陆地生态系统碳-氮-水循环的关键耦合过程及其生物调控机制探讨

陆地生态系统碳循环、氮循环和水循环是全球变化科学研究的三大主题,而陆地生态系统碳氮水耦合循环过程及其生物调控机制则是全球变化生态学研究的前沿性科学问题。目前,对陆地生态系统碳氮水耦合循环过程及其调控机制认识的不足是制约评估陆地增汇/减排效果,预测分析全球变化对生态系统生产力和固碳功能影响的瓶颈性问题。本文在综合分析陆地生态系统碳氮水循环的耦合过程基础上,论述了制约生态系统碳氮水循环空间格局耦联关系的生物地理学机制,制约典型生态系统碳氮水循环耦合关系的生物生理生态学机制,以及典型生态系统碳氮水耦合循环的关键生物物理和生物化学过程。重点评述了生态系统碳氮水耦合循环的主要过程及其生物调控机制研究进展,包括:(1)植物叶片冠层生物学过程和根系冠层生物学过程及其对生态系统碳氮水耦合循环控制机制,以及二者之间的关联与互作关系;(2)土壤微生物功能群网络及其对碳氮循环过程的影响;(3)生态系统碳氮水交换通量的时空变化规律,以及生态系统的生态化学计量学理论与实践。本文最后还简要介绍了国家基金委重大研究项目"森林生态系统碳氮水耦合循环的生物控制机制"的研究思路及其主要研究内容。期望能够通过这些探讨对推动我国该研究领域的基础理论建设和新技术发展有所贡献。     

温室环境控制系统的发展及现存问题

概述了在温室环境控制系统的现状,详细阐述了各个方向的发展过程、现有传感器布置方式及发展趋势,指出现有的温室环境控制系统信息获取准确性的不足,提出需要优化布置温室内的传感器,使获得的信息能准确地反映温室内的状况;需要综合利用来自多传感器的信息,提高测控系统的性能,提高温室环境的控制效果和减少调控所需的能源消耗的问题,提出在设计温室环境控制系统时,应考虑传感器的布置方式和数据处理的方法。     

同羊ETAA1基因InDel检测及其与生长性状的关联分析

为寻找同羊中与生长性状相关的分子标记,试验对ETAA1基因InDel的多态性与同羊生长性状进行了关联分析.以166只无亲缘关系的同羊为研究对象,通过Ensembl数据库筛选ETAA1基因潜在的InDel位点,利用PCR和琼脂糖凝胶电泳对筛选到的InDel位点进行检测和分型后,进一步对InDel位点不同基因型的同羊生长性状进行关联分析.结果 显示,位于绵羊3号染色体的ETAA1基因第1内含子存在一个插入12 bp的InDel突变;根据插入的类型,可以分为II,DD和ID 3种基因型;检测出的InDel位点多态性对同羊公羊臀端高有显著影响,该位点Ⅱ基因型个体臀端高显著高于ID型与DD型(P＜0.05).因此,可以把ETAA1基因此位点InDel多态作为同羊臀端高性状选择的候选分子标记.     

山西太行山不同林龄油松林的水量平衡

采用空间代替时间的方法,对太行山油松中龄林(22年生)和成熟林(58年生)水量平衡组分的季节性变化进行同步观测,探讨林龄对生态系统蒸散及水量平衡的影响。结果表明:油松中龄林、成熟林生长季总蒸散(包括蒸腾、蒸发和截留)量分别为406.87和418.49mm,水分总支出量分别为431.07和459.57mm,均无明显差异,但蒸散和支出组分不同,成熟林乔木层蒸腾量、乔木层截留量、枯落物截留量、地表径流量各自占降雨量(445.4mm)的比率比中龄林分别下降了6.01%,2.21%,0.81%和0.26%,而灌草群落蒸散量、土壤出流量和灌草层截留量各自占降雨量的比率比中龄林分别增加了8.80%,3.87%和2.94%。林龄变化主要改变了蒸散和水分支出各组分的贡献率,而不是其总量;成熟林生长季土壤含水量略有下降,而中龄林小幅增加。     

汶川地震次生灾害对土壤动物群落的影响

为了查明地震次生灾害对土壤动物的影响,2008年11月在四川彭州银厂沟内分别选取泥石流、滑坡2个次生灾害区样地和2个柳杉林对照样地,对4个样地的土壤动物群落进行调查.结果表明:2个次生灾害区均未发现大型土壤动物,对照区共有大型土壤动物196只,隶属3门7纲17目36类(科),平均密度为65.34个·m-2;次生灾害区共调查到中小型土壤动物232只,隶属3门4纲6目26类(科),平均密度为3 222.22个·m-2;对照区共有中小型土壤动物2 747只,隶属3门7纲9目64类(科),平均密度38 152.78个·m-2;次生灾害区中小型土壤动的类群数、个体密度、多样性指数H和丰富度指数D均显著低于对照区(P<0.01),均匀度指数E显著高于对照区(P<0.01);群落多样性的变化主要是因部分稀有类群的消失和群落密度的下降;与对照区相比,次生灾害区中小型土壤动物群落的湿生性种类的个体百分比下降,旱生及中生性种类的个体百分比增加;次生灾害区与对照区间的群落相似性低于2组样地内部不同样地间的相似性.地震次生灾害对土壤动物,尤其是大型土壤动物的群落结构及多样性有强烈的干扰作用.     

中国东部南北样带植被绿度期变化与降水关系研究

为了探索陆地生态系统如何响应全球气候变化,基于植物物候遥感监测的原理和特点,笔者应用野外物候观测数据和植物物候遥感监测相结合的方法,采用中国国家气象局355个站点1951-2004年观测的相关资料,以及美国地球资源观测系统数据中心的探路者数据集中的NOAA/AVHRR NDVI数据,构建Logistic模型。将其应用于中国东部南北样带上以物候为指示的植被格局动态与气候变化研究之中,分析1982-2003年样带植被绿度期参量与降水相关关系。在全球气候变暖的情况下,植被绿度初期提前趋势明显,特别是在20世纪90年代中后期,平均绿度初期提前8天左右;样带北部温度升高、降水减少,特别是春季降水减少,会使温带荒漠地区荒漠化趋势加重。     

基于无线网络的池塘养殖分布式控制系统设计与实现

正我国是世界水产养殖大国,池塘养殖是我国水产养殖的主要模式,2012年池塘养殖面积占淡水养殖的43%。由于我国渔业信息技术不发达,先进的渔业技术尚未被充分转化和利用。集约化养殖中饲料成本一般占养殖总成本的70%~90%,饲料的合理投放,既可减少饲料浪费,节约养殖成本,又降低了残饵对养殖水体的污染。相对于我国水产养殖业发展的数量     

不同海拔梯度川滇高山栎林土壤颗粒组成及养分含量

分析卧龙自然保护区皮条河上游巴郎山3个海拔梯度川滇高山栎林的土壤颗粒组成、总有机碳含量和全氮含量.结果表明:巴郎山川滇高山栎林土壤颗粒组成以粉粒为主,属中质地土壤;3个海拔梯度表层土(0～15cm)土壤总有机碳和全氮含量均高于亚层土(15～30cm);在表层土壤中总有机碳含量随海拔增加呈现由低到高,再变低的趋势,亚层土则随海拔升高呈增加趋势;表层和亚层土壤全氮含量均随海拔降低而减少;巴郎山高山栎林土壤碳氮比值较小,平均为12.77;在2个土层中,总有机碳含量与全氮含量的相关性随海拔梯度递减由极显著正相关(P＜0.01)到不相关;表层土壤中总有机碳和全氮含量在海拔3549m处与粗粉粒含量呈极显著正相关(P＜0.01),与粘粒呈显著负相关(P＜0.05),3091m处与粗粉粒含量正相关性显著(P＜0.05),2551m处与细砂粒含量呈显著正相关(P＜0.05);亚层土壤全氮含量只在海拔2551m处与细粉粒含量呈显著负相关(P＜0.05).     

卧龙巴郎山川滇高山栎叶片营养元素的海拔梯度变化特征

本文通过对卧龙自然保护区不同海拔分布梯度上的川滇高山栎不同年龄叶片营养元素含量的研究表明:(1)当年生叶营养元素含量大小排序为NKCaPMg,分别为1.45%、0.75%、0.49%、0.17%和0.13%;N、P含量随海拔呈现先下降后升高的趋势,即在海拔2 400 m和2 800 m较低;K含量随海拔升高而升高;Ca、Mg含量随海拔升高而降低。(2)老叶营养元素含量大小排序为NCaKPMg,分别为1.08%、0.79%、0.40%、0.16%和0.11%;N含量随海拔升高而升高;P、K、Ca、Mg含量呈现先升高后下降的趋势,即在海拔2 400 m和2 800 m较高。(3)N、K、Mg含量呈现当年生叶比老叶高的趋势;P含量除2 600 m以外,老叶的含量比1年生叶低;Ca含量在海拔2 400 m以上出现老叶比1年生叶高,海拔2 000 m为1年生叶比老叶高;(4)N/P比值,当年生叶范围在7.83～9.50,随着海拔的升高而降低;老叶范围在5.25～9.00,具有随着海拔的升高先下降后升高的趋趋势。C/N比值,当年生叶范围在31.91～40.18,老叶范围在44.34～56.04,总趋势为随着海拔的升高而降低。P/K比值,当年生叶范围在0.20～0.28,老叶范围在0.31～0.48;当年生叶随着海拔升高呈现先降低后升高的趋势;老叶随着海拔升高呈现先升高后降低的趋势。K/Ca比值,当年生叶范围在0.83～3.91,老叶范围在0.39～0.65;当年生叶随着海拔的升高而增大,老叶随着海拔升高呈现先升高后降低的趋势。K/Mg比值,当年生叶范围在3.56～10.75,老叶范围在2.50～6.00,总趋势为随着海拔的升高而增大。