内蒙古锡林郭勒盟典型草原固碳量及固碳潜力估算

为了评价不同放牧强度对草原固碳量及固碳潜力的影响，本研究采用系统动力学建模方法耦合CASA光合利用率模型、Shiyomi放牧模型、Raich土壤呼吸模型等模型，建立了基于系统动力学库-流思路的碳循环模型，该模型包含3个子系统、4个碳库。结果表明：1998至2015年，在内蒙古锡林郭勒盟的温度降低、降水量增加的背景下，净初级生产力呈现升高的趋势，典型草原土壤固碳量呈现下降趋势；放牧强度在3羊·公顷^-1下净生态系统初级生产力最低，固碳潜力最大，分别为-16.2 gC·m^-2和24.84 TgC。因此，建议内蒙古锡林郭勒盟典型草原西部（阿巴嘎旗、那仁宝力格站）的放牧强度不宜超过1.5羊·公顷^-1；东部（多伦县、东乌珠穆沁、西乌珠穆沁、锡林浩特站）不宜超过4.5羊·公顷^-1。     

碳同位素技术在陆地土壤碳循环中的应用

碳同位素技术,着重论述了陆生系统中碳循环过程的~(13)C、~(14)C测定的基本原理及相关方法。聚焦同位素法在土壤有机碳、作物光合碳、土壤呼吸等方面的研究进展及应用实例,在此基础上,提出了全球碳循环研究的未来重点:全球背景下光合碳的循环特征;土壤有机碳的来源、分布和周转;土壤呼吸的区分及环境响应问题;大气二氧化碳增多背景下,土壤碳转化与土壤微生物群落结构的关系;~(13)C-PLFA技术的交叉取食风险评估。     

草地灌丛化土壤碳氮地球化学循环

灌丛化(shrub encroachment)是全球陆地生态系统重要的生态现象之一,是影响草地碳库的重要过程。灌丛化由全球气候变化、降雨、火烧和生物活动等多因素共同作用形成,对区域环境、气候、土壤性质和碳循环影响显著。目前灌丛化对生态系统的影响仍存在分歧,表现在不同气候和降雨梯度下灌丛化后土壤有机碳/氮储量、养分循环和土壤温室气体排放等差异。本文总结和归纳了灌丛化形成与控制因素、灌丛化对团聚体稳定性、酶活性和土壤碳、氮循环的影响。灌丛化改变了土壤团聚体稳定性和酶活性,进而影响土壤呼吸以及土壤生源物质的存储、分解和循环,这将显著影响区域乃至全球气候变化。因此分析提出,今后应进一步加强对灌丛化形成过程长期的定位观察研究,以便了解灌丛化的可控因素,并加强对灌丛化后土壤有机碳库、土壤团聚体稳定性变化对碳氮循环进程和全球气候变化的影响研究。     

长白山阔叶红松林生态系统生产力与温度的关系

目的气候变暖背景下生态系统碳循环的温度敏感性研究是全球变化生态学的主要研究内容之一，森林生态系统生产力对温度的响应和适应机制是理解生态系统的温度敏感性的重要手段，长白山阔叶红松林作为典型的温带森林生态系统及重要的碳汇，研究其生产力对环境温度的响应，对提升中国森林植被碳循环模拟的准确性至关重要。方法本研究以长白山阔叶红松林为对象，收集长白山通量站2003—2011年共9年的观测数据，通过进行整合分析，量化了生态系统碳循环的3个关键过程:生态系统总初级生产力、净生态系统生产力和生态系统呼吸的温度响应曲线，并进一步分析环境因子对其最适温的影响。结果研究发现总初级生产力、净生态系统生产力的温度响应均表现为一条峰值曲线，并存在最适温，GPP的最适温(t_GPP)与NEP的最适温(t_NEP)存在显著线性正相关关系。在年际尺度上，一年中最高空气温度的改变是引起t_GPP和t_NEP变化的主要因素，而年均温和夏季温度对t_GPP和t_NEP的变化没有显著影响。当最高温度升高1 ℃时，t_GPP和t_NEP分别增加0.41和0.66 ℃。降水、光和有效辐射、饱和蒸汽压差等环境因子对t_GPP和t_NEP无显著影响，但夏季降水能够降低温度对t_GPP的影响。结论通过上述研究说明，生态系统的初级生产力及净生产力存在温度适应现象，当研究碳循环与气候变化相互作用的模型时需要充分考虑生态系统生产力的温度适应，从而更加准确地预测碳循环对气候变暖的响应和反馈。      

围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响

草地生态系统固碳能力对全球碳贮量的大小有重要影响。放牧作为草地最广泛的利用方式之一影响着草地的碳贮量,过度和不合理的放牧方式造成草地退化,引起草地碳的损失。围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响主要包括对植被生产力和土壤碳贮量的影响,本文对有关的报道进行了综述。结果显示,由于受植被凋落物、群落结构和气候等多因素的影响,围栏禁牧对草地植被生产力有正面或负面的效应;放牧对植被生产力的影响也没有一致的结果,此外,放牧对植被生产力的影响还与放牧的强度有关。围栏禁牧与放牧可以通过多种途径对草地土壤碳贮量产生正面或负面的影响。总之,围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响是复杂多样的,需要对草地碳贮量进行估算,并对相关的机制进行研究,这样才能在草地管理方面做出合理的决策。     

森林生态系统碳循环研究方法概述

介绍了森林生态系统碳循环研究方法,对当前森林生态系统碳循环研究的几种主要方法模型进行了概述,主要有Miami模型和Thornthwaite模型、Chikugo模型和生物量转换因子连续法等。     

土壤有机碳动态模型的研究进展

As the largest pool of terrestrial organic carbon, soils interact strongly with atmosphere composition, climate, and land change. Soil organic carbon dynamics in ecosystem plays a great role in global carbon cycle and global change. With development of mathematical models that simulate changes in soil organic carbon, there have been considerable advances in understanding soil organic carbon dynamics. This paper mainly reviewed the composition of soil organic matter and its influenced factors, and recommended some soil organic matter models worldwide. Based on the analyses of the developed results at home and abroad, it is suggested that future soil organic matter models should be developed toward based-process models, and not always empirical ones. The models are able to reveal their interaction between soil carbon systems, climate and land cover by technique and methods of GIS (Geographical Information System) and RS (Remote Sensing). These models should be developed at a global scale, in dynamically describing the spatial and temporal changes of soil organic matter cycle. Meanwhile, the further researches on models should be strengthen for providing theory basis and foundation in making policy of green house gas emission in China.     

竹林扩张符合外来物种入侵范式吗?——从养分循环角度初探

凋落物分解是生态系统中碳和养分循环的基础,有关植物入侵对凋落物分解的影响通常通过叶片凋落物性状差异来预测,并且普遍认为外来入侵植物分解更快,并籍以促进入侵地养分循环从而有利于其进一步入侵。然而,植物入侵还可能影响分解者的活性或改变分解者的功能多样性,从而改变凋落物分解,其机制尚不清楚;而且在不同的气候条件下其影响可能会有所不同。毛竹由于其克隆生长的特性,在缺乏管理的情况下往往会向邻近森林群落扩张,其对生态系统的负面影响近年来广受诟病。不过,其对生态系统影响是否符合外来入侵植物生态范式仍值得商榷。本研究在全国范围内存在毛竹扩张的7个地区建立84个观测样地,通过在受侵和未受侵群落开展凋落物分解实验研究,同时考虑了土壤分解者功能群的贡献及凋落物混合效应。研究结果表明,随着土壤分解者功能群多样性的增加,尤其是大型土壤动物的存在,凋落物碳和氮的循环以及分解的气候敏感性均相应增加,但分解者的氮利用效率降低。凋落物混合效应加速其分解(9.5%)和氮素循环(28.9%),但不依赖于分解者功能多样性。相反,被毛竹入侵的样地分解速度减缓,分解者氮利用效率降低,但在排除了大型土壤动物的作用后,这种负效应则被逆转,毛竹入侵降低了分解者尤其是大型土壤动物的气候敏感性。上述结果表明,分解者的功能多样性能够调节并在很大程度上决定凋落物分解受植物入侵的影响。同时,上述现象不完全符合外来入侵物种的"养分促进"假说,意味着毛竹扩张从凋落物分解层面或许难以像外来入侵物种那样形成正反馈。在当前和未来气候条件下,将分解者功能群(尤其是大型土壤动物)及其与凋落物性状的交互效应纳入相关模型,与以往基于植物功能性状的框架相比,有利于更加可靠的预测植物入侵对生态系统功能的改变。     

施用腐植酸产品 减排又增效

<正>雾霾——2013年民众常用热词之一。通常的解释认为,这一特殊的环境问题是由汽车尾气等排放的有毒颗粒在空中积聚造成的,然而事实上,在一片雾霾背后隐藏着更深层次的环境问题——全球碳循环的失衡。中国腐植酸工业协会理事长曾宪成对雾霾形成的原因进行了深入的梳理,他得出的结论是:地球碳循环失调→温室效应→全球变暖→极地温度升高→     

遥感技术在火监测中的应用研究综述

火是地球表面频繁发生的异变现象，也是森林、灌丛、草地等生态系统中植被演替的主要动力。植被火烧释放出来的大量气溶胶颗粒物以及各种痕量气体，会引发大气环境和全球碳循环过程的深刻改变。遥感卫星能够监测和记录全球地表信息，尤其适用于地表异变现象特别强烈的火灾事件。遥感技术在野火识别和监测中的应用主要为了实现以下4个目的:1）火点精确地理位置判定；2）在燃火线的范围制图和火场发展趋势判定；3）火烧强度评价；4）火烧迹地植被恢复监测与评价。文中总结了遥感卫星技术和数据在火险评价与制图、火点识别、火烧面积统计以及火烧迹地植被恢复评价中的应用和贡献。