北京京郊果园施用不同农肥的土壤呼吸特征研究

    为准确揭示北京京郊不同施肥类型果园的土壤呼吸差异,利用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统,测定并分析平谷桃园单施化肥、有机肥和化肥混施、单施有机肥3种典型施肥类型的夏季土壤呼吸昼夜变化状况.结果显示:桃园不同施肥类型的土壤呼吸速率昼夜变化都表现为单峰曲线;有机肥施用小区的土壤日呼吸速率、日碳通量、月碳通量及生长期碳通量均最高.各样地的土壤5 cm温度、近地面大气气压、湿度和CO2浓度等环境因子以及土壤有机碳含量、土壤微生物数量、土壤微生物量碳、土壤水分等土壤因子都对土壤呼吸速率具有明显的影响.对不同施肥类型土壤呼吸的分析结果表明,研究地有机肥与化肥配合施用既可以提高土壤有机碳含量,土壤全天CO2释放量也最低;化肥施用小区土壤全天CO2释放量高于有机肥和化肥混施的土壤,但其土壤有机碳、微生物数量及微生物量碳较低;有机肥施用小区的有机碳、微生物数量和微生物量碳最高,但也有着旺盛的土壤呼吸.说明有机肥和化肥混施有助于降低桃园土壤CO2的释放量.     

山西太岳山森林土壤夏日CO_2释放速率的研究

用LI- 6 2 0 0光合仪结合土壤呼吸箱测定了中国暖温带油松林、华北落叶松林、辽东栎林、辽东栎灌木林和稀草荒地夏日的CO2 释放速率 .结果表明 ,林地土壤的CO2 释放速率高于无林地 ,阔叶林地高于针叶林地 ,CO2 释放速率与土壤有机质含量关系密切     

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。     

晋西黄土区不同森林群落类型植物多样性研究

为了揭示晋西黄土区不同森林群落类型对生物多样性的保持作用,对晋西黄土区人工油松林、人工刺槐林及天然次生林林下植物组成及土壤化学性质进行了调查研究,并对3种林分进行对比分析,研究晋西黄土区不同森林群落类型林下植物多样性特征。结果表明:1)研究区内共出现40个植物种,灌木6种,草本34种。3种森林群落类型林下植物种数为人工刺槐林＞人工油松林＞天然次生林;2)3种森林群落类型林下物种丰富度指数(Margalef指数)、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和物种均匀度指数(Pielou指数)表现为草本层＞灌木层,人工林＞天然林。人工刺槐林林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数小于人工油松林,而Simpson指数和Pielou指数大于人工油松林;3)与2006年相比,2012年研究区内植被种类增加,人工林内植物种的增加要比天然次生林内明显;4)3种森林群落类型林下Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数与土壤化学性质的关联大小为土壤养分＞有机质＞pH值。      

土地利用方式的改变对土壤呼吸及土壤微生物生物量的影响

土壤呼吸释放的CO2与土壤微生物生物量碳是全球碳循环中最为活跃的部分.作者对南京林业大学下蜀实习林场内天然次生栎林、马尾松人工林、毛竹林、板栗经济林和农田5种土地利用类型的土壤呼吸速率及土壤微生物生物量进行了测定,并分析了土地利用方式和各种土壤理化性质对土壤呼吸速率及土壤微生物生物量的影响.研究结果表明:①在5种不同土地利用类型中,农田的土壤呼吸速率显著大于马尾松林、栎林和毛竹林;板栗经济林的土壤呼吸速率显著大于毛竹林和马尾松林;其他各土地利用类型之间的土壤呼吸速率均无显著性差异.②在5种不同土地利用类型中,马尾松林的土壤微生物生物量显著小于农田、板栗经济林和毛竹林;农田的土壤微生物生物量显著大于栎林;其他各土地利用类型之间的土壤微生物生物量均无显著差异.③土壤呼吸速率与土壤微生物生物量、土壤温度(尤其是5cm深土壤温度)、土壤全钙含量、土壤全磷含量以及土壤碳氮比有显著相关关系;而与土壤全碳、全氮、土壤pH值等因子相关性不大.④土壤微生物生物量与土壤全钙含量、土壤全磷含量有显著相关关系;而与土壤pH值、土壤湿度等因子无显著相关关系.研究结果还表明:森林变为农田可能潜在地增加土壤CO2的释放;该地区土壤中磷的含量和有效性可能是限制土壤微生物生物量的重要因子.     

川中丘陵区桤柏混交林地土壤CO2释放与Forest-DNDC模型模拟

采用静态箱-气相色谱法对长江上游桤柏混交林地土壤呼吸进行测定。结果表明:保留枯枝落叶和去除枯枝落叶处理的土壤呼吸速率季节变化趋势均呈单峰曲线，土壤呼吸速率最大值出现在6月下旬到8月上旬之间；最小值出现在12月底至翌年1月初间。试验期间，保留枯枝落叶和去除枯枝落叶处理的土壤呼吸速率变化范围分别是66.23～520.42 mg/(m2·h)、34.25～395.47 mg/(m2·h)，年平均土壤呼吸速率分别为273.18和221.82 mg/(m2·h)，枯枝落叶分解释放的CO2量对林地土壤总呼吸的贡献为18.80%。土壤温度和土壤湿度是影响该地区土壤呼吸的主要因子。双因素关系模型较好地拟合了土壤(5 cm)温度和土壤(0～10 cm)湿度对土壤呼吸的影响，土壤温度和湿度共同解释了保留枯枝落叶处理土壤呼吸变化的73%、去除枯枝落叶处理的86%。Forest-DNDC模型较好地模拟了两种试验处理的土壤CO2的释放。模型敏感性试验结果表明，该区影响林地土壤CO2释放的主要因子是土壤表层有机质含量，其次是气温和降水量。      

黄土丘陵区不同退耕模式对土壤物理性状影响研究—以甘肃定西市为例

甘肃定西全面实施退耕还林近10年来，取得了显著的成效。本文以退耕还林重点地区定西市安定区为例，通过采集、实地调查取样和实验室分析，对比研究了不同退耕植被类型地与对照地（农田和天然草地）的土壤物理性状的变化情况。包括土壤的含水量、容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团聚体结构。研究结果表明：天然草地和柽柳的含水量最高，分别为13.44%和13.52%。农田和山杏的含水量最低为8.01%和8.2%。0～60cm不同土层中柠条的容重最小且变化不大，农田的上下变化最大。在20～60cm退耕还林地的孔隙度均高于天然草地和农田，天然草地和农田非毛管孔隙度小且上下变化大，不利于土壤入渗。刺槐、柠条、柽柳的水稳性团聚体的含量最多，分别是农田的3.4、2.8和2.4倍。退耕还林以后，林地的土壤物理性状得到明显的改善，与农田和天然草地相比，刺槐，柠条的改良效果最好。因此对退耕还林地区进行植被恢复过程中，要深入了解当地的土壤环境特征，做到因地制宜，适地适树。     

鼎湖山针阔叶混交林土壤呼吸的研究

利用静态箱气相色谱法对鼎湖山针阔叶混交林的土壤呼吸速率的季节变化和昼夜变化，进行了为期1年的野外观测研究. 自然状态下土壤呼吸速率的年平均值为(400±29)mg(CO2)/(m2·h), 其中由凋落物分解释放的CO2占土壤总呼吸的年平均比例为42%；土壤呼吸速率与林内气温、地表温度、地下5、10、15和20 cm土壤温度都呈显著指数相关, 用土壤呼吸速率与温度间的指数模型得出对应于以上各温度的Q10值变动在1.92～2.81之间；土壤呼吸速率与土壤含水量的关系依观测点土壤水分状况不同而有一定差异；土壤呼吸速率的日变化模式在雨季和旱季有明显区别, 相对于温带陆地生态系统而言, 该林型土壤呼吸速率的日较差较小.      

黄土丘陵沟壑区人工刺槐林土壤水分物理性质

为黄土丘陵沟壑区退耕地的植被恢复重建及生态环境建设评价提供科学依据,对晋西黄土丘陵沟壑区不同密度的刺槐人工林土壤水分物理性质的变化进行了研究。结果表明:刺槐林分的土壤平均密度都低于农田,密度为1 600株/hm2的林分土壤密度最小,为1.225 9 g/cm3;土壤密度随土壤深度的增加而增大;刺槐林分的孔隙度和通气度都大于农田,退耕还林后,土壤质量明显得到改善,密度为1 600株/hm2的林分孔隙度最大。刺槐林分土壤持水量都要好于农田,土壤平均最大持水量和毛管持水量随林分密度的增大先增加后减少,密度为1 600株/hm2的林分持水性能最好;持水量随土壤深度的增加而下降。密度为1 600株/hm2的刺槐林土壤饱和蓄水量和非毛管蓄水量最高,分别为558.12和52.45 mm,水源涵养能力最强;土壤表层蓄水能力好于中、下层;密度为1 800株/hm2的刺槐林土壤涵蓄降水量和有效涵蓄量最大。     

暖温带森林土壤呼吸随林分类型及其微生境因子的变异规律

利用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统,在植物生长季期间,对暖温带3种林分-辽东栎林、油松林、辽东栎与华北落叶松混交林的土壤呼吸速率(Rs)、地下10 cm土壤温度、近地面气温和表层土壤水分的季节变化在野外进行连续定位观测,在此基础上对土壤呼吸与土壤10 cm温度、近地面气温和土壤水分等微生境因子之间的相关性进行了分析.结果表明:(1)辽东栎林、油松林和混交林土壤呼吸速率、土壤温度和近地面气温都有明显的单峰曲线季节变化.3种林分生长季期间平均土壤呼吸速率CO2的大小的顺序依次为辽东栎林(2.411 μmol/(m2·s)>混交林(1.655μmol/(m2·s)>油松林(1.289 μmol/(m2·s),辽东栎林与油松林和混交林林分土壤呼吸速率差异显著(P<0.05),但混交林和油松林间差异不显著(P>O.05);(2)辽东栎林、油松林和混交林的土壤呼吸速率与10 cm土温和近地面气温都具有指数相关关系,与10 cm土壤温度的相关性要高于与近地面空气温度的相关性;(3)辽东栎林、油松林和混交林土壤呼吸速率与土壤水分的相关性均不显著(R2分别为0.187、0.296和O.154.P>O.05);(4)不同林分间土壤有机碳、全氮含量均达到显著差异.综合分析,该地区森林土壤呼吸速率季节变化的主要影响因子为土壤10 cm温度和近地面气温,而林分间土壤呼吸速率的差异则可能是由树种组成、土壤因子和微生境差异的综合影响形成的.     

北京山地不同针叶林型下土壤脲酶动力学和热力学特征研究

该研究选取了北京山地人工油松林、人工白皮松林、天然油松林和人工落叶松林4种针叶林型下0～0.2 m和0.2～0.4 m土层的土壤,通过测定不同的底物浓度、培养时间及培养温度下的放氨量,计算出脲酶的各项动力学和热力学参数,探讨了北京山地4种针叶林型下土壤脲酶酶促反应特征。结果表明,4种林型下土壤酶促反应的Vmax值随土层深度的增加而减小,随温度的升高而增大;Km值能在一定程度上反映土壤脲酶酶促反应的变化规律;土壤酶促反应K值和Ea值均表现出随温度和土壤深度变化而变化的规律,但变化特点因林型而异;酶促反应ΔH和ΔG值随温度和土壤深度的变化而呈规律性变化;ΔS为负值,说明土壤脲酶酶促反应体系中有序性增大。      

大青山不同植被下的地表径流和土壤侵蚀

该文以内蒙古大青山6种植被为对象，在不考虑林冠层作用的条件下，于2006—2007年用人工降雨方法，以地表径流和土壤侵蚀为指标，研究不同植被条件下地表的产流产沙状况，并就降雨因子、坡度、凋落物、地被物、土壤等因子与产流产沙的相关性进行探讨，以期为大青山生态环境建设和植被恢复与保护提供依据。结果表明:①４种林地间凋落物特性和土壤物理特性差别较大，白桦山杨林的减流减沙功能最好，落叶松林次之，油松林最差；② 6种植被的水土保持功能不同，差别较大，产沙量大小依次为油松林＞未封育荒草坡地＞落叶松林＞虎榛子林＞已封育荒草坡地＞白桦山杨林，油松林的产沙量是白桦山杨林的218倍；③ 坡度、降雨强度和降雨量对产流产沙影响较大，随坡度、降雨强度和降雨量的增大而增加；④ 降雨季节不同，产流量也不同，主要取决于活地被物层干燥度和凋落物层自然含水率；⑤对于荒草坡地，产流量与坡度和降雨量相关性较大，产沙量与径流量和降雨量相关性较大；对于森林植被，产流量与凋落物厚度和降雨量相关性较大，产沙量与径流量和凋落物厚度相关性较大。      

北温带干旱地区土壤-大气界面CO2通量的变化特征

采用箱法对栗钙土、灰钙土、粗骨土和山地灰褐土4种有代表性的干旱土壤表面CO2通量进行观测和研究。结果表明:森林土壤（粗骨土和山地灰褐土）的通量显著大于草原土壤（栗钙土和灰钙土）。干旱区土壤表面CO2通量的平均值为230.05 μmol/(m2·h)，变化范围为-147.27～2 319.55 μmol/(m2·h)。不同土壤类型之间存在差异,粗骨土(351.82 μmol/(m2·h))山地灰褐土(347.33 μmol/(m2·h))栗钙土(193.36 μmol/(m2·h))灰钙土(162.37 μmol/(m2·h))。土壤表面CO2通量存在季节变化，趋势呈“S”形。9月份最高(516.79 μmol/(m2·h))，以土壤向大气释放为主；1月份最低(－7.09 μmol/(m2·h))，以大气进入土壤为主；具有春夏秋冬交替规律，与气候变化趋势基本一致，土壤表面CO2通量稍有后滞。全天候土壤表面CO2通量呈“山峰”形变化，04:00最小(154.13 μmol/(m2·h))，12:00最大(349.65 μmol/(m2·h))，具有昼夜交替规律，比气候日变化稍有滞后。影响土壤表面CO2通量的环境因子有地表空气温度、土壤温度（0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm）、土壤含水量（0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm）；其中，地表空气温度、土壤温度（0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm）和土壤含水量（0～10 cm）分别与土壤表面CO2通量呈正相关关系，而10～20 cm和20～30 cm深度的土壤含水量与土壤表面CO2通量呈负相关关系，地表空气相对湿度与土壤表面CO2通量的关系不显著。大气与土壤之间的CO2存在双向转移机制，CO2不仅从土壤向大气转移，而且也从大气向土壤转移，热量在地球表面的差异性分布，导致温带和寒带地区的土壤具有平衡大气CO2浓度的功能，是温带、寒带地区的显著特征。      

3种石斛PEPC羧化酶活力比较

 石斛属植物具有兼性景天酸代谢植物特征，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶是该类植物碳代谢的关键酶。本研究选用3种石斛为材料，测定了其磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性。结果表明，报春石斛晚间黑暗条件下酶活性较强，凌晨高达25μmolCO2/(m2·s)，而在中午光照最充足时，酶的活性相对较弱；金钗石斛酶活性日变化特点与报春石斛相似，但是活性比较弱；鼓槌石斛的酶活性很弱，通常在8μmolCO2/(m2·s)以下，昼夜变化幅度很小，表现为黑暗状态下比光下更强。     

应用15N示踪研究毛白杨苗木对不同形态氮素的吸收及分配

为探讨毛白杨苗木对不同形态氮素的吸收、分配及利用特性,以毛白杨新无性系83号插条苗为试材,于2007年3—9月在北京林业大学苗圃,应用15N示踪技术测定在相同施氮量下毛白杨苗木对硝态氮（NO3 15N）和铵态氮（NH4 15N）的吸收率、利用率及分配率等指标。结果表明:①施肥后28 d,苗木对两种氮肥的吸收利用达到最大值,其中,标记NO 3 15N肥吸收率为036 g/株,利用率达35.98% ;标记NH4 15N肥吸收率为0.15 g/株,利用率为14.53%。②苗木NO3 15N肥平均利用率（ 19.75%）约为NH4 15N肥（7.95%）的2.5倍 。③施肥后各个时期,全株的NO3 15N肥Ndff 值均显著大于NH4 15N肥。各器官对NO3 15N肥的征调能力明显高于NH4 15N肥,茎对肥料征调的竞争能力最强,其次为叶和根。④氮素分配率在各器官中差异显著（P0.05 ）,总体趋势为叶根茎。叶中NO3 15N的分配率均高于NH4 15N,根中储存的氮素主要供地上部分生长所需,总体呈逐渐下降的趋势,茎是氮素贮藏的“临时库”,苗木主要通过茎将吸收的氮素输送到叶等生长旺盛的部位。      

半夏无糖组培苗营养生长和光合生理对增施CO 2的响应

 以半夏叶片通过组织培养产生的不定芽为材料,探讨在微环境调控条件下,半夏无糖组培苗营养生长和光合生理对增施CO ₂的响应。研究结果表明：在CO ₂浓度600～1800μmol/mol的范围内,随CO ₂浓度的增加,半夏无糖组培苗的叶面积、生根率、净光合速率、水分利用率、叶绿素含量逐渐升高,气孔导度、蒸腾速率则逐渐下降。当CO ₂浓度为（1500±50）μmol/mol时,半夏无糖组培苗叶片的净光合速率达最大值（10.20±0.27）μmol/（m ²·s）,且组培苗长出大量须根。研究表明,（1500±50）μmol/mol是半夏无糖组培苗进行光合作用的最适CO ₂浓度。     

量化退耕还林后土壤碳变化

为了评价退耕还长白落叶松对土壤碳的影响,该文以中国东北地区的敦化市为例,选择了7个退耕后演替的不同时间序列的长白落叶松样地,及其附近的250年生原始林作为土壤长期碳汇潜力的一个参照,通过采集矿质土壤样品,并测定生物量碳、凋落物碳,研究长白落叶松第1个轮伐期间土壤碳量和质的变化．结果表明,退耕后12年碳密度降低到最小量75.87 Mg/hm2,然后逐渐恢复; 在退耕21年的时候,土壤有机碳恢复到农田的水平,即84.28Mg/hm2．21年后土壤碳密度出现净积累．造林后33年,土壤碳的增加和减少与生物量碳的累积相比是比较小的,而长期来看（250年）,土壤碳库占整个生态系统碳库的63.4%．这种情况表明,肥沃的土壤退耕还林后,长期来看是一个可观的碳汇．颗粒态有机质是土壤有机质中对土地利用变化比较敏感的指标．在0 ～30 cm土层中, 长白落叶松林地和原始林粗颗粒态有机质分别是耕地的2.7和3.4倍,颗粒态碳在土壤总碳中的分配比例是增加的,表明退耕还林后土壤质量在好转．      

南亚热带针阔混交林辐射通量特征

该文分析了南亚热带针阔混交林各辐射分量:下行短波辐射(RSd)、 上行短波辐射(RSu)、下行长波辐射(RLd)和上行长波辐射(RLu)在不同时间尺度上的分布特征和相互关系.结果表明:在日尺度上,各辐射分量日总量的大小顺序为:RLu(36.34 MJ/(m2·d)) RLd(32.43 MJ/(m2·d))RSd(12.46 MJ/(m2·d)) RSu(0.98 MJ/(m2·d)),长波辐射的变异系数（CV）远小于短波辐射,而波长相同时上行辐射的 CV小于下行辐射.除RLd外,其余3种辐射的月均通量呈单峰形变化.RSd与RSu在不同季节的日变化均呈规则的单峰曲线,而RLd和RLu的日均变化则大致呈波浪形.全年系统辐射支出中RLu为80.7％,RSu仅占2.2％,RLu在辐射平衡中的作用远超过以往强调最多的RSu.日尺度上,2003年反射率η的平均值为8.3％.在不同时间尺度上影响η的主要因素是不同的.与旱季相比,雨季两种长波辐射的相关性高,数值也更接近.在较大时间尺度(1个月)上,净辐射(Rn）与RLu相关性最好,而在较小的时间尺度(≤1 d)上,Rn与RSd相关性最好,故在考察辐射通量间相互关系时,应充分注意尺度效应的影响.      

适度高温下高氮和低光对演替树种光合和能量转换的复合影响

利用CO2交换系统和叶绿素荧光法，研究适度高温（38℃）、高氮（HN）和低光（LL）对早、中和后期演替树种木荷、红椎和黄果厚壳桂幼树光合过程影响的初始靶的，及其对群落演替的潜在影响。结果表明:适度高温提升木荷和红椎高氮高光（HNHL）植株的光合速率（Pn），但高光强（500 μmol/(m2·s)）限制木荷、红椎及黄果厚壳桂低氮高光（LNHL）和高氮低光（HNLL）植株Pn对适度高温的响应。当光强500 μmol/(m2·s)，适度高温提高木荷LNHL植株的光下PSⅡ最大量子效率(Fv′/Fm′)、开启PSⅡ中心(Fq′/Fm′)和开启PSⅡ反应中心的比例(qL)，以及非循环光启电子传递效率(ETR)和吸收光能利用于PSⅡ光反应(ΦPSII)，但黄果厚壳桂不呈现类似响应。黄果厚壳桂HNLL植株多以非光辐射耗散吸收能和表现低的光化反应效率。气候变暖，华南珠江三角洲过量氮沉降和频繁的灰霾天气可能延缓当地森林植物群落的正向演替。