生态系统,并获得了适应性验证;CENTURY模型升级改进后开始广泛应用于森林生态系统,模拟土壤与植被系统间C,N,P,S的长期动态,组成包括森林子系统、土壤有机质子模型和水分子模型,但该模型对模拟有枯枝落叶层的森林土壤有机碳的变化存在结构性问题;CENTURY模型是当前评价农田生态系统土壤有机碳演变最有效的工具之一,国内外学者已将其广泛应用于农田生态系统土壤有机碳变化研究中。通过对国际上通行的CENTURY模型在草地、森林、农田3个不同生态系统中的研究与应用进行总结,对CENTURY模型在应用中存在的问题进行分析,得出CENTURY模型有着广泛的应用前景。     

森林生态系统碳循环研究进展

综述了森林生态系统碳循环研究方面的进展,主要包括森林生态系统的碳储量的数量和组成及其测定方法、森林生态系统二氧化碳释放的主要途径——土壤呼吸过程及其观测方法,最后论述了森林生态系统碳循环模型的研究进展。     

我国草地生态系统碳氮循环研究概述

草地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,人们对草地生态系统碳氮循环的研究较多。本文就我国有关草地生态系统碳氮循环的机制、影响因素和耦合特征的研究进展做一简单的综述,并指出研究的难点和问题,为当前及今后的研究提供参考。     

土地利用变化影响土壤碳库特征与土壤呼吸研究综述

土地利用变化对生态系统碳循环和全球气候变化具有非常显著的影响。土壤碳库容量为大气碳库的2~3倍,土壤呼吸过程是土壤圈碳流入大气圈的主要途径。研究土地利用变化对土壤碳库与土壤呼吸速率的影响对于揭示生态系统对土地利用变化的响应机制及科学估算区域生态系统的碳汇功能具有十分重要的意义。综述了自然林地、人工林地、农业用地和草地等4种土地利用方式相互转化对土壤碳储量的影响,较详细地分析了土地利用变化对不同活性碳库（主要包括微生物量碳、水溶性碳、易氧化碳等）的影响,探讨了土壤呼吸速率对土地利用变化的响应及其机制,最后对该方向今后的研究重点做了展望。参69     

土壤呼吸研究进展

随着气候变化对全球生态环境的影响日益增大,全球碳循环已经成为各国科学家研究的热点之一。土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,土壤碳库以土壤呼吸的方式向大气中释放大量的二氧化碳,对土壤呼吸的研究将有助于我们更加深刻、全面地认识全球碳循环以及全球气候变暖。本文根据已有的研究成果,探讨了土壤呼吸研究方法,以及温度、水分等因素对土壤呼吸影响,以期为研究土壤呼吸以及全球碳循环提供帮助。     

氮沉降对草原凋落物分解的影响

大气氮沉降增加是全球变化的重要现象之一,草原生态系统对氮沉降增加的响应成为草地生态学的研究热点之一。凋落物分解是草原生态系统养分循环和能量流动的主要途径,氮沉降增加引起草原植物群落结构变化,导致凋落物质量、土壤肥力、土壤微生物和土壤动物的变化,最终影响凋落物的分解。本文综述了氮沉降对草原凋落物结构、化学组成和分解环境的影响等方面的国内外最新研究进展,讨论了需进一步加强研究的内容,以期为进一步拓展该领域研究的广度和深度、为全面分析和评估全球变化对草原生态系统的影响提供参考。     

退化生态系统恢复与重建的研究进展

如何保护好现有的健康生态系统,并恢复和重建退化的生态系统,已成为生态系统研究的热点问题之一.在介绍退化生态系统及其恢复与重建等概念的基础上,讨论了退化生态系统恢复与重建的目标、基本原则、方法以及程序,并进一步阐述了退化森林生态系统、退化草地生态系统、退化湿地生态系统、废矿地、退化海岛生态系统、退化水生生态系统等恢复与重建的研究进展.指出了退化生态系统恢复与重建的研究趋势,主要包括生态系统退化的预测预报机制的研究,退化生态系统恢复过程和机理的研究,退化生态系统恢复与重建的关键技术体系研究,退化生态系统恢复与重建的评价标准、评价方法、评价技术和评价指标体系研究以及退化生态系统恢复与区域经济可持续发展关系研究.参47     

温度对克氏针茅草原生态系统生长季碳通量的影响

草地生态系统碳通量的驱动机制研究是碳循环研究的重要方面。利用涡度相关技术观测了克氏针茅草原生态系统的净生态系统碳交换(NEE)、生态系统初级生产力(GEP)、生态系统呼吸(Reco)的变化,探讨了2010年生长季内温度对该系统NEE、GEP和Reco的影响。结果表明,2010年生长季内,克氏针茅草原日尺度上NEE和GEP只出现了1个明显的吸收峰,Reco则呈现倒"U"型变化规律。克氏针茅草原空气温度与NEE、GEP和Reco呈极显著相关关系,气温日较差对该系统碳通量的影响程度较小;土壤温度与NEE、GEP和Reco之间也呈极显著相关关系,土壤温度的增加会同时提高克氏针茅草原生态系统的固碳能力、初级生产力及呼吸作用。空气温度和土壤温度都是影响克氏针茅草原生态系统碳收支的重要驱动因子。     

Grassland ecology in China: perspectives and challenges

During the last few decades, there have been an increasing number of studies on grassland ecology in China, involving the classic ecology concepts or theories and the applicable ecological principles of grassland conservation or management. This paper reviews the main progress in the following aspects. (1) Research on grassland species adaptation and resistance, population dynamics and foraging behavior, and biodiversity and community stability. (2) Research on managed grassland ecosystems (grassland grazing ecology) including grazing effects on grassland ecosystem function and foraging behavior by large herbivores. (3) Global climate change and grassland processes and functioning. (4) Applied research on grassland restoration and ecosystem health assessments such as vegetation restoration, restoration of ecosystem functioning, and assessment methods. There have been significant advances in grassland ecology, including the functions of ecosystem biodiversity, the ecological stoichiometry mechanisms affecting grassland community stability, grazing regulation of plant diversity and nutrient cycling. Grassland ecologists have succeeded in making these advances through observational, experimental and theoretical studies. Nevertheless, there are still significant challenges for the grassland ecology research, including understanding of grassland spatial processes, grassland grazing and multi-functionality, integrated effects of global climate change across grassland areas, as well as the ecological methodology and experimental techniques in grassland ecology.     

晋西黄土区土壤呼吸日变化特征及其与环境因子的关系

土壤呼吸是陆地生态系统的碳循环中土壤碳的主要输出途径,利用便携式土壤呼吸测定仪LCpro+对晋西黄土区6种典型植被类型进行土壤呼吸速率的测定,另外同时测量相关的温度、湿度等环境因子,进而对土壤呼吸的日变化特征及与土壤温度和土壤湿度进行简单相关性分析和回归分析。结果表明:试验区内不同植被类型土壤呼吸速率日变化呈单峰型,中午12:00~13:00最大,凌晨5:00~6:00最小,均值由大到小依次为耕地(5.846)、次生林(4.305)、油松林(3.858)、刺槐林(3.456)、灌草地(2.220)、荒草地(1.355),退耕还林有利于减少土壤CO2输出;土壤呼吸与土壤温度的回归分析符合指数正相关关系,Q10值由大到小依次为灌草地(2.03)、耕地(1.88)、荒草地(1.86)、次生林(1.82)、油松林(1.75)、刺槐林(1.73),土壤呼吸与土壤湿度关系为对数模型的负相关模型,由多元回归分析得出土壤呼吸最主要的决定力是土壤温度。     

藏北高原草地生态系统研究进展

随着全球变化的加剧,青藏高原独特的生态系统对全球变化的响应与适应日益成为科学界关注的焦点。藏北高寒草地生态系统研究的深入使得其对全球变化响应的敏感性和本身的脆弱性也逐渐成为学者们的共识。在介绍目前国内关于藏北高原草地生态系统退化机理、恢复措施与技术及高原草地生态系统在全球变化背景下碳循环及初级生产力研究现状的基础上,对藏北高原草地生态系统的相关研究提出几点建议。     

短期氮素添加和模拟放牧对青藏高原高寒草甸生态系统呼吸的影响

氮沉降和放牧是影响草地碳循环过程的重要环境因子,但很少有研究探讨这些因子交互作用对生态系统呼吸的影响。在西藏高原高寒草甸地区开展了外源氮素添加与刈割模拟放牧实验,测定了其对植物生物量分配、土壤微生物碳氮和生态系统呼吸的影响。结果表明:氮素添加显著促进生态系统呼吸,而模拟放牧对其无显著影响,且降低了氮素添加的刺激作用。氮素添加通过提高微生物氮含量和土壤微生物代谢活性,促进植物地上生产,从而增加生态系统的碳排放;而模拟放牧降低了微生物碳含量,且降低了氮素添加的作用,促进根系的补偿性生长,降低了氮素添加对生态系统碳排放的刺激作用。这表明,放牧压力的存在会抑制氮沉降对高寒草甸生态系统碳排放的促进作用,同时外源氮输入也会缓解放牧压力对高寒草甸生态系统生产的负面影响。     

我国草原生态系统退化与恢复研究的进展与启示

草原生态系统是主要的陆地生态系统之一。近几十年来,草原地区生态系统退化现象越来越严重,草原生态系统的演替、退化、诊断、多样性保护等已成为热点研究领域。