春季冻融期寒温带主要森林类型土壤氮矿化特征

目的春季冻融期是连接冬季与生长季的关键时期，期间强烈的温度变化可能深刻影响土壤生态过程。研究春季土壤冻融过程对氮素矿化的影响，揭示我国寒温带地区冻融对土壤氮矿化的影响规律,为寒温带地区森林生态系统氮素研究和森林生产力评价提供理论依据。方法本研究以寒温带地区3种典型森林（兴安落叶松林、樟子松林、白桦林）为研究对象，利用树脂芯法测定和分析了在春季解冻期间土壤无机氮（NH₄+-N、NO₃?-N）以及净氨化速率、净硝化速率、氮矿化速率的动态变化。结果寒温带春季冻融期3种林型土壤无机氮含量均表现出释放特征，且在冻融末期有大幅增加趋势，但不同林型其变化规律有所不同，3种林型土壤铵态氮含量占无机氮含量的83.91% ~ 97.22%，是春季冻融期土壤无机氮的主要存在形式。冻融循环期间兴安落叶松林、樟子松林和白桦林0 ~ 10 cm土层土壤净氮矿化速率分别增加了1.86、6.18和0.25倍。10 ~ 20 cm土层土壤净氮矿化速率除兴安落叶松林有所降低外，樟子松林和白桦林土壤净氮矿化速率分别增加了4.09和2.25倍。土壤净氨化速率占土壤净氮矿化速率的73.47% ~ 96.76%，土壤氮矿化以氨化作用为主。土壤含水量是土壤有机氮矿化作用的主要影响因素。结论寒温带冻融作用有利于土壤有机氮的矿化，且阔叶林土壤氮矿化对冻融循环的响应强于针叶林。      

基于涡动相关技术的森林生态系统二氧化碳通量研究进展

森林生态系统是陆地生态系统碳循环的重要组成部分，森林对大气二氧化碳(CO₂)浓度具有重要的调节作用，开展森林生态系统碳循环研究对更好地了解生物地球化学过程和应对全球气候变化具有重要的科学意义和应用价值。涡动协方差/涡动相关技术是目前应用最广泛的森林生态系统CO₂通量观测技术。讨论了基于该技术的森林生态系统CO₂通量研究的部分代表性成果，总结了当前森林生态系统CO₂通量的主要研究成果并对未来研究提出展望。目前，森林生态系统CO₂通量的研究主要集中于:①森林生态系统的碳源/汇估算；② CO₂通量观测源区/足迹的计算；③ CO₂通量动态特征的提取及其环境影响因子；④基于统计模型的森林生态系统物候特征参数的提取；⑤基于机理模型的气候系统对森林生态系统碳循环的影响。主要结论为:森林生态系统是陆地生态系统的重要碳汇，在对森林生态系统进行CO₂通量观测时需对其通量源区的空间代表性进行检验，森林生态系统碳源/汇状态受到树龄、降水和土壤含水量等因素的影响，空气温度是森林生态系统碳循环的重要影响因子。未来森林生态系统CO₂通量研究应该集中于提高通量足迹模型计算精度，讨论不同林分对大气CO₂的贡献强度。结合气候系统模型和生态生理模型建立植物生理过程参数化模型、预测气候变化对森林碳交换的影响。区域-全球尺度森林生态系统CO₂通量研究未来将关注多站点通量，气象数据长时间序列的整合分析，讨论CO₂通量气候态特征与碳源/汇的空间格局，更好地了解全球陆地生态系统碳循环机制。表1参64     

福建三明2000—2011年森林火灾PM2.5排放量的估算

目的福建三明地区属于森林火灾多发地区, 森林火险等级较高, 森林火灾在燃烧过程中释放大量可吸入颗粒物(PM_2.5), 不仅对大气环境造成污染, 还会对人类的身体健康造成不良影响, 因此, 研究福建三明地区森林火灾PM_2.5排放量具有重要意义。方法本文基于福建省三明市2000—2011年森林火灾数据, 采用蓄积量-生物量模型计算林火过程消耗生物量, 其中, 森林损失蓄积量和过火面积数据由当地防火部门提供。运用排放因子法计算得出PM_2.5排放量, 各林型PM_2.5排放因子由历年文献统计得出。针对福建三明地区4种主要林型:马尾松林、杉木林、阔叶混交林和针阔混交林对森林火灾中PM_2.5排放量分别进行估算, 为该地区森林火灾污染物排放研究提供依据。结果结果表明, 福建三明地区2000—2011年间森林火灾PM_2.5估算总排放量为458.789~2958.339t。其中杉木林燃烧PM_2.5排放量估算为217.117~1072.489t, 阔叶混交林, 马尾松林, 针阔混交林PM_2.5估算排放量分别为94.123~903.154t、93.379~478.634t、54.169~504.063t。结论综合分析, 按不同森林火灾等级分析, 由于重大火灾和较大火灾发生次数较多, PM_2.5排放主要集中在重大火灾和较大火灾; 按不同森林类型分析, PM_2.5排放主要集中在杉木林和阔叶混交林两种林型, 杉木林和阔叶混交林由于其地上生物量相对丰富, 且易发生森林火灾, 是今后重点抚育管理对象, 相关部门应在防火期到来之前做好修枝抚育间伐工作。      

氮添加对典型阔叶红松林净初级生产力的影响

大气氮(N)浓度日益升高,N沉降对森林生态系统生产力的影响成为当前研究的热点。本研究在典型阔叶红松林内,使用尿素(CO(NH₂)₂)作为N源,通过向森林地表施N肥的方式对森林生态系统进行为期6年的N添加试验,探究N对森林生态系统各组分碳(C)密度及净初级生产力(NPP)的影响。施N水平分别为N0(0kg/(hm2·a))、N1(30kg/(hm2·a))、N2(60kg/(hm2·a))和N3(120kg/(hm2·a))。结果表明:N添加对森林生态系统植被C库、碎屑C库及土壤C库C密度均无显著影响(P>0.05);对整个森林生态系统的NPP无显著影响,然而对针叶NPP表现出显著抑制作用(P < 0.05),对阔叶NPP表现出显著促进作用。土壤全N含量不受施N影响,但与土壤有机C浓度呈现极显著(P < 0.01)的正相关关系,表明土壤全N含量是土壤有机C的重要影响因素。      

东北温带森林林分结构与生产力关系研究

目的探讨林分结构与森林生产力之间的关系及其驱动机制,为合理改善林分结构,优化森林生态系统功能,提高林分生产力提供科学依据。方法以东北地区温带森林为研究对象,采用机械布点的方式在东北地区7座温带森林分布的主要山脉上设置了327个调查取样点,调查面积共计32.7 hm2。研究以26 348株活立木的野外调查数据为基础,利用结构方程模型探讨了基于大尺度条件下物种多样性和结构多样性对森林生产力的作用路径和大小,分析了温度、降水和林分优势高与森林生产力之间的关系及其驱动机制。结果在结构方程模型中:（1）物种多样性和结构多样性与生产力之间的关系都呈显著正相关,且二者间有很强的相关性;（2）温度和降水对生产力没有直接影响,而是分别通过影响结构多样性和物种多样性作用于生产力;（3）林分优势高对生产力也无直接影响,通过影响林分结构作用于森林生产力,且影响比温度和降水更大。结论中国东北温带森林林分生产力的直接驱动因子是结构多样性和物种多样性,气候和林分优势高是通过作用于林分结构间接影响森林生产力。研究结果为东北地区温带森林的可持续经营和管理提供了理论依据,具有重要的现实意义。      

长白山阔叶红松林碳收支特征

植被-大气间CO2交换研究对准确评价陆地生态系统碳收支有重要意义．该研究采用开路式涡动相关系统对长白山阔叶红松林的C O2交换特征进行了整年连续监测．结果表明,该森林生态系统的碳交换季节变化明显,2003年森林净生态系统碳交换量(NEE)变化范围在-6.37～2.13 g/(m2·d)之间,5—9月均表现为碳汇,其余月份为碳源,其中净碳吸收量与释放量最大的月份分别为6和10月;全年森林净吸收的碳量为-191.3 g/m2,整体表现为一定强度的碳汇．影响NEE的环境因子主要是光合有效辐射(PAR)和土壤温度等,白天NEE对PAR 的响应符合直角双曲线方程,夜间的NEE与5 cm深土壤温度有较好的指数关系．生态系统呼吸释放对温度响应的敏感性(Ｑ10)为3.17．      

结构化森林经营对东北阔叶红松林森林质量的影响

目的通过分析结构化森林经营对东北阔叶红松林森林质量形成的中长期影响,探索森林经营对林分质量提升的响应机理。方法在吉林蛟河林业试验区设置6块面积为100 m × 100 m的样地,其中,目标样地1块、经营样地4块和对照样地1块。经营样地采用结构化经营方法,长期观测记录样地数据,借助Excel Pivot Tables、R 3.4.3、Origin 2015、Winkelmass等软件进行系统对比分析,研究结构化森林经营对林分生产力、林分密度、林分结构以及林分综合状态的影响。结果实施结构化森林经营,使经营林分年均蓄积生长量（均值）较对照林分提高17.28%,生长率提高17.60%;林分断面积年均增量（均值）提高42.86%,生长率提高47.37%;林木枯损率降低57.22%,显著提高了林分生产力。且实施结构化森林经营使主要针叶树种优势度保持较高水平,林分水平格局为随机分布,是理想的天然林格局。林分中高混交且随机分布的最佳微结构体始终保持较高比例,而低混交且非随机分布的劣势结构体比例很低并有下降趋势;经营使林分的综合状态迅速获得优化,林分状态维持稳定,但是经营效果的保持还需要持续定期的后续经营。结论结构化森林经营能够精准提升东北阔叶红松林的森林质量,既能提高林分生产力又能优化林分空间结构。      

植物碳利用效率影响因子与测定方法研究概况

植物碳利用效率(CUEa)是指净初级生产力与总初级生产力的比率，是植物光合作用利用分配的重要参数。它不但体现了植被生态系统将空气中CO₂转化成生物量及固碳发展潜力的能力，还反映了光合作用对植被生产力产生的影响，是植物碳源或碳汇的全过程。碳利用效率(CUEe)是比较不同生态系统物质循环差距的关键参数。掌握生态系统CUEe,可以更加明确陆地生态系统的碳源、碳汇，生态系统CUEe预测全球变化与人类影响，并且对森林碳循环产生重要影响。通过对碳利用效率影响因素相关文献的查阅、整理、归纳，总结了植物碳利用效率的研究进展，主要包括生物与非生物因素(温度、海拔、降雨量、光照、人为因素等)之间的关系，它们之间的相互作用和相互联系影响CUEa变化。还综述了目前国内外碳利用效率测量方法，探讨了每种测量方法的原理、技术、优点、缺点、适用范围，对未来CUEa研究进行了展望。     

基于Biome-BGC模型的千烟洲森林水分利用效率研究

目的为了探究全球气候变化背景下森林生态系统水分利用效率的影响因子及其对气候变化的响应。方法本文利用经PEST模型参数优化后的Biome-BGC模型,对千烟洲森林生态系统2000—2014（CK）年以及不同气候情景变化模式下的水分利用效率及其影响因子进行了探究。结果（1）千烟洲的年均温和最大叶面积指数同水分利用效率呈显著正相关关系（P < 0.01）,降水同水分利用效率间的相关性不显著（P > 0.05）。（2）千烟洲不同情景模式水分利用效率的取值区间是2.09 ~ 3.71 g/kg、均值2.90 g/kg。（3）同CK（2.18 ~ 2.57 g/kg、均值2.38 g/kg）相比,千烟洲各情景模式下大气CO₂浓度增加情景（2.38 ~ 3.41 g/kg、均值2.90 g/kg）、降水和大气CO₂浓度同时增加情景（2.38 ~ 3.33 g/kg、均值2.86 g/kg）、气温和大气CO₂浓度同时增加情景（2.58 ~ 3.71 g/kg、均值3.15 g/kg）、降水和气温同时增加（2.30 ~ 2.84 g/kg、均值2.57 g/kg）及降水、气温和大气CO₂浓度同时增加情景（2.70 ~ 3.60 g/kg、均值3.15 g/kg）的水分利用效率差异显著。但是,降水增加情景（2.09 ~ 2.68 g/kg、均值2.39 g/kg）和气温增加情景（2.13 ~ 2.81 g/kg、均值2.47 g/kg）对水分利用效率的影响不显著。（4）降水和大气CO₂浓度同时增加情景与大气CO₂浓度增加情景的水分利用效率差异不显著,气温和大气CO₂浓度同时增加情景与大气CO₂浓度增加情景的水分利用效率差异显著。结论（1）千烟洲森林生态系统的水分利用效率受到气温和叶面积指数的影响,情景分析表明水分利用效率能很好的对气候变化做出响应。（2）降水、气温和大气CO₂浓度对水分利用效率的影响存在耦合效应。（3）增温对水分利用效率的影响要大于降水。      

小兴安岭南部臭冷杉红松林树轮指数记录的7月NDVI变化

目的归一化植被指数(Normalized difference vegetation index, NDVI)是应用最广的遥感数据之一，已被广泛应用于森林生态系统净初级生产力(Net primary productivity, NPP)的估算。但其缺点是实测数据时间较短，而基于树轮资料重建NDVI序列可在一定程度上弥补NDVI时间序列短的问题。方法本文研究了小兴安岭南部黑龙江省依兰县丹青河林场内红松、臭冷杉和蒙古栎的树轮宽度数据与NDVI的潜在关系，重建了小兴安岭南部地区过去的NDVI变化。结果红松、臭冷杉和蒙古栎树轮指数与当年7月的NDVI显著正相关，3个树种合成的样地年表与7月NDVI的相关性高于单个树种年表。样地年表和7月NDVI对气候因子(温度和降水)的响应一致；均与上一年10月至当年3月温度呈正相关，与当年4—7月温度呈负相关，与当年3月降水呈负相关，与4—7月降水呈正相关。因此，基于样地年表与7月NDVI的关系，利用一元线性回归模型建立二者之间的拟合方程，重建了过去115年的NDVI数据，方程的方差解释量达42.6% (R_adj2=0.401, F=17.08, P < 0.000 1)。重建结果显示，自1900年以来NDVI序列存在2个高值时期(1967—1978、1986—1995)和3个低值时期(1920—1925、1949—1954、1999—2004)，NDVI的低值时期与该区域旱灾历史记录相吻合，因此干旱可能是导致该区域NDVI低值的主要原因；此外，砍伐、林火等因素也会导致NDVI值下降。结论建立树木年轮与NDVI的关系时应综合考虑NDVI投影范围和样地多树种组合以减少重建误差。      

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。     

长白落叶松林生态系统净初级生产力对气候变化的响应

应用BIOME-BGC模型和样地调查数据,模拟并验证了吉林省汪清林业局长白落叶松林生态系统净初级生产力(NPP)在1980—2013年间的动态变化情况,分析了NPP对区域气候变化的响应以及在SRES A2和B2排放情景下长白落叶松林生态系统NPP的动态变化。结果表明:BIOME-BGC模型较好地模拟了样地NPP的动态变化,且模拟NPP与样地实测生产力的动态变化规律相似;在1980—2013年间,长白落叶松林生态系统NPP(以碳计算)均值为477.74 g/(m2·a),波动范围是286.60～566.27 g/(m2·a);研究区内长白落叶松林生态系统NPP与年降水量呈显著正相关;在未来A2和B2排放情景下,NPP对未来降水量增加的响应呈正向,对年均温度增加呈负相关,其中温度升高对NPP的负效应要大于降水量增加对NPP的正效应;此外,CO2浓度增加有利于长白落叶松林生态系统NPP的增加。      

油蒿灌木荒漠光能利用效率季节动态研究

目的光能利用效率（LUE）是表征植被通过光合作用将所吸收的能量转化为有机干物质效率的指标，也是估算生态系统生产力的重要参数，为了提高油蒿灌木荒漠生产力的估算和预测精度，本文研究了油蒿灌木荒漠LUE的季节动态以及环境因子对其的调节机制。方法本研究于2014年5—10月通过涡度协方差法观测了宁夏盐池典型油蒿灌木荒漠生态系统的净碳交换、光合有效辐射、温度和水分等因子，分析油蒿灌木荒漠生态系统LUE的昼夜和季节变化及与其主要环境因子的关系。结果在日尺度上，LUE在14:00时达到最低值（0.000 8 ~ 0.002 4 μmol/μmol）。LUE的日变化主要受到冠层导度（g_s）和光合有效辐射的影响。在季节尺度上，LUE从5月份开始迅速升高，9月份达到最大值（0.002 5 g/MJ），而后逐渐降低。LUE月平均值介于0.000 9 ~ 0.002 5 g/MJ之间。LUE的季节变化主要受土壤氮含量（N_soil）、冠层导度（g_s）和光合有效辐射（PAR）的影响。结论通过以上研究，发现在季节尺度上，通过增加土壤中的氮含量可以促进生态系统总生产力（GEP），从而增大油蒿灌木荒漠的光能利用效率。研究结果可以为提高半干旱区油蒿灌木荒漠生态系统生产力提供一定的理论指导，也为区域植被恢复重建提供重要参考。      

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。     

长白山阔叶红松林典型森林群落功能多样性及其与地形因子的关系

【目的】探讨影响长白山阔叶红松林内典型森林群落功能多样性指数的主要环境因子,初步揭示植物群落功能多样性与群落重要生态过程之间的关系,为该区植被恢复和生态系统保护提供理论与技术支持。【方法】对长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落(杨桦林、白桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林)进行群落学调查,采用Rao’s Q指数和Shannon-Winner指数对不同群落和群落整体的功能多样性指数、物种多样性指数进行计算分析,利用DPS软件对其环境影响因子进行灰色关联度分析。【结果】对于长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落,就不同层次而言,Shannon-Winner指数在乔木层和草本层排序均为白桦林臭冷杉红松林杨桦林紫椴红松林;Rao’s Q指数乔木层和灌木层各群落排序均为紫椴红松林臭冷杉红松林杨桦林白桦林;长白山阔叶红松林群落的Rao’s Q指数随演替的进行先下降后上升,物种多样性指数随着演替的进行而呈现先上升后下降的趋势;就环境因子而言,海拔对植物群落的物种多样性影响最大,而坡度对群落功能多样性的影响最大。【结论】不同森林群落和植物不同生活型在群落中的地位对评价群落动态及生态系统过程的重要性有较大影响,不同群落和植物生活型在物种多样性及功能多样性上均表现出明显的差异,这不仅与植物本身的生物学特性有关,也与群落所处生境有着密切的联系。     

天目山森林生态系统大气水汽稳定同位素组成的影响因素

稳定同位素技术是进一步揭示生态系统碳/水交换对环境条件变化响应的重要手段。学者将此技术用于农田生态系统的较多,关于对森林生态系统的研究几乎没有。利用大气水汽稳定同位素观测系统和常规气象观测系统对浙江省天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统进行观测。以2013年8月1日到2013年10月1日观测的数据为依据,对天目山森林生态系统大气水汽稳定同位素组成(δv)的影响因素及其相互关系进行了研究。结果显示:在森林生态系统中,大气降水、环境温度、土壤5 cm温度与大气水汽稳定同位素组成的相关性显著(P0.05)。土壤5 cm湿度、环境湿度、平均风速、净辐射与大气水汽稳定同位素组成的相关性不显著。和农田生态系统相比,森林生态系统中对大气水汽稳定同位素组成产生影响的环境因素有一定差别。     

采伐对吉林蛟河阔叶红松林生态功能的短期影响

目的为研究采伐强度对森林生态系统功能的影响,对森林生态服务功能评价体系建立提供意见,并对今后阔叶红松林经营管理提出建议和对策。方法以吉林蛟河林业实验管理局阔叶红松林为研究对象,分别设置采伐强度为0（对照CK）、15%（弱度采伐LT）、35%（中度采伐MT）、50%（强度采伐HT）的4块样地。采用国家林业和草原局森林生态功能评价标准,选择森林群落结构、森林蓄积量、树种结构、森林自然度、植被总覆盖度、林分平均高、枯枝落叶厚度、郁闭度8个因子作为森林生态功能的评价因子,对比了不同强度采伐样地在采伐前、采伐后和采伐4年后生态功能的差异。结果（1）采伐前,各样地生态功能指数均为0.83,采伐后,不同强度采伐样地生态功能指数出现显著差异,未采伐（0.83） > 弱度采伐（0.71） > 中度采伐（0.67） > 强度采伐（0.53）。4年后,各采伐样地生态功能指数差异逐渐减小,其中弱度采伐样地的生态功能指数恢复到采伐前状态（0.83）,中度采伐样地和强度采伐样地也都有不同程度的改善,生态功能指数分别为0.77和0.61。（2）林分蓄积年均增长率随着采伐强度呈先增加后减少的趋势。（3）采伐对阔叶红松混交林优势种的生长起到了一定促进作用,而对林分树高的生长并没有产生明显的促进作用。结论低强度采伐后,森林生态功能能在短时间内恢复,并表现出更好的生长潜力,提高了人类对木材资源的利用,使森林综合效益得到改善;而大强度的采伐会严重破坏森林生态系统的稳定性,影响生态系统功能,使其在短时间内无法恢复。综合考虑,采伐强度在15%比较合理,建议不超过35%。      

阔叶红松林功能多样性与森林碳汇功能关系

  目的  阐明生物多样性与生态系统功能关系及其作用机制,不仅具有重要的生态理论价值,同时能够为以“生物多样性与生态系统功能同步提升”为目标的森林多功能经营提供科学理论支撑。然而阔叶红松林中生物多样性如何影响森林碳汇功能目前并不十分清楚,本研究旨在揭示功能多样性和功能组成对森林碳汇功能的影响机制,为促进阔叶红松林“固碳增汇”提供理论依据。  方法  以吉林蛟河30 hm2阔叶红松林固定样地为研究对象,通过采集植物功能性状计算功能多样性和功能组成用于表征生物多样性,并通过结构方程模型检验了生态位互补效应、生物量比率效应以及植被数量效应对生物多样性?森林碳储量和碳增量的影响。  结果  （1）生物多样性是森林碳汇功能的重要影响因素,提高功能多样性有助于提高森林碳增量,提高缓生?保守型性状的组成比例有助于提高森林碳储量,而保持一定的林分密度同样有利于充分地利用资源、提高森林固碳能力。（2）研究结果同时验证了生态位互补效应、生物量比率效应和植被数量效应假说,解释变量共同解释了13%的森林碳储量的变化以及36%的森林碳增量的变化。  结论  碳储量和碳增量是森林生态系统碳汇功能的重要反映和直接体现,本研究在一定程度上揭示了生物多样性与森林碳汇功能关系的作用机制,表明阔叶红松林中生物多样性与碳汇功能的关系格局是多种生态学机制共同作用的结果。研究结果能够为实现阔叶红松林“固碳增汇”以及“生物多样性与生态系统功能同步提升”提供一定的理论依据。      

稻油两熟农田生态系统净碳交换特征及其主要影响因子研究北大核心CSCD

为深入了解农田生态系统碳交换规律以及碳循环的机理和过程,本研究采用涡度相关技术,对湘中地区稻油两熟农田生态系统进行了全年的通量观测,分析了碳通量及其各组分在不同时间尺度上的变化特征,探讨了水稻、油菜生长季内碳通量对主要环境因子的响应。结果表明:稻油两熟农田生态系统净碳交换日尺度变化特征总体呈"U"型单峰曲线变化,季节变化特征呈现单峰双谷"W"曲线变化,存在两个明显的碳吸收期;净碳交换吸收峰值水稻普遍高于油菜,总初级生产力和生态系统呼吸的累积速率水稻高于油菜;稻油两熟农田生态系统全年的净碳交换累积总量为-206.26 g/m^(2),总初级生产力累积总量为1 173.9 g/m^(2),生态系统总呼吸累积总量为967.64 g/m^(2),生态系统的碳利用效率为17.6%,总体表现为碳吸收旺盛;水稻和油菜生长季内碳通量与环境因子的相关性不同,白天的净碳交换与光合有效辐射呈负相关,夜间生态系统呼吸随土壤温度的升高呈指数曲线变化,油菜的温度敏感性要高于水稻。本研究结果可为农田固碳减排提供理论依据和数据支持。     

太行山南麓刺槐人工林土壤呼吸与土壤温度间的滞后关系

目的土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的一个重要组成部分。本研究在年尺度和日尺度上分析刺槐人工林土壤呼吸与各土层温度间的温度敏感系数（Q₁₀）的差异,并探讨土壤呼吸与各土层温度间的时间滞后。方法利用土壤呼吸自动观测系统Li-8150对太行山南麓50年生刺槐林进行定位观测。结果在年尺度上,刺槐人工林土壤呼吸与各土层温度在时间上的滞后不明显,且呈现显著的指数关系（P < 0.001）。Q₁₀在2.23 ~ 2.53之间变动,且Q₁₀随土壤温度测量深度的增加而略微增大,指数模型拟合系数（R2）随土壤温度测量深度的增加而略微减小。土壤呼吸与各土层温度不需要相位校准。在日尺度上,土壤呼吸与各层温度存在时间上的滞后,拟合系数R2较小,获得Q₁₀并不准确。土壤呼吸与各土层温度需要进行相位校准,校准后的土壤呼吸与土壤温度间的拟合系数R2增大,获得的Q₁₀更准确,并且Q₁₀值随土壤温度测量深度增加而增加,但是深层（> 20 cm）的Q₁₀过大并不符合生物学规律。在土壤浅层（< 20 cm）,Q₁₀随深度增加与土层温度变化幅度有关。结论在年尺度上,各土层Q₁₀值相差不大,都能较理想反映全年刺槐林土壤呼吸与温度的关系。在日尺度上,本研究推荐使用浅层的Q₁₀来反映日间刺槐林土壤呼吸与土壤温度关系。