预测、监测和预警关系的初步探讨

预测,监测和预警是区域森林资源预警系统概念框架的３个容易混淆且相互关联的概念,在给出预警概念的基础上,从概念内池和外延的角度对预警和预测的关系作了初步的探讨,并引用集合论相离,相切和相交３种关系,阐述了预警和监测的关系。     

基于通量源区模型的雷竹林生态系统碳通量信息提取

基于浙江省临安市太湖源雷竹Phyllostachys violascens林涡度相关通量观测塔2013年全年数据,应用通量源区模型（flux source area model,FSAM）,分析不同大气稳定度条件、不同风向和不同时间段该观测点通量信息的贡献区的分布,并基于贡献区分析结果,从通量观测值中分解出来自雷竹林生态系统的碳通量信息。结果表明:90%贡献水平的通量贡献区在观测塔为中心的2.0 km 2.0 km范围内,大气稳定度相同时,4个不同方向的通量贡献区范围差别不大。通量贡献区长度在稳定的大气条件下要显著大于在不稳定大气条件下,前者为96.19～941.63 m,后者为28.62～313.54 m。通过雷竹林和非雷竹林在通量贡献区所占面积和各自的贡献率,从涡度相关所测通量数据中分解出雷竹林和非雷竹林的月平均碳通量。通量分解后的雷竹林生态系统年总净固碳量为4.25 thm－2a－1,当下垫面全部为非雷竹林时年总净固碳量为6.65 thm－2a－1。如果不进行碳通量的分解,把涡度相关所测通量值作为雷竹林的通量值,则年总净固碳量为5.46 thm－2a－1。该研究对于正确评价雷竹林生态系统的固碳能力可提供一定理论依据。图4表4参29     

天目山毛竹入侵阔叶林后土壤细菌群落16S rDNA V3区片段PCR的DGGE分析

天目山国家级自然保护区是公认的基因库。毛竹入侵天然林并替代原天然林,导致地上植物多样性下降。为了解毛竹入侵天然林后地下土壤微生物多样性的变化,分别采集了毛竹纯林、竹阔混交林和原始天然阔叶林下的土壤样品,应用建立于16S rDNA V3区片段的变性梯度凝胶电泳(DGGE)和克隆测序比对来研究土壤细菌结构的变化。结果表明,3块林地土壤16S rDNA V3区片段高达30条以上,不同林分下土壤16SrDNAV3区片段的DGGE带谱差异不大,但各有特征条带。毛竹林与阔叶林土壤的细菌结构相似度高于其与竹阔混交林的相似度。通过DGGE条带的克隆测序比对发现,调查区土壤细菌主要属于变形菌门(Proteobacterium)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线细菌属(Actinobacterium)和一些未命名的菌种,并且多数属无法纯培养的物种。本试验结论为:天目山自然保护区内土壤细菌多样性丰富,不同林分下的土壤细菌有各自的特征种,但非优势种;毛竹入侵未导致土壤细菌结构以及多样性发生显著变化。     

不同施肥处理对雷竹林土壤养分平衡和竹笋产量的影响

在冬季覆盖的条件下,研究了雷竹林不同施肥处理对土壤养分平衡和竹笋产量的影响.结果表明:所有施肥处理的雷竹林土壤养分平衡状况均有极大的盈:N的盈余量与输出量之比为1.55～2.70,P的盈余量与P输出量之比为3.49～13.44,K的盈余量与输出量之比为3.5～6.9.高量化肥处理(CF2.0)的N、P和K盈余量分别达到1187、224.8和847 kg·hm-2,分别比低量化肥处理(CF1.0)提高了68.1%、76.9%和27.4%.与低量化肥处理(CF1.0)相比,化肥和猪栏粪处理(CF1.0+PM1.0)的N、P和K的养分内部利用效率(INUE)分别提高了30.2%、31.2%和95.0%,竹笋产量提高了2.16倍;半量化肥和猪栏粪处理(CF0.5+PM0.5)N、P和K的INUE值分别提高16.6%、15.9%和32.3%,竹笋产量提高了74.2%.对肥力水平高的雷竹林,增施化肥对竹笋产量的提高不显著,但可造成养分的大量盈余,从而导致营养元素的大量流失,并增加环境污染风险,而化肥与有机肥配施,或者减少化肥用量不仅提高了雷竹竹笋产量,而且可以降低养分利用效率,减轻化肥对环境污染压力,促进雷竹林生态系统的良性发展.     

绿肥对集约经营毛竹林土壤微生物特性的影响

毛竹集约经营是目前普遍采用的获得高经济效益的经营措施,然而长期集约经营导致土壤质量特别是生物学性质下降。为了探索改善集约经营毛竹林土壤生物学性质的途径和措施,2007年开展了不同绿肥对毛竹林土壤微生物特性的影响试验。布置了对照、白三叶、大绿豆、黑麦草及大绿豆黑麦草混播、龙爪稷等6个处理的为期7周的盆栽试验。结果表明:绿肥处理均能改善土壤微生物特性,大绿豆处理的土壤微生物量碳最高而对照最低,二者分别明显高于或低于其他绿肥处理,其余几个处理之间无明显差异。绿肥处理提高土壤微生物利用碳源能力(AWCD),其中最好的是豆、麦混播和白三叶2个处理;大绿豆处理最差;豆、麦混播及白三叶与大绿豆及对照之间差异显著。豆、麦混播的土壤微生物Shannon 多样性指数高于其他处理。白三叶和豆、麦混播的土壤微生物McIntosh指数显著高于其他处理。通过AWCD、Shannon指数和McIntosh指数3个参数比较发现,McIntosh指数能较好地反映微生物的功能多样性。大绿豆、黑麦草混播及白三叶对改善土壤微生物特性效果最好。考虑到白三叶的耐阴性更好,建议毛竹林下种植白三叶来改善土壤的生物学性质。      

太湖源林区水系源头水质时空变异与原因探析

位于浙江省临安市太湖源镇的太湖源水系属太湖流域苕溪水的主要水源地,其水质变化关系到下游杭嘉湖平原和江苏省太湖周边地区众多人口的饮用水质安全和生活用水质量。雷竹Phyllostachys praecox林地雷竹笋生产和森林旅游是太湖源镇的两大支柱产业。为监测当地水源水质和探明水质变化原因,对太湖源水系水质时空变化、成因及水质变化状况进行了研究,对水体中氮、磷及有机物质量浓度逐月进行测定分析。结果表明,源头水与其下游水之间水质随空间分布差异巨大;水中氮为严重污染物,其次为有机物。水中的铵态氮、高锰酸盐指数、可溶性有机碳和总磷等也因季节变化有较大波动。水质变化与当地雷竹笋生产和森林旅游及城镇居民生活废弃物排放等密切相关。     

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     

典型麻竹林土壤植硅体碳的空间异质性特征

土壤植硅体碳(Phytolith Occluded Organic Carbon,Phyt OC)是土壤稳定性碳库的重要来源之一,对于增强土壤碳汇,维持全球CO2平衡具有重要意义。为了了解土壤植硅体碳的空间分布,基于地统计学方法,结合Arc GIS 10.0空间分析软件,分析典型麻竹主产区——福建南靖县麻竹林不同土层的土壤植硅体碳的空间变异性。结果表明:南靖县麻竹土壤植硅体碳平均含量介于0.30~0.75g kg-1之间,变异系数介于80.38%~87.46%,表现为中等程度的变异性;地统计分析得出块基比介于8.7%~74.9%,有较强的空间自相关性,且参数比均较小,模型拟合度较好;0~100 cm土层土壤植硅体碳平均储量为4.23 t hm-2;土壤植硅体碳含量随土壤剖面深度的增加而降低,土壤植硅体碳、土壤植硅体和土壤全硅的空间分布图较为相似,它们之间也呈极显著正相关关系(p0.01)。样地的竹林年龄与表层的土壤植硅体碳呈现显著正相关关系(p0.05)。样地的海拔与表层的土壤植硅体碳呈现显著负相关关系(p0.05)。     

测树因子二元概率分布:以毛竹为例

应用二元联合熵函数,仿照一元最大熵函数的推导过程,构建测树因子二元最大熵概率密度函数,指出该函数实际上是二元多参数指数族分布,其幂是二维连续函数空间基的线性组合;一元与二元最大熵函数的构建可以得出:这种构建模型的方法可以推广到测树因子二元以上概率分布的情形;对二元最大熵函数与二元Weibull分布模型做对比分析,并指出前者具有更广的适应性;对已有二元函数如二元SBB函数与二元Beta函数做了概述,介绍SBB函数初值选取方法,并指出二元SBB函数能反映2个随机变量的相关程度;用二元最大熵函数、二元SBB函数与二元Beta函数分别测量浙江省域尺度毛竹胸径、年龄联合分布信息,结果表明前2者的测量精度非常高,都适合于描述毛竹胸径、年龄联合分布规律,回归离差平方和、R2与柯尔莫哥洛夫检验统计量依次为9.97677e-05,0.9960,0.99983;0.00084,0.96400,0.97998;二元Beta函数测量精度最低,函数初值选取与变量区间变换还有待于进一步研究。     

浙江省森林凋落物碳密度空间分布的影响因素

基于浙江省森林资源清查固定样地信息数据和森林监测中心2010年6-9月采集的森林凋落物碳密度数据,探讨浙江省森林凋落物碳密度空间分布的影响因素。研究表明：浙江省森林凋落物碳密度空间分布在全省大尺度范围和不同地级市的县域小尺度范围都存在差异。浙江省森林凋落物碳密度随着海拔的升高而增大,但局部地势较低地区森林凋落物碳密度很高;生物量覆盖度和地上腐殖质层厚度两者与森林凋落物碳密度无相关关系,而土壤有机碳密度和凋落物氮密度两者与凋落物碳密度具有极显著的正相关关系;优势树种对于凋落物量积累有很大影响,栎类为主的落叶乔木凋落物碳密度较高,经济林则最低。