杉木人工林针叶光合与蒸腾作用的时空特征

对3个林分(密度A1 667株·hm-2;B3 233株·hm-2;C9 767株·hm-2)的测定和分析表明,树冠不同部位的同龄叶的光补偿点、光饱和点及其最大光合速率不同;树冠同一层内,成熟针叶光合速率依当年生叶、1 a生叶、2 a生叶递减.强光下,中层叶的蒸腾速率明显小于上层叶.弱光下,中层和下层叶具有较高的蒸腾速率,几乎等于甚至超过上层叶.一般而言,杉木针叶光合作用的光饱和点为1 000～1 900 μmol·m-2s-1,光补偿点很低,大致在4.780 ～30.114 μmol·m-2s-1范围.同一枝条不同部位不同年龄针叶光合和蒸腾的能力差异明显.枝条后部针叶净光合速率和蒸腾速率明显小于处于枝中、前部的同龄叶,却明显具有较高的量子利用效率或对弱光(以散射光为主)的利用效率,分别为当年生叶0.006 60 μmolCO2·μmol-1PAR;1 a生叶0.017 94 μmolCO2·μmol-1PAR;2 a生叶0.012 97 μmol CO2·μmol-1PAR. 针叶最大光合速率可达13.335 μmolCO2·m-2s-1 .同一枝条不同部位的杉木针叶的蒸腾效率变化于0.003 5 ～0.007 gCO2·g-1H2O,越靠近枝条后部,蒸腾效率越低.一般而言,阳生叶的光合能力是阴生叶的2～4倍.生长季中当年生针叶光合和蒸腾速率的日变化均有2个峰值,中部和下部当年生叶的变化幅度小于上部针叶.辐射强度、空气湿度或者叶片周围空气的水汽压,是决定叶片气孔导度、光合与蒸腾速率的主要环境因子.呼吸作用白天明显高于夜间,多呈中午单峰型;日变化规律主要受温度、叶片周围空气的水汽压大小控制.蒸腾和呼吸呈紧密线性负相关.3个林分中,无论是2 a生叶,1 a生叶或当年生叶,光合强度均是密度小的最大,密度大的最小.密度越大,叶平均N素含量越低,光饱和点越低,而光补偿点越高,偏向于利用较弱的光,生长也较弱.     

林隙微生境及更新研究进展

系统评述了国内外关于林隙干扰及更新的最新研究进展.林隙是一种经常发生的小规模干扰,是森林群落时空格局变化的驱动力.不同的林隙干扰状况导致了林隙内光照的差异,进一步造成林隙内温度、湿度、土壤理化性质的变化,形成了微生境的时空异质性.林隙干扰通过改变微生境而对幼苗的出土、存活、定居和生长产生重要影响.林隙内种子库的物种丰富度变化很大,是幼苗分布格局的重要影响因子.更新幼苗的存活率和生长量受林隙大小及幼苗在林隙中位置的影响.指出了这一领域今后的研究方向.     

西藏林芝县林芝云杉幼林更新与物种多样性指数研究

生物多样性是地球上生命经过10亿年发展进化的结果,是人类赖以生存的物质基础.随着人类活动的加剧,地球上物种灭绝的速度不断加快,现在物种灭绝的速度是自然灭绝速度的1 000倍!很多物种未被命名即已灭绝,大量的基因丧失,不同类型的生态系统面积锐减,生物多样性的保护已经成为国际关注的全球环境问题之一.目前,我国的科学工作者对内陆的各种不同森林群落的生物多样性大多已作过深入的调查、研究,但对于边远地区尤其是青藏高原的生物多样性还缺乏了解.     

三峡库区土壤侵蚀经济损失估算

运用环境经济学的理论与方法,计算了三峡库区不同时空,不同土地利用结构下的土壤侵蚀经济损失,并分析了土壤侵蚀经济损失的动态变化规律及其与土地利用结构之间的关系。结果表明:1988,2000和2007年三峡库区土壤侵蚀经济损失总量分别为98.21,99.37和87.99亿元。其中养分经济损失最大,分别占当年库区土壤侵蚀总经济损失的87.44%,88.29%,88.02%。在不同土地利用方式中,耕地经济损失最大;单位面积经济损失以灌草地最大,林地最小。土壤侵蚀经济损失存在空间差异性,云阳县和开县的土壤侵蚀经济损失最大,长寿县最小;单位面积的经济损失以云阳县、武隆县和开县最大,这些区域也是今后土壤侵蚀的重点治理的区域,而夷陵区的单位面积经济损失最小。     

三峡库区森林植物群落数量分类与排序

应用二元指示种分析(TWINSPAN)和无偏对应分析(DCA)对三峡库区森林植物群落进行研究.结果表明:TWINSPAN将森林植物群落分成了巴山松林、华山松林、马尾松林、杉木林、柏木林、马尾松-栓皮栎林、马尾松-栲林、马尾松-大头茶林、杉木-栲林、短柄枹栎林、栓皮栎林、白栎林、槲栎-栓皮栎林、西南槲树林、亮叶水青冈林、茅栗林、化香林、红桦林、糙皮桦林、四照花林、枫香林、华中樱桃-刺叶栎林、连香树-细齿稠李林、灯台树林、朴树林、包槲柯-锥栗林、化香-曼青冈林、石栎林、甜槠林、红豆树林、润楠林、大头茶林与刺叶栎林33种类型;DCA排序结果基本上反映植物群落与环境因子的关系,第1排序轴主要反映热量的变化,第2排序轴主要反映湿度的变化.     

三峡库区主要植被生物量与生产力分配特征

在调查104块样地的基础上,利用95株标准木的树干解析数据,选择主要生物量生长模型,对三峡库区主要植被生物量和生产力的分配规律进行研究.结果表明:1)在各树种生物量组成中,干材生物量最大,占总生物量的44.46%～63.07%,而皮、枝和根生物量比例间的大小关系因树种不同而有所差异;2)所有树种干生物量比例与枝和叶生物量比例存在显著的线性负相关,而枝和叶生物量之间存在明显的正相关,随着单株林木生物量增加,针叶树种干和皮生物量比例会随之增加,但枝、叶和根的生物量比例则有所下降;3)各林分生物量为75.38～191.82t·hm-2,乔木层(67.57～179.00 t·hm-2)>枯落物层(3.95～11.61 t·hm-2)>灌木层(2.40～8.35 t·hm-2),乔木层和枯落物层生物量低,有利于灌木层生物量的生长;4)各林分生产力为4.78～11.07 t·hm-2a-1,常绿阔叶林最高,柏木林最低,混交林的生产力高于纯林,其中针阔混交林的生产力又高于针叶混交林.     

基于NbS的北京市乔木林固碳能力分析

  目的  乔木林生物质碳汇是影响森林碳汇的重要组成部分,是一种自然的气候解决方案,在全球气候变化大背景下,森林的固碳潜力一直被广泛关注,本文以北京市为例,分析不同的林业活动对乔木碳储量的影响。  方法  采用北京市森林资源设计调查数据,利用IPCC材积源—生物量法估算北京市乔木林碳储量,分析了2009—2014年北京市在森林转化、造林以及森林经营3种自然方案下碳储量的变化情况。  结果  （1）2009—2014年北京市森林面积净增长8.35 × 104 hm2,碳储量净增量约1.45 × 109 kg,年均碳固持量为0.29 × 109 kg/a。（2）2014年北京市人工林总碳储量高于天然林,且碳密度高于天然林。当前北京市森林龄级结构偏低龄化,随着森林的自然生长,仍有较大的碳固持潜力。在各个优势树种（组）中,人工杨树林的固碳效率尤为突出,远远高于其他优势树种。（3）山地森林活动强度较小,森林经营区域占比较大,城市森林变化剧烈,受造林与森林转化等措施影响较大。2009—2014年北京市由于森林转化为其他土地造成了1.06 × 109 kg的碳损失,造林带来了2.10 × 109 kg的碳固持,森林经营过程中有1.62 × 109 kg的碳固持与1.21 × 109 kg的碳损失,森林经营活动的总碳储量净增量0.41 × 109 kg,避免森林转化可以带来1.17 × 109 kg的碳汇。  结论  增加乔木林的固碳能力是应对气候变化的重要手段,避免森林转化可以凭借较小的森林面积贡献较大的碳汇,是一种低成本且效果显著的增汇方案。      

三峡库区长江干流入出库断面氨氮与高锰酸钾指数负荷研究

  目的  探究三峡库区长江干流入出库断面污染物负荷变化及其与三峡水库水位的关系。  方法  基于三峡库区长江干流入库断面(重庆朱沱)与出库断面(湖北宜昌南津关)2013?2018年氨氮(NH₃-N)和高锰酸钾指数(COD_Mn)与断面水体流量数据,采用密度分布曲线、Mann-Kendall趋势分析法对污染物负荷情况进行分析。  结果  ①入库断面NH₃-N、COD_Mn负荷极显著高于出库断面,入库断面污染物负荷与出库断面污染物负荷极显著相关(P＜0.01)。三峡库区污染主要来自入库断面与沿程支流输入,伴随水库澄清作用,污染物沿程下降。②入出库断面污染物负荷与三峡水库水位波动极显著负相关(P＜0.01),低水位运行时污染物负荷最大,高水位运行时污染物负荷最小。③Mann-Kendall趋势分析结果显示:入库断面NH₃-N年负荷与出库断面COD_Mn年负荷呈显著上升趋势(P＜0.05)。  结论  三峡低水位运行时水库蓄水少,水体澄清作用下降;高水位运行时水库蓄水量大,水环境稳定,有助于污染物稀释。三峡库区和上游水污染治理不容忽视。图6表4参33     

三峡库区2类典型森林5种土壤酶季节动态及其与养分的关系

以三峡库区2类典型的森林类型马尾松纯林和马尾松-杉木混交林为研究对象,测定土壤理化性质与不同季节酶活性,以揭示土壤酶的季节动态及其与养分的关系。结果表明:5种酶活性最低值均出现在冬季(1月),除多酚氧化酶活性最高值出现在夏季(7月)外,其余4种酶活性最高值出现在秋季(10月)。蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性的季节变化规律一致,从夏季到冬季呈现先升高后降低再升高的变化趋势,多酚氧化酶、过氧化氢酶和纤维素酶的季节变化则呈现从春季到秋季持续升高再降低的动态规律。除多酚氧化酶外,其余4种酶活性均与土壤有机质、全氮、土壤含水量、硝态氮呈极显著正相关,4种酶之间均存在显著的正相关关系。